CN115877070A - 电池系统以及用于该电池系统的混合电流传感器 - Google Patents

Abstract

一种混合电流传感器可以包括：具有第一端和第二端的主导体，其中电流流动方向在第一端和第二端之间延伸；以及磁芯，所述磁芯至少部分地被围绕主导体的中间部分设置。磁芯可以在主导体的第一表面上方限定芯体间隙区域，其中芯片组件被设置在芯体间隙区域内。因此，在第一部分中，芯体间隙区域具有沿着垂直于电流流动方向的横向的第一间隙，并且其中在第二部分中，芯体间隙区域具有沿着横向的第二间隙，第二间隙大于第一间隙。

Description

电池系统以及用于该电池系统的混合电流传感器

相关申请

本申请要求申请日期为2021年8月20日的中国专利申请号202110960920.8的优先权。

背景技术

在今天，目前用于电动汽车的电池系统的能力正在提高。混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)采用固态电池，类似于智能手机电池，但是规模要大得多。电池管理系统(BMS)需要高精度的电流测量，以满足多种工作模式。车辆推进和电池充电是在高电流范围内操作的示例，而车辆关闭通信是在低电流范围内操作的示例。在一些示例中，可以支持HEV或EV中高达2000A或者更高的电流。可以使用各种传感器来监测电流，例如包括霍尔传感器。电池系统中的许多非接触式电流传感器可以基于对磁场的监测，其中传感器包括围绕电流导体的磁芯结构。鉴于在当今的HEV/EV电池系统中可以监测的电流范围很大，这些已知的传感器可能遭受测量误差，尤其是在高电流状态或低电流状态下。例如，对于某些传感器设计，由于磁芯饱和而导致的响应的线性度可能会在高电流水平下降低，而对于其它传感器设计，在低电流水平下可能生成过多的噪声。

关于这些和其它考虑，提供了本公开内容。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种混合电流传感器。混合电流传感器可以包括主导体，具有第一端和第二端，其中电流流动方向在第一端和第二端之间延伸。混合电流传感器可以包括：磁芯，至少部分地围绕主导体的中间部分设置，其中磁芯在主导体的第一表面上方限定芯体间隙区域；以及芯片组件，芯片组件被设置在芯体间隙区域内。因此，芯体间隙区域的第一部分可以包括沿着垂直于电流流动方向的横向的第一间隙，而芯体间隙区域的第二部分具有沿着该横向的第二间隙，该第二间隙大于第一间隙。

在又一个实施例中，电池系统可以包括在车辆中输出主电流的电池。电池系统可以包括混合电流传感器，其被耦合以沿着电流流动方向测量主电流。混合电流传感器可以包括具有第一端和第二端的汇流条结构；磁芯，至少部分地围绕汇流条结构设置，其中磁芯在汇流条的第一表面上方限定了芯体间隙区域。混合电流传感器还可以包括被设置在芯体间隙区域内的芯片组件。因此，第一部分中的磁芯可以沿着垂直于电流流动方向的第一横向平面限定C字型，而在第二部分中，磁芯沿着垂直于电流流动方向的第二横向平面限定了U字型。

在另一个实施例中，提供了一种混合电流传感器，包括汇流条结构，适于沿着电流流动方向传导主电流。混合电流传感器还可以包括磁芯，磁芯至少部分地围绕汇流条结构设置，磁芯在垂直于电流流动方向延伸的平面内具有U字型结构，其中U字型结构在汇流条结构的第一表面上方限定芯体间隙区域。混合电流传感器还可以包括芯片组件，其被设置在芯体间隙区域内，其中极片被设置在芯体间隙区域的第一部分内，并且其中没有极片被设置在芯体间隙区域的第二部分内。

附图说明

图1是根据示例性实施例的电池系统的代表图；

图2呈现了传感器布置的一个实施例的细节；

图3A示出了根据本公开的实施例的混合电流传感器的顶部透视图；

图3B示出了图3A的混合电流传感器的侧视图；

图3C示出了图3A的混合电流传感器的第一端视图；

图3D示出了图3A的混合电流传感器的第二端视图；

图3E示出了图3A的混合电流传感器的俯视图；

图4A示出了根据本公开的实施例的作为芯片组件部件的主导体电流的函数的电流磁场；

图4B示出了作为已知传感器布置的主导体电流的函数的电流磁场；

图5示出了根据本公开的实施例的又一个混合电流传感器的顶部透视图；

图6示出了根据本公开的实施例的另一个混合电流传感器的顶部透视图；

图7示出了本实施例的混合传感器的在外部磁场内的侧视几何形状；

图8示出了根据本实施例的混合电流传感器由杂散磁场引起的信号偏差；

图9A和图9B示出了根据一些实施例的C字型磁芯部分的实施例的顶部透视图和侧剖面图；

图9C和图9D示出了根据进一步实施例的C字型磁芯部分的又一个实施例的顶部透视图和侧剖面图；

图9E和图9F示出了根据附加实施例的C字型磁芯部分的另一个实施例的顶部透视图和侧剖面图；并且

图10示出了对于图9A、9C和9E的不同C字型芯设计，生成的作为主电流的函数的磁场测量值(虚线)以及非线性量。

图11A-图12D示出了根据本公开的进一步实施例的附加的混合电流传感器的顶部透视图。

具体实施方式

本文公开了基于混合动力传感器核心结构的改进的电流传感器，以及基于电流传感器的电池系统。改进的电流传感器在本文中可以被称为混合电流传感器，这意味着电流传感器以新颖的方式组合来自不同类型电流传感器的结构元件。

图1是根据本公开的实施例的电池系统100的代表性图。电池系统100通常可以是具有从电池接收电流的部件的任何系统。例如，根据不同的实施例，电池系统100可以适合于结合EV或HEV一起实施。如在图1中示出的，电池102可以耦合到车辆内部电气系统108，其中车辆内部电气系统108可以包括多个部件，部件包括如本领域已知的逆变器、电机等。根据本公开的各种非限制性实施例，电池102可以代表单独电池的阵列，并且可以能够生成范围高达2000A的电流。

电池系统100还包括混合电流传感器104和控制器106。混合电流传感器104的不同变体将参考以下附图更详细地描述。简而言之，混合电流传感器104可以具有新颖的磁芯结构，该磁芯结构包括至少两个具有提供改进的电流感测能力的不同形状的通用磁芯部分或区域。混合电流传感器104可以被布置在任何合适的位置，以感测在电池系统100内传播的电流。

电池系统100还包括耦合到混合电流传感器104的控制器106，诸如微控制器，以便提供更准确的电流测量，如下面详述的。在一些示例中，混合电流传感器104可以包括多个传感器元件，诸如集成电路芯片，其中不同的传感器元件适合于在不同电流范围内测量电流。控制器106可以包括逻辑或相关电路，以在不同电流范围内对混合电流传感器104的传感器元件进行最佳询问，以便提供更准确的电流感测。

图2呈现传感器布置110的一个实施例的细节。在该示例中，混合电流传感器104被耦合到控制器106，显示为微控制器。混合电流传感器104可以包括具有新颖的混合结构的磁芯部分(未具体示出)，以及低电流集成电路(IC)芯片114和高电流IC芯片116。这些不同的芯片可以包括霍尔传感器元件或xMR(极端磁阻)元件，并且可以被布置在磁芯部分的不同区域中，以便在电流条件范围内提供改进的电流感测能力，如下面详述的那样。控制器106可以接收来自低电流IC芯片114和高电流IC芯片116的输出信号，并且可以处理接收到的信号以相应地提取用于电池系统的电流信息。

图3A至图3E示出了根据本公开实施例的混合电流传感器204的各种视图。混合电流传感器204可以代表上文讨论的混合电流传感器104的变体。混合电流传感器204被耦合以测量上述电池系统(诸如电池系统100)中的电流。因此，混合电流传感器204可以包括主导体206，主导体206布置在电动汽车的主电流路径内，其中由方向箭头说明电流流动的方向，在这种情况下，平行于所示出的笛卡尔坐标系的X轴。主导体206可以表示例如汇流条或类似的导电元件，例如该元件可以直接或间接地与电池耦合。

如图3A所示，主导体206具有第一端220和第二端222，其中电流流动方向在第一端220和第二端222之间延伸，并且因此，电流流动通常平行于X轴，如上面所提到的那样。混合电流传感器204包括磁芯208，磁芯至少部分地围绕主导体206的中间部分224设置。中间部分224通常可以是在第一端220和第二端222之间的主导体206的任何位置，并且不一定是在第一端220和第二端222之间的中间位置。

磁芯208具有稍微复杂的形状，还将参考图3B-3E详述其各种特征。简而言之，特别参考图3B-3D，磁芯208包括在第一平面内限定C字型的第一部分210，沿着磁芯208的垂直于电流流动方向的第一竖直表面延伸。以不同的方式说，如在图3B中所示出的，在磁芯208的右侧竖直表面上示出了第一平面P1(平行于Y-Z平面，并且垂直于X轴)。P1中的磁芯形状为C字型，如由图3C中的视图示出的那样，平行于Y-Z平面。另外，磁芯208包括在第二平面内限定U字型的第二部分212，沿着磁芯的第二竖直表面平行于第一平面延伸。以不同的方式说，如图3B所示，在磁芯208的左侧竖直表面上示出了第二平面P2(平行于Y-Z平面，并且垂直于X轴)。该第二平面P2中的磁芯形状为U字型，如由图3D中的视图所示出的那样，平行于Y-Z平面。

在图3C至图3E中，示出了混合电流传感器204的进一步特征，该特征由第一部分210的C字型和第二部分212的U字型生成。因此，磁芯208在主导体206的第一表面228上方形成芯体间隙区域226，其中芯体间隙区域226在不同区域限定了不同的间隙：沿横向(Y轴)的第一间隙G1，其垂直于电流流动方向(X轴)，以及沿横向的第二间隙G2，其中第二间隙G2大于第一间隙G1。换句话说，C字型区域(第一部分210)上部的“弯曲臂”形成比由U字型区域(第二部分212)的“直臂”形成的间隙G2更小的间隙G1。

如图3C-3E进一步所示，芯片组件218被设置在芯体间隙区域226内。在该实施例中，芯片组件218包括被设置在第一间隙G1内的低电流芯片214(其可以类似于低电流IC芯片114)，并且还包括被设置在第二间隙G2内的高电流芯片216(其可以类似于高电流IC芯片116)。在图3E的俯视图中，在主导体206的第一表面228上方，芯体间隙区域226沿着磁芯208的上表面230限定了T字型。该T字型芯体间隙区域在与由第二间隙G2形成的相对较大的空间相比，由第一间隙G1限定的相对较小的空间中容纳低电流芯片214，高电流芯片216被设置在相对较大的空间中。

如图3B进一步所示，低电流芯片214被设置在第一表面228上方的第一距离(示为hl)，并且高电流芯片216被设置在第一表面228上方的第二距离(示为h2)，其小于第一距离。特别地，低电流芯片214被设置在第一表面228上方的高度处，该高度将低电流芯片214放置在由间隙G1限定的芯体间隙区域226的狭窄部分中，并且位于第一部分210的“弯曲臂”之间。因此，低电流芯片214与磁芯208的弯曲臂的间隔小于高电流芯片216与磁芯208的直臂的间隔。

在操作中，混合电流传感器204将测量通过主导体206传导的电流，该电流可以代表EV中的电流。值得注意的是，如前面讨论的，车辆推进的电流范围可能高达2000A，而车辆关闭通信可能需要低得多的电流，例如，在小于100A的范围内。

实际上，芯片组件218将包括传感器元件以检测磁场，其中磁场强度与主导体206(诸如汇流条)上的负载电流成比例。注意，根据本公开的各种实施例，低电流芯片214和高电流芯片216可以具有相同的电路，而在混合电流传感器204的校准期间，为低电流芯片214建立的增益值将与为高电流芯片216建立的增益值不同。

由混合电流传感器204提供的优点是能够更好地测量低电流范围和高电流范围两者中的电流。更具体地，具有C字型的第一部分210将用于在电流低(例如，±100A)时集中磁场。通过将低电流芯片214(诸如基于霍尔传感器的集成电路芯片)放置在由间隙G1限定的芯体间隙区域226的部分中，电流感测更准确，并且电流测量噪声水平更低，即，磁场测量噪声水平更低。另一方面，具有U字型的第二部分212，其中间隙G2相对较大，更适合测量高电流水平的测量，诸如1500A或更大，其中相对较大的间隙可以避免磁芯饱和，否则使用相对较小的间隙在如此高的电流水平下将发生磁芯饱和。

为了优化传感器响应并且获得更好的外部杂散场抑制，在一些实施例中，如图3E所示，低电流芯片214和高电流芯片216沿X轴延伸到比相应的第一部分210和第二部分212更小的程度。因此，低电流芯片214的长度L1小于第一部分210的长度L3，而高电流芯片216的长度L2小于第二部分212的长度L4。

有利地，控制器106可以询问低电流芯片214和高电流芯片216两者，使得可以根据被测量的电流水平确定最佳电流测量。为了进一步说明这一点，图4示出了根据本公开实施例的作为芯片组件部件的主导体电流的函数的电流磁场。在该示例中，示出了两条不同的曲线，其中IC1曲线表示低电流芯片214的磁场(磁通密度)曲线，而IC2曲线表示高电流芯片216的磁场曲线。如图所示，对于IC1曲线，随着主导体电流的增加，磁场增加得更快。因此，检测到的磁场将是实际主导体电流的更准确测量，该因素使得低电流芯片214的使用适合于准确测量相对较低的电流水平，特别是诸如高达大约500安培的电流水平。

，虽然磁场随着IC2曲线的主导体电流的增加而增加得更慢，但是该特性对于测量相对较高的电流(诸如高于1000A)是有用的。换句话说，对于高电流值，通过将相对通量密度保持在相对较低的水平，可以避免饱和，否则饱和会导致测量误差。为了进一步说明这一点，图4B示出了作为用于已知传感器布置的主导体电流的函数的电流磁场。在这种情况下，曲线表示采用仅C字型结构的磁芯设计的通量密度，其中整个芯体具有C字型，如在已知设计中的那样。如图所示，由于具有C字型的磁芯的饱和，在高于1200A的电流水平上，在作为正在增加的电流的函数的磁通量中发生强烈的非线性。

以不同的方式说，因为混合电流传感器的U字型部分可被用于高电流测量，所以可以避免在高电流水平下由C字型设计表现出的固有非线性。因此，在本实施例中可以使用混合电流传感器的C字型部分的一系列设计，因为使用了U字型部分执行高电流水平的电流测量。为了说明这一点，图9A-9F提供了根据本公开实施例的可以适用于第一部分210的C字型设计的进一步示例。在这些示例中，C字型部分的材料可被假定为具有高磁导率的硅钢，诸如范围在2000以上(诸如2500以上)的相对磁导率。然而，其它非限制性实施例可以使用具有合适磁导率的其它材料，诸如在1000到几千或更高的范围内的磁导率。

图9A和图9B示出了根据一些实施例的C字型磁芯部分的实施例的顶部透视图和侧剖面图。图9C和图9D示出了根据进一步实施例的C字型磁芯部分的又一个实施例的顶部透视图和侧剖面图。图9E和图9F示出了根据附加实施例的C字型磁芯部分的另一个实施例的顶部透视图和侧剖面图。在这些非限制性实施例中的每一个中，以毫米为单位示出间隙尺寸以及在间隙处的芯体部分的相对面的高度和长度。

图10示出了对于图9A、9C和9E的不同C芯设计，生成的作为主电流的函数的磁场测量值(虚线)以及非线性量(实线)。在图9E的设计中，非线性直到达到约1100A的主电流水平才出现，而在图9A的设计中，非线性出现在约550A的主电流水平处。另一方面，在图9A的设计中，低电流值下的磁场随着主电流增加而快速增加。因此，图9A-9F的所有设计可以适合用作混合电流传感器的第一部分210，其中第二部分212可以被设计为测量高于约500A的值的主电流。以不同的方式说，图9A-9F的设计可以适合用作混合电流传感器的第一部分210，其中第一部分210被设计为测量低于500安培的水平处的电流，并且在某些情况下为100安培或更低。

注意，在图3A-3E的实施例中，主导体206具有汇流条，该汇流条具有槽口设计以容纳磁芯208，以便将磁芯208的相对臂更靠近彼此地放置，以生成更强的磁场。在其它实施例中，可以省略主导体206中的槽口部分，诸如在IC芯片不需要相对较高磁场的应用中。

图5示出了根据本公开实施例的又一个混合电流传感器304的顶部透视图。在该实施例中，为了更简单的设计，混合电流传感器304可以包括没有槽口的主导体306。混合电流传感器304包括磁芯308，具有与上面描述的磁芯208相同的总体结构，包括C字型的第一部分310和U字型的第二部分312。在混合电流传感器304中，磁芯308的这些不同部分的功能将类似于针对磁芯208的相应第一部分210和第二部分212所描述的功能。主导体306的汇流条结构中没有槽口导致沿Y轴的磁芯308相对较宽。与磁芯208的第二间隙G2相比，该相对较宽的尺寸导致磁芯308的第二部分312中的第二间隙G2相对较宽。因此，高电流芯片216的磁通密度将相对较低，这一情况可能适用于以下应用，其中高电流芯片216适用于在存在相对较低磁场的情况下进行测量。

在本公开的其它实施例中，磁芯可以被设置有极片，以在第一部分中形成有效的更小的第一间隙。

图6示出了根据本公开的附加实施例的另一个混合电流传感器，示出为混合电流传感器404的顶部透视图。在该实施例中，混合电流传感器404可以包括为槽口的汇流条结构的主导体406，如在主导体206的情况中。混合电流传感器404包括磁芯408，具有磁芯408的主要部分416，该主要部分具有一般的U字型。在图6的视图中，在U字型主要部分、主要部分416内的间隙区域426中，极片418沿X轴被定位成朝向磁芯408的前部。将极片418定位在该区域中有效地创建磁芯408的第一部分410和磁芯408的第二部分412。其中不存在极片的第二部分412可以类似于磁芯208的第二部分212，限定了类似的间隙G2。由于极片位于U字型臂之间，第一部分410可以有效地具有较小的间隙，从而集中磁场以在低电流芯片214附近形成更高的磁通密度。以这种方式，磁芯408可以为低电流芯片214和高电流芯片216提供与磁芯208类似的磁响应特征，并且大体如在图4A中示出的。

总之，通过为磁芯提供混合结构，本实施例提供了附加的电流感测通道，特别适合于测量小电流范围，本实施例具有显著提高的感测分辨率以及减小的高电流范围的输出误差。参考图7和图8示出了由本实施例提供的优点的进一步证明。特别地，图7示出了本实施例的混合传感器的在外部磁场内的侧视几何形状，并且图8示出了根据本实施例的混合电流传感器由杂散磁场引起的信号偏差。

如图8所示，可以假设2mT的外部杂散场。在图8中，X轴以安培为单位绘制电流，而Y轴以百分比绘制相对信号强度。在零电流下，低电流芯片(IC1)以及高电流芯片(IC2)两者的信号强度都相对较高。随着电流的增加，两个芯片的相对信号强度都会下降，大约只有0.03％到0.04％。因此，两个芯片的杂散场抑制都非常好。

在本公开的附加实施例中，多个传感器芯片(芯片)可以位于磁芯的芯体间隙区域的给定部分内。图11A-图12D示出了根据本公开进一步实施例的附加混合电流传感器的顶部透视图。在图11A和图11B的实施例中，两个芯片被设置在磁芯间隙区域内，位于相应磁芯的第一部分的位置处，其中间隙较小。在图12A-12D的实施例中，共有三个芯片被分布在芯体间隙区域内，其中至少一个芯片被分布在磁芯的第一部分和第二部分中。

现在特别转到图11A，示出了根据本公开的一些实施例的混合电流传感器504。在该示例中，混合电流传感器504的整体结构可以类似于混合电流传感器304的结构，相似部分标记相同。不同之处在于，提供了芯片组件518，其中低电流芯片214和高电流芯片216两者都被设置在混合电流传感器504中的间隙G1中。在一个非限制性示例中，低电流芯片214可以被配置为处理低电流范围，例如+/-100A，而高电流芯片216被配置为处理高电流范围，例如+/-1500A。在不同的实施例中，低电流芯片214和高电流芯片216两者都可以被配置为处理+/-1500A的电流范围。

现在特别转到图11B，示出了根据本公开的一些实施例的混合电流传感器554。在该示例中，混合电流传感器554的整体结构可以类似于混合电流传感器204的结构，相似部分标记相同。不同之处在于，提供了芯片组件518，其中低电流芯片214和高电流芯片216两者都被设置在混合电流传感器504中的间隙G1中。在一个非限制性示例中，低电流芯片214可以被配置为处理低电流范围，例如+/-100A，而高电流芯片216被配置为处理高电流范围，例如+/-1500A。在不同的实施例中，低电流芯片214和高电流芯片216两者都可以被配置为处理+/-1500A的电流范围。

现在特别转到图12A，示出了根据本公开的一些实施例的混合电流传感器604。在该示例中，混合电流传感器604的整体结构可以类似于混合电流传感器304的结构，相似部分标记相同。不同之处在于，在本实施例中提供了芯片组件618，其中低电流芯片214和高电流芯片216两者都被设置在混合电流传感器604中的间隙G1中。另一个不同之处在于，本实施例中的芯片组件618包括被设置在第二部分312的间隙G2中的第三芯片217。根据一些非限制性实施例，低电流芯片214可以处理例如+/-100A范围内的低电流测量，而设置在间隙G1中的高电流芯片216和间隙G2中的第三芯片217(其可以被视为附加的高电流芯片)两者，都可以处理例如+/-1500A的高电流测量范围，用于冗余信号的功能安全目的。

现在特别转到图12B，示出了根据本公开的一些实施例的混合电流传感器624。在该示例中，混合电流传感器624的整体结构可以类似于混合电流传感器604的结构，相似部分标记相同。不同之处在于，提供了芯片组件628，其中高电流芯片216和第三芯片217两者都被设置在第二部分312的间隙G2中。根据一些非限制性实施例，低电流芯片214可以处理例如+/-100A的范围内的低电流测量，而设置在间隙G1中的高电流芯片216和间隙G2中的第三芯片217两者，都可以处理例如+/-1500A的高电流测量范围，用于冗余信号的功能安全目的。

现在特别转到图12C，示出了根据本公开的一些实施例的混合电流传感器644。在该示例中，混合电流传感器644的整体结构可以类似于混合电流传感器204的结构，相似部分标记相同。不同之处在于，提供了芯片组件618，其中低电流芯片214和高电流芯片216两者都被设置在混合电流传感器644中的间隙G1中。另一个不同之处在于，芯片组件618包括设置在第二部分212的间隙G2中的第三芯片217。根据一些非限制性实施例，低电流芯片214可以处理例如+/-100A的范围内的低电流测量，而设置在间隙G1中的高电流芯片216和间隙G2中的第三芯片217两者，都可以处理例如+/-1500A的高电流测量范围，用于冗余信号的功能安全目的。

现在特别转到图12D，示出了根据本公开的一些实施例的混合电流传感器664。在该示例中，混合电流传感器664的整体结构可以类似于混合电流传感器644的结构，相似部分标记相同。不同之处在于，提供了芯片组件628，其中高电流芯片216和第三芯片217两者都被设置在第二部分312的间隙G2中。根据一些非限制性实施例，低电流芯片214可以处理例如+/-100A的范围内的低电流测量，而设置在间隙G1中的高电流芯片216和间隙G2中的第三芯片217两者，都可以处理例如+/-1500A的高电流测量范围，用于冗余信号的功能安全目的。

如本文使用的，以单数形式叙述并且以单词“一个”开头的元件或步骤应该被理解为不排除复数元件或步骤，除非明确叙述了这种排除。此外，对本公开的“一个实施例”的引用并不意在被解释为排除也包含所述特征的附加实施例的存在。

虽然本公开参考了某些实施例，但是对所描述的实施例的多种修改、变化和改变是可能的，而不会脱离如所附权利要求中所定义的本公开的领域和范围。因此，本公开旨在不限于所描述的实施例，而是旨在具有由所附权利要求的语言及其等效物所限定的全部范围。

Claims (18)

1.一种混合电流传感器，包括：

具有第一端和第二端的主导体，其中电流流动方向在所述第一端和所述第二端之间延伸；

磁芯，所述磁芯至少部分地围绕所述主导体的中间部分设置，所述磁芯在所述主导体的第一表面上方限定了芯体间隙区域；以及

芯片组件，所述芯片组件被设置在所述芯体间隙区域内，

其中在第一部分中，所述芯体间隙区域具有沿着垂直于所述电流流动方向的横向的第一间隙，并且其中在第二部分中，所述芯体间隙区域具有沿着所述横向的第二间隙，所述第二间隙大于所述第一间隙，

其中，所述芯片组件包括被设置在所述第一间隙内的低电流芯片，并且

其中，所述芯片组件的至少两个芯片被设置在所述第一部分内或所述第二部分内。

2.根据权利要求1所述的混合电流传感器，其中，所述芯片组件包括被设置在所述第一间隙内的高电流芯片。

3.根据权利要求2所述的混合电流传感器，其中，所述芯片组件还包括被设置在所述第二间隙内的附加的高电流芯片。

4.根据权利要求1所述的混合电流传感器，其中，所述芯片组件包括被设置在所述第二间隙内的高电流芯片。

5.根据权利要求4所述的混合电流传感器，其中，所述芯片组件还包括被设置在所述第二间隙内的附加的高电流芯片。

6.根据权利要求1所述的混合电流传感器，其中，所述第一部分在第一平面内具有C字型，沿着垂直于所述电流流动方向的所述磁芯的第一竖直表面延伸，并且其中所述第二部分在第二平面内具有U字型，沿着所述磁芯的第二竖直表面平行于所述第一平面延伸。

7.根据权利要求1所述的混合电流传感器，其中，所述芯体间隙区域沿着所述磁芯的上表面、在所述主导体的所述第一表面上方并且与之平行地限定了T字型。

8.根据权利要求2所述的混合电流传感器，所述低电流芯片和所述高电流芯片包括霍尔传感器或xMR传感器。

9.一种电池系统，包括；

在车辆中输出主电流的电池；

混合电流传感器，被耦合以沿着电流流动方向测量所述主电流，所述混合电流传感器包括：

具有第一端和第二端的汇流条结构；

磁芯，所述磁芯至少部分地围绕所述汇流条结构设置，所述磁芯在所述汇流条结构的第一表面上方限定了芯体间隙区域；以及

芯片组件，所述芯片组件被设置在所述芯体间隙区域内，

其中在第一部分中，所述磁芯沿着垂直于所述电流流动方向的第一横向平面限定了C字型，并且其中在第二部分中，所述磁芯沿着垂直于所述电流流动方向的第二横向平面限定了U字型，

其中，所述芯片组件包括被设置在所述第一间隙内的低电流芯片，并且

其中，所述芯片组件的至少两个芯片被设置在所述第一部分内或所述第二部分内。

10.根据权利要求9所述的电池系统，

其中，所述第一部分沿着所述横向限定了第一间隙，并且其中所述第二部分沿着所述横向限定了第二间隙，所述第二间隙大于所述第一间隙。

11.根据权利要求9所述的电池系统，其中，所述芯片组件包括被设置在所述第一间隙内的高电流芯片。

12.根据权利要求11所述的电池系统，其中，所述芯片组件还包括被设置在所述第二间隙内的附加的高电流芯片。

13.根据权利要求9所述的电池系统，其中，所述芯片组件包括被设置在所述第二间隙内的高电流芯片。

14.根据权利要求13所述的电池系统，其中，所述芯片组件还包括被设置在所述第二间隙内的附加的高电流芯片。

15.根据权利要求9所述的电池系统，还包括：

控制器，所述控制器与至少两个芯片耦合。

16.根据权利要求11所述的电池系统，所述低电流芯片适用于测量高达500安培的范围内的所述主电流，并且所述高电流芯片适用于测量高达2000A的范围内的所述主电流。

17.根据权利要求9所述的电池系统，其中，所述汇流条结构包括在中间部分的槽口部分，并且其中所述磁芯围绕所述槽口部分设置。

18.根据权利要求11所述的电池系统，所述低电流芯片和所述高电流芯片包括霍尔传感器或xMR传感器。

Images