DE112017003516T5

DE112017003516T5 - Strommessvorrichtung

Info

Publication number: DE112017003516T5
Application number: DE112017003516.3T
Authority: DE
Inventors: Tamotsu Endo; Ryo Osawa
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2017-06-07
Publication date: 2019-03-28
Also published as: WO2018012150A1; JP2018009863A; JP6815772B2; CN109416376A; US20190324058A1; US10859600B2; CN109416376B

Abstract

Es wird ein Strommessvorrichtung geschaffen, die ein erstes Leitungselement, das aus einem leitfähigen Metall gebildet ist, und ein zweites Leitungselement, das aus einem leitfähigen Metall gebildet ist, enthält, wobei das zweite Leitungselement teilweise ein resistives Elementmetall enthält, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement in einem Abschnitt, in dem wenigstens das resistive Elementmetall vorhanden ist, parallel angeordnet sind, wobei ein Isolator dazwischenliegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strommessvorrichtung und insbesondere eine Strommessvorrichtung für ein Leistungsmodul wie etwa eine Wechselrichterschaltung.
Stand der Technik
Eine Technik zum Ansteuern eines Elektromotors unter Verwendung einer Wechselrichtervorrichtung ist bekannt. Eine Wechselrichtervorrichtung setzt Gleichstrom von einer Leistungsversorgung (d. h. von einer Batterie) durch Schaltoperationen von Schaltelementen darin in Wechselstrom um.
Auf einer solchen Wechselrichtervorrichtung sind Halbleiterschaltelemente und Elektrolytkondensatoren zum Glätten des Stroms montiert. Beispiele einer solchen Wechselrichtervorrichtung enthalten ein Motorsteuermodul der Patentliteratur 1. Das Motorsteuermodul enthält auf einer Leiterplatte ein erstes Temperaturerfassungselement zum Messen der Temperatur der Elektrolytkondensatoren und ein zweites Temperaturerfassungselement zum Messen der Temperatur der FETs (d. h. der Schaltelemente). Außerdem ist ein Anschluss eines der Elektrolytkondensatoren mit dem ersten Temperaturerfassungselement verbunden und ist ein Anschluss eines der FETs mit dem zweiten Temperaturerfassungselement verbunden. Somit weisen der eine Anschluss des Elektrolytkondensators und das erste Temperaturerfassungselement im Wesentlichen dieselbe Temperatur auf und weisen der eine Anschluss des FET und das zweite Temperaturerfassungselement im Wesentlichen dieselbe Temperatur auf.
Das Messen der Widerstandswerte des ersten und des zweiten
Temperaturerfassungselements unter Verwendung einer Temperaturmessschaltung kann dann die Temperaturen der Elektrolytkondensatoren und der FETs messen. Falls aus den gemessenen Temperaturen festgestellt wird, dass die Temperaturen der Elektrolytkondensatoren und der FETs über einer vorgegebenen Temperatur liegen, führt eine Steuereinheit des Motors eine Steuerung wie etwa das Verringern der Maximalleistung des Motors aus, um die Elektrolytkondensatoren und die FETs zu schützen.
Währenddessen offenbart die Patentliteratur 2 eine Technik zum Erfassen des Stroms eines Wechselstrommotors unter Verwendung eines Nebenschlusswiderstands als ein Stromerfassungselement mit Schaltelementen (z. B. IGBTs und FETs) zum Ausführen einer Schaltoperation, die auf einem Substrat montiert sind, und mit Elektrolytkondensatoren, die ein LC-Filter bilden, die ebenfalls auf dem Substrat montiert sind.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2004-96848 A
Patentliteratur 2: JP 2011-217463 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
6 ist ein Stromlaufplan einer beispielhaften Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung X mit einer typischen Wechselrichterschaltung. Wie in 6 dargestellt ist, gibt es ein Problem der Stoßspannung, die aufgrund des Ein- oder Ausschaltens der Schaltelemente in den Leitungen 105 und 107 in einem Gebiet von dem Hauptschaltungskondensator 101 zu einer Wechselrichterbrücke 103 erzeugt wird, wenn ein Motor M mit einer Leistungsversorgung P angesteuert wird (siehe 7).
Das Verringern der Stoßspannung ist beim Entwurf einer Wechselrichtervorrichtung und dergleichen hinsichtlich der Qualität wichtig. Üblicherweise wird die Stoßspannung hoch, sofern nicht die Leitungsinduktivität der Leitungen 105 und 107 niedrig gewählt ist.
Die vorliegende Erfindung ist besonders vorteilhaft als eine Strommessvorrichtung, die für ein Leistungsmodul wie etwa für eine Wechselrichterschaltung verwendet wird. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Induktivität einer Leitung zu verringern, wenn ein Nebenschlusswiderstand als ein Stromerfassungselement verwendet wird.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Strommessvorrichtung geschaffen, die ein erstes Leitungselement, das aus einem leitfähigen Metall gebildet ist, und ein zweites Leitungselement, das aus einem leitfähigen Metall gebildet ist, enthält, wobei das zweite Leitungselement teilweise ein resistives Elementmetall enthält, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement in einem Abschnitt, in dem wenigstens das resistive Elementmetall vorhanden ist, parallel angeordnet sind, wobei ein Isolator dazwischenliegt.
Dementsprechend kann eine Fläche, in der sich eine Stromschleife bildet, verringert sein, wenn ein Stromsensor, der einen Nebenschlusswiderstand enthält, z. B. in einer Wechselrichterschaltung in einem Gebiet von einem Kondensator zu einem Leistungsmodul auf einem Gleichstromleiterweg angeordnet ist. Somit kann die Induktivität der Leitung verringert sein und kann eine Stoßspannung in dem Leistungsmodul verringert sein.
Vorzugsweise weist sowohl das erste Leitungselement als auch das zweite Leitungselement eine Plattenform auf und vorzugsweise sind das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement in der Weise zueinander parallel angeordnet, dass ihre breiten Oberflächen einander zugewandt sind.
Ein Abschnitt, der das resistive Elementmetall enthält, kann einen Stromerfassungsabschnitt aufweisen, wobei der Stromerfassungsabschnitt eine Schaltung enthält, die zum Empfangen eines Spannungssignals ausgestaltet ist.
Ferner enthält die Strommessvorrichtung vorzugsweise ein Leistungsmodul mit einem ersten Anschluss und mit einem zweiten Anschluss für die Verbindung mit einer Leistungsversorgung, wobei das Leistungsmodul zum Steuern von Leistung ausgestaltet ist, wobei das erste Leitungselement mit dem ersten Anschluss verbunden ist und das zweite Leitungselement mit dem zweiten Anschluss verbunden ist.
In diesem Fall enthält die Strommessvorrichtung vorzugsweise ferner einen Kondensator, wobei vorzugsweise das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement mit dem Kondensator verbunden sind.
Die vorliegende Patentschrift bezieht die Offenbarung der JP-Patentanmeldung Nr. 2016-138468 ein, die die Basis für den Prioritätsanspruch der vorliegenden Anmeldung bildet.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
In einer Strommessvorrichtung wie etwa einer Wechselrichterschaltung kann die Induktivität einer Leitung, wenn ein Nebenschlusswiderstand als ein Stromerfassungselement verwendet ist, verringert werden.
Figurenliste

1 sind Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen; genauer ist 1(a) eine Draufsicht, ist 1(b) eine Seitenansicht und sind 1(c) bis 1(e) Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Querschnittsstruktur entlang der Linie Ib-Ib aus 1(b) darstellen.
2(a) ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften detaillierten Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, und 2(b) bis 2(d) sind perspektivische Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Ausgestaltung des Nebenschlusswiderstands darstellen.
3 ist ein Stromlaufplan, der eine beispielhafte Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung mit einer Wechselrichterschaltung gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
4 sind Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen; genauer ist 4(a) eine Draufsicht und 4(b) eine Seitenansicht.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften detaillierten Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, die eine Ansicht ist, die 2(a) entspricht.
6 ist ein Stromlaufplan, der eine beispielhafte Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung mit einer typischen Wechselrichterschaltung darstellt.
7 ist eine Ansicht, in der eine Stoßspannung erzeugt wird.
8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine beispielhafte detaillierte Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die eine Ansicht ist, die 2(a) entspricht.
9A ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften detaillierten Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Ansicht ist, die 2(a) und 8 entspricht.
9B ist eine Seitenansicht von 9A und ein Abschnitt aus 9B entlang der Linie Ia-Ib aus 9A ist eine Seitenansicht.
9C ist eine Entwicklungsansicht von 9A.

Beschreibung der Ausführungsformen
In dieser Patentschrift bezieht sich ein Wechselrichter (eine Wechselrichterschaltung) auf eine Leistungsversorgungsschaltung, die elektrisch aus Gleichstrom Wechselstrom erzeugt (eine Umsetzung ausführt), oder auf einen Leistungsumsetzer mit einer solchen Schaltung.
Im Folgenden wird eine Strommessvorrichtung (oder eine Stromerfassungsvorrichtung) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Zunächst ist im Folgenden eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 sind Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform darstellen; genauer ist 1(a) eine Draufsicht, ist 1(b) eine Seitenansicht und sind 1(c) bis 1(e) Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Querschnittsstruktur entlang der Linie Ib-Ib aus 1(b) darstellen.
2(a) ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften detaillierten Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, und 2(b) bis 2(d) sind perspektivische Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Ausgestaltung des Nebenschlusswiderstands darstellen.
Wie in 1(a) und 1(b) dargestellt ist, enthält eine Strommessvorrichtung A gemäß dieser Ausführungsform z. B. eine Wechselrichterschaltung 1, ein erstes Leitungselement 11, das mit einem positiven Anschluss (+) einer Leistungsversorgung (die im Folgenden anhand von 5 beschrieben ist) verbunden ist, um die Wechselrichterschaltung 1 anzusteuern, ein zweites Leitungelement 15, das mit einem negativen Anschluss (-) davon verbunden ist, und einen Kondensator 25.
Das erste Leitungselement 11 ist aus einer Stromschiene gebildet, die einen ersten Verbindungsabschnitt 5a, einen Körper 5c und einen zweiten Verbindungsabschnitt 5b, die in dieser Reihenfolge von der Seite des positiven Anschlusses der Wechselrichterschaltung 1 in Richtung des positiven Anschlusses des Kondensators 25 angeordnet sind, enthält. Für das erste Leitungselement 11 (d. h. für die Stromschiene) kann ein Material wie etwa Cu verwendet sein.
Das zweite Leitungselement 15 enthält einen ersten Verbindungsabschnitt (oder Elektrodenanschluss) 7a, einen Körper 7c, einen Stromerfassungsabschnitt 17 vom Nebenschlusstyp und einen zweiten Verbindungsabschnitt (oder Elektrodenanschluss) 7b, die in dieser Reihenfolge von der Seite des negativen Anschlusses der Wechselrichterschaltung 1 in Richtung des negativen Anschlusses des Kondensators 25 angeordnet sind.
Ferner enthält die Strommessvorrichtung A eine Leitung 27, die das erste Leitungselement 11 mit der Leistungsversorgung verbindet, und eine Leitung 31, die das zweite Leitungselement 15 mit der Leistungsversorgung verbindet.
Außerdem sind das erste Leitungselement 11 und das zweite Leitungselement 15 nahe beieinander parallel angeordnet, wobei ein Isolator 23 dazwischenliegt.
Für den Isolator 23 kann z. B. eine Isolierfolie aus Epoxidharz, aus Silikon, aus Glasfasern oder dergleichen; ein Dünnfilm wie etwa ein Oxidfilm oder ein Nitridfilm; oder ein Film aus Epoxidharz, Glas oder dergleichen verwendet sein. Das erste Leitungselement 11 und das zweite Leitungselement 15 können mit einem konstanten Zwischenraum dazwischen voneinander beabstandet sein (d. h., der Isolator 23 kann Luft sein).
Wie in 1(b) dargestellt ist, sind Abschnitte, die auf den Wechselrichter 1 und auf den Kondensator 25 geschraubt sind, d. h. der erste Verbindungsabschnitt 5a, der zweite Verbindungsabschnitt 5b, der erste Verbindungsabschnitt 7a und der zweite Verbindungsabschnitt (oder Elektrodenanschluss) 7b, horizontal angeordnet.
Währenddessen weisen der Körper 5c und der Körper 7c, die parallel angeordnet sind, vertikale Strukturen auf, sodass sie in Bezug auf die Verbindungsabschnitte in aufrechten Positionen sind. Das heißt, der Körper 5c und der Körper 7c sind in der Weise parallel angeordnet, dass sie sich von der Oberfläche des Wechselrichters 1 und von der oberen Oberfläche des Kondensators 25 parallel erstrecken. Außerdem sind die gegenüberliegenden Oberflächen des Körpers 5c und des Körpers 7c nahe beieinander angeordnet, wobei ein Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen schmal ist. Vorzugsweise sind die Flächen der gegenüberliegenden Oberflächen breit.
Außerdem ist zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen vorzugsweise der Isolator 23 vorgesehen. In dieser Ausführungsform weist der Isolator 23 außerdem eine Funktion auf, die Leitungselemente 11 und 15, die nahe beieinander angeordnet sind, beim Selbsttragen zu unterstützen.
1(c) bis 1(e) stellen jeweils ein Beispiel des Isolators 23 dar. 1(c) stellt ein Beispiel dar, in dem der Isolator 23 breiter als die gegenüberliegenden Oberflächen des Körpers 5c und des Körpers 7c ist. Genauer liegt der Isolator 23 in der Aufwärts-abwärts-Richtung (in der Aufwärts-abwärts- und in der Rechts-links-Richtung in 1(a) und 1(b)) über die gegenüberliegenden Oberflächen hinausgehend. 1(d) stellt eine Struktur dar, die dadurch erhalten wird, dass der Außenumfang eines der Leitungen, der in diesem Beispiel der Körper 5c ist, zu Isolationszwecken mit dem Isolator 23 bedeckt wird. 1(e) stellt eine hakenartige Struktur dar, die dadurch erhalten wird, dass der Isolator 23 in der Weise zwischen dem Körper 5c und dem Körper 7c angeordnet wird, dass der obere Abschnitt des Körpers 5c mit dem Isolator 23 bedeckt wird und dass der untere Abschnitt des Körpers 7c mit dem Isolator 23 bedeckt wird. Da durch das erste Leitungselement 11 und durch das zweite Leitungselement 15 ein hoher Strom fließt, ist eine Struktur, in der die gegenüberliegenden Oberflächen eine dazwischen sichergestellte Entfernung besitzen, wie die in 1(c) bis 1(e) dargestellten, bevorzugt, um eine verlässlichere Isolation zu erreichen.
Da der Isolator 23 zwischen dem Körper 5c und dem Körper 7c liegt, kann eine Isolierfolie mit einer elektrischen Isolierwirkung verwendet werden, wobei eine Isolierfolie mit einer Dicke kleiner oder gleich 1 mm leicht verarbeitet werden kann.
2 sind Ansichten, die jeweils eine detaillierte Ausgestaltung des zweiten Leitungselements 15 darstellen. Wie in 2(a) dargestellt ist, sind der Körper 5c des ersten Leitungselements 11 und der Körper 7c des zweiten Leitungselement 15 in aufrechten Positionen mit dem Isolator 23 dazwischen angeordnet und aneinander befestigt.
Wie in 2(b) dargestellt ist, ist der Stromerfassungsabschnitt 17 mit einer Spannungssignalausgabeschaltung z. B. an dem Körper 7c des Leitungsabschnitts, der einen Nebenschlusswiderstand enthält, angeordnet und ist die Leitung 31 zum Auskoppeln eines Spannungssignals von dem Stromerfassungsabschnitt 17 herausgeführt.
2(c) und 2(d) sind Ansichten, die jeweils eine beispielhafte detaillierte Ausgestaltung des Körpers 7c darstellen. Die in 2(c) dargestellte Ausgestaltung enthält einen Nebenschlusswiderstand mit einem resistiven Element 41 und mit einer ersten und mit einer zweiten Elektrode 43a und 43b, die an das resistive Element 41 geschweißt sind. Das resistive Element 41 und die Elektroden 43a und 43b sind zusammengeschweißt, wobei ihre Stirnflächen zusammen stumpfgestoßen sind. Die Elektroden 43a und 43b des Nebenschlusswiderstands sind mit dem ersten Verbindungsabschnitt 7a und mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 7b verbunden. Die Verbindung kann z. B. unter Verwendung von Laserstrahlschweißen oder Elektronenstrahlschweißen oder unter Verwendung eines Schraubmechanismus gebildet sein.
Für das resistive Element 41 kann ein resistives Material wie etwa ein Material auf der Grundlage von Cu-Ni, Ni-Cr oder Cu-Mn verwendet sein. Für die Elektrode 43a, für die Elektrode 43b, für den ersten Verbindungsabschnitt 7a und für den zweiten Verbindungsabschnitt 7b kann ein Material wie etwa Cu verwendet sein.
Mit einer Ausgangsschaltung, die in dem Stromerfassungsabschnitt 17 angeordnet ist, sind Spannungserfassungsanschlüsse 45a und 45b verbunden, die in aufrechten Positionen auf der ersten und auf der zweiten Elektrode 43a bzw. 43b gebildet sind, wobei über den Auskopplungsdraht 31 Signale ausgekoppelt werden. Der Stromerfassungsabschnitt 17 enthält nach Bedarf eine Verstärkerschaltung, eine A/D-Umsetzerschaltung, einen Mikrocomputer und dergleichen. Der Stromerfassungsabschnitt ist nur auf einer Oberfläche des zweiten Leitungselements 15 auf der Seite, die der Oberfläche, die dem ersten Leitungselement 11 zugewandt ist, gegenüberliegt, montiert. Somit können das erste Leitungselement 11 und das zweite Leitungselement 15 vorteilhaft näher beieinander angeordnet sein.
2(d) stellt eine andere beispielhafte Struktur des Körpers 7c dar. In diesem Beispiel enthält der Körper 7c ein resistives Element 51. Das resistive Element 51 ist wie das resistive Element 41 ein resistives Material auf Cu-Ni-Grundlage. Mit dem resistiven Element 51 ist ein aufrechter Abschnitt verbunden, der einen Teil des Körpers 7c bildet, der mit dem ersten Verbindungsabschnitt 7a einteilig gebildet ist. Außerdem ist mit dem resistiven Element 51 ein aufrechter Abschnitt verbunden, der einen Teil des Körpers 7c bildet, der mit dem zweiten Verbindungsabschnitt 7b einteilig gebildet ist. Die Verbindungen können z. B. unter Verwendung von Elektronenstrahlschweißen, Laserstrahlschweißen, Plattieren oder Verlöten mit Metallnanopaste gebildet sein.
Diese Struktur ist vorteilhaft, da das erste Leitungselement 11 und das zweite Leitungselement 15 näher beieinander parallel angeordnet sein können. Obgleich der Stromerfassungsabschnitt 17 nur an dem zweiten Leitungselement 15 angeordnet ist, kann der Stromerfassungsabschnitt 17 nur an dem ersten Leitungselement 11 oder sowohl an dem ersten als auch an den zweiten Leitungselement angeordnet sein.
3 ist ein Stromlaufplan, der eine beispielhafte Ausgestaltung der Strommessvorrichtung A mit der Wechselrichterschaltung gemäß dieser Ausführungsform darstellt. Mit der oben erwähnten Ausgestaltung kann ein durch die Strichlinie angegebener Abschnitt C kürzer ausgebildet sein, da das erste Leitungselement 11 und das zweite Leitungselement 15 näher beieinander angeordnet sein können.
Somit kann eine Fläche, in der sich eine Stromschleife bildet, verringert sein, wenn ein Stromsensor, der einen Nebenschlusswiderstand enthält, auf einem Gleichstromleiterweg in einem Gebiet von einem Kondensator zu einem Leistungsmodul in einer Wechselrichterschaltung angeordnet ist. Somit kann die Induktivität der Leitung verringert werden und kann die Stoßspannung in dem Leistungsmodul unterdrückt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 4 sind Ansichten, die jeweils eine beispielhafte Ausgestaltung einer Strommessvorrichtung B gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen; genauer ist 4(a) eine Draufsicht und 4(b) eine Seitenansicht.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die 2(a) entspricht.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass in der zweiten Ausführungsform Leitungen in der Weise angeordnet sind, dass sie in Bezug auf die Substratoberfläche in der horizontalen Richtung einander zugewandt sind. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, sind der Körper 5c (nicht dargestellt) des ersten Leitungselements 11 und der Körper 7c des zweiten Leitungselements 15 in der Weise angeordnet, dass sie einander zugewandt sind, während Sie einander in der vertikalen Richtung übereinander überlappen, wobei der Isolator 23 dazwischenliegt.
Gemäß einer solchen Ausgestaltung kann eine Fläche, in der sich eine Stromschleife bildet, verringert sein, wenn ein Stromsensor, der einen Nebenschlusswiderstand enthält, in einer Wechselrichterschaltung auf einem Gleichstromdrahtweg in einem Gebiet von einem Kondensator zu einem Leistungsmodul angeordnet ist. Somit kann die Induktivität der Leitung verringert werden und kann die Stoßspannung in dem Leistungsmodul unterdrückt werden.
In dieser Ausführungsform weist der Isolator 23 außerdem eine Funktion auf, einen Zwischenraum zwischen den Leitungselementen 5 und 7, die nahe beieinander übereinander angeordnet sind, aufrechtzuerhalten.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Induktivität in einer Strommessvorrichtung, die eine Wechselrichterschaltung enthält, verringert sein, wenn ein Nebenschlusswiderstand als ein Stromerfassungselement verwendet ist.
(Dritte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine Strommessvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine beispielhafte detaillierte Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die 2(a) entspricht, darstellt.
Insbesondere ist, wie aus einem Vergleich zwischen 2(a) und 8 verstanden werden kann, in einer Struktur, in der der Körper 5c des ersten Leitungselements 11 und der Körper 7c des zweiten Leitungselements 15 in der aufrechten Position übereinander angeordnet sind, wobei der Isolator 23 dazwischenliegt, eine Fläche der gegenüberliegenden Gebiete des ersten Leitungselements 11 und des zweiten Leitungselements 15 breiter als in der in 2(a) dargestellten Struktur hergestellt. Das heißt, eine Fläche der gegenüberliegenden Gebiete der Leitungselemente, die über den Isolator 23 aneinander befestigt sind, ist um einen Betrag, der einer Höhe h2 minus einer Höhe h1 des in 8 dargestellten Gebiets entspricht (wobei h1 < h2 ist), (d. h. um einen Betrag eines Gebiets über dem Bezugszeichen DL-1) verbreitert (wobei die Höhe h1 den in 2(a) dargestellten gegenüberliegenden Gebieten entspricht). Somit kann die Kapazität der Stromschienen, wie in der folgenden Formel (1) angegeben ist, erhöht sein. $\begin{array}{l} Kapazitätswert = Fläche der gegenüberliegenden Gebiete, die aneinander befestigt sind \\ \times Dielektrizitätskonstante/der Zwischenraum zwischen den Stromschienen \end{array}$
Der Kapazitätswert der Stromschienen kann als Formel (1) berechnet werden. Somit kann durch geeignetes Ändern der Fläche der gegenüberliegenden Gebiete, die aneinander befestigt sind, der gewünschte Kapazitätswert gebildet werden.
Wie aus der oben angegebenen Formel ebenfalls offensichtlich ist, können alternativ große Kapazitätskomponenten sichergestellt werden, falls ein Isolator zwischen den Stromschienen liegt und falls der Zwischenraum zwischen den Stromschienen (d. h. der Stromschienenzwischenraum) schmal eingestellt ist (d. h., falls die Dicke des Isolators dünn hergestellt ist).
Wie oben beschrieben wurde, können die Stromschienen mit einer Kapazität (d. h. mit einer Kapazität eines Kondensators) versehen sein, wenn die Stromschienen auf der positiven Seite und auf der negativen Seite aneinander befestigt sind. Wenn die Strommessvorrichtung mit der Wechselrichterschaltung mit einer Kapazität eines Kondensators versehen ist, ist es möglich, die Wirkung zu erzielen, dass die Stoßspannung in dem Leistungsmodul verringert ist, wenn die Strommessvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird. Folglich können die Stromschienen eine Rauschminderungsfähigkeit aufweisen.
Wie oben beschrieben wurde, ist die zwischen den Stromschienen gebildete Kapazität in der Strommessvorrichtung mit der Wechselrichterschaltung dieser Ausführungsform erhöht, sodass die Wirkung der Verringerung einer Stoßspannung ausgeübt werden kann, wenn die Strommessvorrichtung mit der Wechselrichterschaltung mit hoher Geschwindigkeit betrieben wird.
(Vierte Ausführungsform)
Nachfolgend wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
9A ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften detaillierten Ausgestaltung eines Nebenschlusswiderstands, die sein Peripheriegebiet enthält, gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Ansicht ist, die 2(a) und 8 entspricht. 9B ist eine Seitenansicht von 9A, und ein Abschnitt von 9B entlang der Linie Ia-Ib aus 9A ist eine seitliche Querschnittsansicht. 9C ist eine Entwicklungsansicht von Stromschienen (d. h. Leitungselementen) in 9A.
Wie in 9A bis 9C dargestellt ist, weist eine Stromerfassungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Struktur auf, in der Stromschienen 5a und 5b auf einer Seite von Stromschienen 7a und 7b auf der anderen Seite umfasst sind. Genauer sind Überhangabschnitte der Stromschienen 101 und 103 in der Entwicklungsansicht der Stromschienen in 9C entlang der punktierten Linienabschnitte DL 21, DL 23, DL 31 und DL 33 zurückgeklappt, um die Stromschiene 102 (9B) zu umfassen. Zwischen dem Überhangabschnitt der Stromschiene 101 und der Stromschiene 102 ist ein Isolator 23a für elektrische Isolation angeordnet. Außerdem ist zwischen dem Überhangabschnitt der Stromschiene 103 und der Stromschiene 102 ein Isolator 23b für elektrische Isolation angeordnet. Gemäß einer solchen Ausgestaltung kann der Körper 5c der Stromschiene 102, wie in 9B dargestellt ist, eine Struktur wie eine Koaxialleitung aufweisen, die durch die Stromschienen 101 und 103 eingehüllt ist.
Somit können gleichzeitig eine Verringerung der Induktivität und eine Zunahme der Kapazität erzielt werden.
In den oben erwähnten Ausführungsformen sind die Ausgestaltungen und dergleichen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, darauf nicht beschränkt und sie können in dem Bereich, in dem die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können, nach Bedarf geändert werden. Obgleich oben beispielhaft eine Wechselrichterschaltung beschrieben worden ist, kann die vorliegende Erfindung auf eine Vielzahl von Leistungsmodulen zum Steuern von Leistung, auf denen Leistungshalbleiterelemente wie etwa Transistoren, Dioden und FETs montiert sind, angewendet werden. Außerdem können die Ausgestaltungen und dergleichen im Rahmen des Erfindungsgedankens und Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung nach Bedarf geändert werden.
Jede Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann nach Bedarf ausgewählt oder nicht ausgewählt werden, wobei eine Erfindung, die die ausgewählte(n) Ausgestaltung(en) enthält, in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung ist auf Stromerfassungsvorrichtungen anwendbar.
Bezugszeichenliste

A: Strommessvorrichtung
1: Wechselrichterschaltung
5a: erster Verbindungsabschnitt
5b: zweiter Verbindungsabschnitt
5c: Körper
7a: erster Verbindungsabschnitt (Elektrodenanschluss)
7b: zweiter Verbindungsabschnitt (Elektrodenanschluss)
7c: Körper
11: erstes Leitungselement
15: zweites Leitungselement
17: Stromerfassungsabschnitt
23: Isolator
25: Kondensator
27: Leitung auf der Seite des positiven Anschlusses
31: Leitung auf der Seite des negativen Anschlusses

Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, die in dieser Patentschrift angeführt sind, sind in diese Patentschrift durch Literaturhinweis eingefügt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2004096848 A [0005]
JP 2011217463 A [0005]
JP 2016138468 [0015]

Claims

Strommessvorrichtung, die umfasst: ein erstes Leitungselement, das aus einem leitfähigen Metall gebildet ist; und ein zweites Leitungselement, das aus einem leitfähigen Metall gebildet ist, wobei das zweite Leitungselement teilweise ein resistives Elementmetall enthält, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement in einem Abschnitt, in dem wenigstens das resistive Elementmetall vorhanden ist, parallel angeordnet sind, wobei ein Isolator dazwischenliegt.
Strommessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei: sowohl das erste Leitungselement als auch das zweite Leitungselement eine Plattenform aufweist, und das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement in der Weise zueinander parallel angeordnet sind, dass ihre breiten Oberflächen einander zugewandt sind.
Strommessvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Abschnitt, der das resistive Elementmetall enthält, einen Stromerfassungsabschnitt aufweist, wobei der Stromerfassungsabschnitt eine Schaltung enthält, die zum Empfangen eines Spannungssignals ausgestaltet ist.
Strommessvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Leistungsmodul mit einem ersten Anschluss und mit einem zweiten Anschluss für die Verbindung mit einer Leistungsversorgung umfasst, wobei das Leistungsmodul zum Steuern von Leistung ausgestaltet ist, wobei: das erste Leitungselement mit dem ersten Anschluss verbunden ist, und das zweite Leitungselement mit dem zweiten Anschluss verbunden ist.
Strommessvorrichtung nach Anspruch 4, die ferner einen Kondensator umfasst, wobei das erste Leitungselement und das zweite Leitungselement mit dem Kondensator verbunden sind.