JP2006292692A - 電流センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定電流に関連する各種の制御に用いることができ、小型・低コストの電流センサ装置を提供する。
【解決手段】ギャップ２０ｇを有するリングの形状に形成され、リングの中心部に挿入される被測定電流の流路１０を取り囲んで、被測定電流の発生する磁束の磁路となる磁性体コア２０と、ギャップ２０ｇ内に配置され、ギャップ２０ｇ内の磁界の強さに応じた電気信号を発生する磁気センサ３０ａ，３０ｂとを備え、磁気センサ３０ａ，３０ｂの出力信号により、被測定電流の電流値を計測する電流センサ装置１００であって、磁気センサ３０ａ，３０ｂが、被測定電流レンジの異なる複数の信号を出力する電流センサ装置１００とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、磁性体コアのギャップ内に磁気センサを配置した電流センサ装置に関する。

磁性体コアのギャップ内に磁気センサを配置した電流センサ装置が、例えば、特開２００２−２９６３０５号公報（特許文献１）に開示されている。

図７は、特許文献１に開示された従来の電流センサ装置９０の上面から見た内部構成を示す図である。尚、図７では、以下に説明する電流センサ装置９０の要部を太線で示している。

図７に示す電流センサ装置９０は、自動車に搭載されるバッテリの電流を測定するための電流センサ装置で、磁性体コア２０と磁気センサ３０とを備えている。

磁性体コア２０は、リングの形状に形成されており、ギャップ２０ｇを有している。磁性体コア２０は、図中の点線で示したリングの中心部に挿入されるバスバー（被測定電流の流路）１０を取り囲んで、被測定電流の発生する磁束の磁路となる。磁性体コア２０のギャップ内には、１個のパッケージ化された磁気センサ３０が配置されている。

図８（ａ）〜（ｃ）に、磁気センサ３０の外観と内部構成を示す。図８（ａ）は、磁気センサ３０の外観を示す斜視図である。また、図８（ｂ）は、磁気センサ３０の内部構成の一例であり、図８（ｃ）は、別の内部構成の例である。

図８（ａ）〜（ｃ）に示す磁気センサ３０は、図８（ｂ）または図８（ｃ）に示すように、ホール素子３０ｈと周辺回路が組み合わされたホールＩＣからなり、ホール素子３０ｈの出力を増幅・温特補正した後、外部に出力する。図８（ａ）に示すように、磁気センサ３０は、電源端子３０ｖ，接地（ＧＮＤ）端子３０ｇおよび１本の出力端子３０ｓを備えており、被測定電流レンジをカバーして、ギャップ内の磁界の強さに応じた電気信号を出力する。この磁気センサ３０の出力信号により、図７の電流センサ装置９０では、被測定電流の電流値を計測することができる。

近年、図７と同様の電流センサ装置を用いて、車載バッテリの充電制御（加速時の充電抑制による燃費向上）やバッテリ状態の検知（バッテリの内部抵抗算出）等を行う提案が、例えば特開２００４−３１１７０号公報（特許文献２）に開示されている。
特開２００２−２９６３０５号公報 特開２００４−３１１７０号公報

上記車載バッテリの充電制御は、バッテリの入出力電流０Ａを中心にして、±数十Ａ（＋：充電、−：放電）程度の電流範囲で行われる。バッテリの充電制御において、特に、０Ａ点が長期に渡ってずれると、過充電や充電不足に陥る。このため、バッテリの充電制御には高精度の電流測定が要求される。

これに対して、バッテリ状態検知のための内部抵抗算出は、電流−電圧特性の傾きから内部抵抗を算出するため、広範囲の電流値から算出するほど得られた内部抵抗値の精度が高くなる。従って、数百Ａになるエンジン始動時の放電電流とそれに対応するバッテリ電圧を計測することで、バッテリの内部抵抗が高精度に算出される。

上記バッテリの充電制御と内部抵抗算出を、図７に示す１つの電流センサ装置９０で実施しようとすると、以下のような問題がある。

自動車用バッテリの電流を測定する電流センサ装置９０は、一般的にアナログ電圧０〜５Ｖを出力しており、これをＡＤ変換して各種制御に用いる。この出力電圧範囲５Ｖを仮に１０ビットで変換すると、１ＬＳＢは約４．９ｍＶとなる。

バッテリの充電制御のみを実施する電流センサ装置９０は、被測定電流レンジを＋１００ 〜 −１００Ａとすることができ、これを０．５〜４．５Ｖに割り当てると、２０ｍＶ＝（４．５Ｖ−０．５Ｖ）／｛１００Ａ−（−１００Ａ）｝が１Ａ相当となる。従って、この電流センサ装置９０の分解能は０．２５Ａとなり、バッテリの充電制御に必要な１Ａ前後の分解能は十分に確保することができる。

これに対して、バッテリの充電制御と内部抵抗算出を１つの電流センサ装置９０で実施しようとすると、被測定電流レンジを＋１００ 〜 −１０００Ａとする必要がある。この被測定電流レンジを０．５〜４．５Ｖに割り当てると、３．６ｍＶ＝（４．５Ｖ−０．５Ｖ）／｛（１００Ａ−（−１０００Ａ））が１Ａ相当となる。従って、この電流センサ装置９０では、分解能が悪化して、バッテリの充電制御に必要な１Ａ前後の分解能は得られないことがわかる。

以上のように、バッテリの充電制御と内部抵抗算出は背反する２つの要求であり、図７に示す従来の電流センサ装置９０を１つ用いるだけでは、上記背反する２つの要求に対応することができない。一方、充電制御のための高精度測定レンジを持った電流センサ装置９０と内部抵抗算出のためのワイド測定レンジを持った電流センサ装置９０の２つを用いると、上記背反する２つの要求に対応できる。しかしながら、この場合には製造コストや取り付け工数が２倍となり、全体が大型化して搭載場所の確保も困難となる。

そこで本発明は、被測定電流に関連する各種の制御に用いることができ、小型・低コストの電流センサ装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、ギャップを有するリングの形状に形成され、前記リングの中心部に挿入される被測定電流の流路を取り囲んで、前記被測定電流の発生する磁束の磁路となる磁性体コアと、前記ギャップ内に配置され、ギャップ内の磁界の強さに応じた電気信号を発生する磁気センサとを備え、前記磁気センサの出力信号により、前記被測定電流の電流値を計測する電流センサ装置であって、前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数の信号を出力することを特徴としている。

上記電流センサ装置においては、磁性体コアのギャップ内に配置された磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数の信号を出力するため、この複数の信号を被測定電流に関連する各種の制御に用いることができる。また、上記電流センサ装置は、１つの被測定電流レンジをカバーする従来の電流センサ装置を複数用いる場合に較べて全体を小型化することができるため、製造コストや取り付け工数を低減することができ、搭載場所の確保も容易となる。

請求項２に記載のように、前記磁気センサは、例えば、被測定電流レンジの異なる複数個のホールＩＣからなるように構成することができる。また、請求項３に記載のように、前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数個のホール素子からなるように構成することもできる。

これらいずれの場合においても、磁性体コアのギャップ内に配置された磁気センサから、被測定電流レンジの異なる複数の信号が出力される。従って、当該電流センサ装置を、被測定電流に関連する各種の制御に用いることができ、小型・低コストの電流センサ装置とすることができる。

請求項４に記載のように、前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数個のホールＩＣまたはホール素子からなる場合には、前記複数個のホールＩＣまたはホール素子が、前記リングの内側から、前記被測定電流レンジの狭い順に、前記ギャップ内に配置されてなる構成とすることが好ましい。

被測定電流の発生する磁束は、リングの形状に形成された磁性体コアの内側に集まり易い。また、ホールＩＣまたはホール素子の被測定電流レンジが狭いほど、一般的に高分解能の測定が必要とされる。従って、上記のように磁束の集まりやすいリングの内側から被測定電流レンジの狭い順に複数個のホールＩＣまたはホール素子を配置することによって、それぞれのホールＩＣまたはホール素子の被測定電流レンジに適した分解能の測定が可能となる。

請求項５に記載のように、前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なるｎ個のホールＩＣまたはホール素子からなる場合には、前記磁性体コアが、前記磁路に沿ってｎ重に分割され、前記ｎ個のホールＩＣまたはホール素子が、前記ｎ重に分割された磁性体コアのそれぞれのギャップ内に配置されてなるように構成することが好ましい。

これによれば、全体を大型化することなく、ｎ個のホールＩＣまたはホール素子のそれぞれの被測定電流レンジに合わせて、ｎ重に分割された磁性体コアのそれぞれの磁路幅とギャップ間隔を、好適化させることができる。

さらに外側の磁性体コアが、地磁気などの外部磁界に対して磁気シールド効果をもたらすため、内側コアを高精度測定レンジ用にすると好適である。

また、請求項６に記載のように、前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なるｎ個のホールＩＣまたはホール素子からなる場合には、前記磁性体コアにおける前記ギャップ近傍が、前記磁路に沿ってｎ重に分岐され、前記ｎ個のホールＩＣまたはホール素子が、前記ｎ重に分岐された磁性体コアのそれぞれのギャップ内に配置されてなる構成としてもよい。

これによっても、全体を大型化することなく、ｎ個のホールＩＣまたはホール素子のそれぞれの被測定電流レンジに合わせて、ｎ重に分岐された磁性体コアのそれぞれの磁路幅とギャップ間隔を、好適化させることができる。

請求項７に記載のように、前記磁気センサは、例えば、１個のホール素子とゲインの異なる複数個の増幅器とを有するホールＩＣからなり、当該ホールＩＣの出力端子が複数本あるように構成することができる。また、請求項８に記載のように、前記磁気センサが、１個のホール素子と、複数個の被測定電流レンジデータが記憶されたＲＯＭを有するホールＩＣからなり、当該ホールＩＣの出力端子が複数本あるように構成することもできる。

これらいずれの場合においても、磁性体コアのギャップ内に配置された磁気センサから、被測定電流レンジの異なる複数の信号が出力される。従って、当該電流センサ装置を、被測定電流に関連する各種の制御に用いることができ、小型・低コストの電流センサ装置とすることができる。

請求項９に記載のように、被測定電流に関連する各種の制御に用いることができる前記電流センサ装置は、車載バッテリの入出力電流測定用に好適である。

この場合には、請求項１０に記載のように、前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる２個の信号を出力し、一方の信号の被測定電流レンジが、車のエンジン始動時の放電電流を測定可能なワイド測定レンジであり、もう一方の信号の被測定電流レンジが、車の通常走行時の充放電電流を測定可能な高精度測定レンジであるように構成することができる。

上記高精度測定レンジは、バッテリの入出力電流０Ａを中心にして、±１００Ａ（＋：充電、−：放電）程度を測定電流範囲とすることで、当該高精度測定レンジの出力信号を、高精度の電流測定が要求されるバッテリの充電制御に用いることができる。また、上記ワイド測定レンジは、０〜−１０００Ａ程度を測定電流範囲とすることで、当該ワイド測定レンジの出力信号を、精度向上のために広範囲の電流値からの算出が必要である、バッテリ状態検知のための内部抵抗算出に用いることができる。以上のようにして、上記電流センサ装置は、バッテリの充電制御とバッテリ状態検知のための内部抵抗算出の背反する２つの要求に対応することができると共に、小型で低コストな電流センサ装置とすることができる。

請求項１１に記載のように、前記磁性体コアは、複数個の異なる幅のギャップを有して前記複数個のホールＩＣまたはホール素子がそのギャップ内に配置されていても良い。 被測定電流の発生する磁束は、ギャップ幅寸法に逆比例する。一方、ホールＩＣまたはホール素子の被測定電流レンジが狭いほど、一般的に高分解能の測定が必要とされる。従って、例えば、ギャップ幅寸法の小さいギャップに、被測定電流レンジの狭いホールＩＣまたはホール素子を配置し、ギャップ幅寸法の大きいギャップに、被測定電流レンジの広いホールＩＣまたはホール素子を配置することによって、それぞれのホールＩＣまたはホール素子の被測定電流レンジに適した分解能で広いレンジの測定が可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図に基づいて説明する。

図１（ａ），（ｂ）に、本発明の電流センサ装置の一例を示す。図１（ａ）は、電流センサ装置１００の上面から見た内部構成を示す図であり、図１（ｂ）は、電流センサ装置１００の側面から見た内部構成を示す図である。尚、図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００において、図７の電流センサ装置９０と同様の部分については、同じ符号を付した。図１（ａ），（ｂ）においても、以下に説明する電流センサ装置１００の要部を太線で示している。

また、図２（ａ）は、図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００の要部のみを抜き出した模式的な斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ視図で、被測定電流Iの流れる方向と被測定電流Iのつくる磁束Ｂを示した図である。

図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００も、図７の電流センサ装置９０と同様に、自動車に搭載されるバッテリの電流を測定するための電流センサ装置である。

図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００における磁性体コア２０は、図７の電流センサ装置９０と同様で、磁性材料からなり、リングの形状に形成されており、ギャップ２０ｇを有している。磁性体コア２０は、図中の点線で示したリングの中心部に挿入されるバスバー（被測定電流の流路）１０を取り囲んで、被測定電流の発生する磁束の磁路となる。

一方、図７の電流センサ装置９０と異なり、図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００における磁性体コア２０のギャップ２０ｇ内には、被測定電流レンジの異なる２つのパッケージ化された磁気センサ３０ａ，３０ｂが配置されている。各磁気センサ３０ａ，３０ｂは、それぞれの被測定電流レンジをカバーして、ギャップ内の磁界の強さに応じたそれぞれの電気信号を出力する。この磁気センサ３０ａ，３０ｂからの出力信号により、被測定電流の電流値をレンジの異なる２つの電流範囲で計測することができる。

図１（ａ），（ｂ）に示す各磁気センサ３０ａ，３０ｂの外観と内部構成は、図８（ａ）〜（ｃ）に示した磁気センサ３０と同様である。すなわち、図１（ａ），（ｂ）の各磁気センサ３０ａ，３０ｂは、それぞれ、図８（ｂ）または図８（ｃ）に示すホール素子３０ｈと周辺回路が組み合わされたホールＩＣからなり、ホール効果によって磁界を検出するホール素子３０ｈの出力を、増幅および温度特性を補償（零点および感度ともに）した後、外部に出力する。また、各磁気センサ３０ａ，３０ｂの外観は、図８（ａ）に示した磁気センサ３０と同様で、電源端子，接地（ＧＮＤ）端子および１本の出力端子を備えている。

図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ、各磁気センサ３０ａ，３０ｂの被測定電流レンジと出力電圧の関係を示す図である。

図３（ａ）に示す磁気センサ３０ａの被測定電流レンジは、バッテリの入出力電流０Ａを中心にして、±１００Ａ（＋：充電、−：放電）を測定電流範囲とする、高精度測定レンジとなっている。この高精度測定レンジを持つ磁気センサ３０ａで車の通常走行時の充放電電流を高精度に測定し、この磁気センサ３０ａからの出力信号をバッテリの充電制御に用いることができる。

図３（ｂ）に示す磁気センサ３０ｂの被測定電流レンジは、０〜−１０００Ａを測定電流範囲とする、ワイド測定レンジとなっている。このワイド測定レンジを持つ磁気センサ３０ｂで数百Ａになるエンジン始動時の放電電流を広範囲に測定する。この磁気センサ３０ｂからの出力信号を用いてバッテリの内部抵抗値を高精度に算出して、バッテリ状態を検知することができる。

以上のようにして、図３（ａ），（ｂ）の被測定電流レンジを持った磁気センサ３０ａ，３０ｂを備える図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００は、バッテリの充電制御とバッテリ状態検知のための内部抵抗算出といった２つの背反する要求にも対応することができる。すなわち、磁気センサ３０ａ，３０ｂの出力信号を、ＡＤ変換器のチャンネルを切替えて用途に合わせて選択することで、１ＬＳＢあたりの電流値を変えることができ、高精度（高感度時）とワイドレンジ（低感度時）の測定が実現できるようになる。

また、図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００は、１つの被測定電流レンジをカバーする図７の電流センサ装置９０を複数用いる場合に較べて全体を小型化することができるため、製造コストや取り付け工数を低減することができ、搭載場所の確保も容易となる。

尚、図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００においては、ホールＩＣからなる２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂが、磁性体コア２０のリングの内側から、図３（ａ），（ｂ）に示す被測定電流レンジの狭い順に、ギャップ２０ｇ内に配置されている。ギャップの外側ほど、地磁気などの外部磁界がギャップ内に入り込みやすく、この影響を避けるためである。

被測定電流の発生する磁束は、リングの形状に形成された磁性体コア２０の内側に集まり易い。また、磁気センサ３０ａ，３０ｂの被測定電流レンジが狭いほど、一般的に高分解能の測定が必要とされる。従って、上記のように磁束の集まりやすいリングの内側から被測定電流レンジの狭い順に２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂを配置することによって、それぞれの磁気センサ３０ａ，３０ｂの被測定電流レンジに適した分解能の測定が可能となる。

また、図１（ａ），（ｂ）の電流センサ装置１００においては、図８（ａ）〜（ｃ）に示した磁気センサ３０と同様の２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂが、磁性体コア２０のギャップ２０ｇ内に配置されていたが、ギャップ内に配置される磁気センサは２個に限らない。

図４（ａ），（ｂ）は、別の電流センサ装置の例で、電流センサ装置１０１，１０２の要部のみを抜き出した図である。

図４（ａ）の電流センサ装置１０１では、磁性体コア２１のギャップ２１ｇ内に３個の磁気センサ３０ａ〜３０ｃが配置されており、図４（ｂ）の電流センサ装置１０２では、磁性体コア２２のギャップ２２ｇ内に４個の磁気センサ３０ａ〜３０ｄが配置されている。尚、各磁気センサ３０ａ〜３０ｄは、それぞれ被測定電流レンジを異にしている。

図５（ａ），（ｂ）は、別の電流センサ装置１０３，１０４の斜視図である。

図５（ａ）の電流センサ装置１０３では、磁性体コア２３が磁路に沿って２重に分割され、図８（ａ）〜（ｃ）に示した磁気センサ３０と同様の２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂが、２重に分割された磁性体コア２３ａ，２３ｂのそれぞれのギャップ２３ａｇ，２３ｂｇ内に配置されている。電流センサ装置１０３では、全体を大型化することなく、２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂのそれぞれの被測定電流レンジに合わせて、２重に分割された磁性体コア２３ａ，２３ｂのそれぞれの磁路幅とギャップ２３ａｇ，２３ｂｇ間隔を、好適化させることができる。

また、図５（ｂ）の電流センサ装置１０４では、磁性体コア２４におけるギャップ近傍が磁路に沿って２重に分岐され、２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂが、２重に分岐された磁性体コア２４ａ，２４ｂのそれぞれのギャップ２４ａｇ，２４ｂｇ内に配置されている。電流センサ装置１０４についても、全体を大型化することなく、２個の磁気センサ３０ａ，３０ｂのそれぞれの被測定電流レンジに合わせて、２重に分岐された磁性体コア２４ａ，２４ｂのそれぞれの磁路幅とギャップ２４ａｇ，２４ｂｇ間隔を、好適化させることができる。

以上の図１〜５に示す電流センサ装置１００〜１０４に組み込まれている磁気センサ３０ａ〜３０ｄは、図８（ａ）〜（ｃ）に示した磁気センサ３０と同様のホールＩＣからなる磁気センサである。しかしながら、磁性体コアのギャップ内に配置する磁気センサはこれに限らない。図８（ｂ），（ｃ）に示したホール素子３０ｈの単体を磁性体コアのギャップ内に配置して、周辺回路は電流センサ装置の別位置に配置するようにしてもよい。また、ホール素子やホールＩＣに限らず、磁気抵抗素子（ＭＲＥ）等の他の磁気検出素子であってもよい。尚、この場合においても、ギャップ内に配置される各磁気センサがそれぞれ被測定電流レンジを異にするようにして、電流センサ装置を構成する。

図６（ａ）〜（ｄ）に、別の電流センサ装置１０５を示す。図６（ａ）は、電流センサ装置１０５の要部のみを抜き出した模式的な図である。図６（ｂ）〜（ｄ）は、図６（ａ）の電流センサ装置１０５に用いられる磁気センサ３１の外観と内部構成を示す図である。図６（ｂ）は、磁気センサ３１の外観を示す斜視図である。また、図６（ｃ）は、磁気センサ３１の内部構成の一例であり、図６（ｄ）は、別の内部構成の例である。

図６（ａ）に示す電流センサ装置１０５では、外観上、磁性体コア２５のギャップ２５ｇ内に１つのパッケージ化された磁気センサ３１が配置されているが、磁気センサ３１は被測定電流レンジの異なる２つの信号を出力する。

図６（ｂ）に示すように、磁気センサ３１は、電源端子３１ｖと接地（ＧＮＤ）端子３１ｇの他に、２本の出力端子３１ｓａ，３１ｓｂを備えている。磁気センサ３１は、例えば、図６（ｃ）に示すように、１個のホール素子３１ｈと、ゲインの異なる２個の増幅器とを有するホールＩＣとして構成することができる。図６（ｄ）に示すように、１個のホール素子３１ｈと、２個の被測定電流レンジデータが記憶されたＲＯＭを有するホールＩＣとして構成することもできる。また、これに限らず、図８（ｂ）または図８（ｃ）に示す回路を２系統同じ半導体基板に形成して、１つのパッケージ化された磁気センサ３１としてもよい。上記いずれの場合においても、図６（ａ）の電流センサ装置１０５では、磁性体コア２５のギャップ２５ｇ内に配置された磁気センサ３１から、被測定電流レンジの異なる２つの信号が出力される。

以上に示した図１〜図６の電流センサ装置１００〜１０５は、いずれも、ギャップを有するリングの形状に形成され、リングの中心部に挿入される被測定電流の流路であるバスバーを取り囲んで、被測定電流の発生する磁束の磁路となる磁性体コアと、ギャップ内に配置され、ギャップ内の磁界の強さに応じた電気信号を発生する磁気センサ３０ａ〜３０ｄ，３１とを備え、磁気センサ３０ａ〜３０ｄ，３１の出力信号により、被測定電流の電流値を計測する電流センサ装置であって、磁気センサ３０ａ〜３０ｄ，３１が、被測定電流レンジの異なる複数の信号を出力する。

上記電流センサ装置１００〜１０５においては、磁性体コアのギャップ内に配置された磁気センサ３０ａ〜３０ｄ，３１が、被測定電流レンジの異なる複数の信号を出力するため、この複数の信号を被測定電流に関連する各種の制御に用いることができる。また、上記電流センサ装置１００〜１０５は、１つの被測定電流レンジをカバーする従来の電流センサ装置９０を複数用いる場合に較べて全体を小型化することができるため、製造コストや取り付け工数を低減することができ、搭載場所の確保も容易となる。

従って、被測定電流に関連する各種の制御に用いることができる上記電流センサ装置１００〜１０５は、車載バッテリの入出力電流測定用に好適である。

本発明の電流センサ装置の一例で、（ａ）は、電流センサ装置１００の上面から見た内部構成を示す図であり、（ｂ）は、電流センサ装置１００の側面から見た内部構成を示す図である。 （ａ）は、図１の電流センサ装置１００の要部のみを抜き出した模式的な斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ視図で、被測定電流Iの流れる方向と被測定電流Iのつくる磁束Ｂを示した図である。 （ａ），（ｂ）は、それぞれ、図１における各磁気センサ３０ａ，３０ｂの被測定電流レンジと出力電圧の関係を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、別の電流センサ装置の例で、電流センサ装置１０１，１０２の要部のみを抜き出した図である。 （ａ），（ｂ）は、別の電流センサ装置１０３，１０４の斜視図である。 別の電流センサ装置１０５を示す図で、（ａ）は、電流センサ装置１０５の要部のみを抜き出した模式的な図である。（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の電流センサ装置１０５に用いられる磁気センサ３１の外観と内部構成を示す図で、（ｂ）は磁気センサ３１の外観を示す斜視図であり、（ｃ）は磁気センサ３１の内部構成の一例であり、（ｄ）は別の内部構成の例である。 従来の電流センサ装置９０の上面から見た内部構成を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図７における磁気センサ３０の外観と内部構成を示す図で、（ａ）は磁気センサ３０の外観を示す斜視図であり、（ｂ）は磁気センサ３０の内部構成の一例であり、（ｃ）は別の内部構成の例である。

符号の説明

９０，１００〜１０５ 電流センサ装置
１０ バスバー（被測定電流の流路）
２０〜２５，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ 磁性体コア
２０ｇ〜２２ｇ，２３ａｇ，２３ｂｇ，２４ａｇ，２４ｂｇ，２５ｇ ギャップ
３０，３０ａ〜３０ｄ，３１ 磁気センサ

Claims (11)

1. ギャップを有するリングの形状に形成され、前記リングの中心部に挿入される被測定電流の流路を取り囲んで、前記被測定電流の発生する磁束の磁路となる磁性体コアと、
   前記ギャップ内に配置され、ギャップ内の磁界の強さに応じた電気信号を発生する磁気センサとを備え、
   前記磁気センサの出力信号により、前記被測定電流の電流値を計測する電流センサ装置であって、
   前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数の信号を出力することを特徴とする電流センサ装置。
2. 前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数個のホールＩＣからなることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ装置。
3. 前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる複数個のホール素子からなることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ装置。
4. 前記複数個のホールＩＣまたはホール素子が、前記リングの内側から、前記被測定電流レンジの狭い順に、前記ギャップ内に配置されてなることを特徴とする請求項２または３に記載の電流センサ装置。
5. 前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なるｎ個のホールＩＣまたはホール素子からなると共に、
   前記磁性体コアが、前記磁路に沿ってｎ重に分割され、
   前記ｎ個のホールＩＣまたはホール素子が、前記ｎ重に分割された磁性体コアのそれぞれのギャップ内に配置されてなることを特徴とする請求項２または３に記載の電流センサ装置。
6. 前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なるｎ個のホールＩＣまたはホール素子からなると共に、
   前記磁性体コアにおける前記ギャップ近傍が、前記磁路に沿ってｎ重に分岐され、
   前記ｎ個のホールＩＣまたはホール素子が、前記ｎ重に分岐された磁性体コアのそれぞれのギャップ内に配置されてなることを特徴とする請求項２または３に記載の電流センサ装置。
7. 前記磁気センサが、１個のホール素子とゲインの異なる複数個の増幅器とを有するホールＩＣからなり、
   当該ホールＩＣの出力端子が複数本あることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ装置。
8. 前記磁気センサが、１個のホール素子と、複数個の被測定電流レンジデータが記憶されたＲＯＭを有するホールＩＣからなり、
   当該ホールＩＣの出力端子が複数本あることを特徴とする請求項１に記載の電流センサ装置。
9. 前記電流センサ装置が、車載バッテリの入出力電流測定用であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電流センサ装置。
10. 前記磁気センサが、被測定電流レンジの異なる２個の信号を出力し、
    一方の信号の被測定電流レンジが、車のエンジン始動時の放電電流を測定可能なワイド測定レンジであり、
    もう一方の信号の被測定電流レンジが、車の通常走行時の充放電電流を測定可能な高精度測定レンジであることを特徴とする請求項９に記載の電流センサ装置。
11. 前記磁性体コアは、複数個の異なる幅のギャップを有し、前記複数個のホールＩＣまたはホール素子が、前記異なる幅のギャップ内に配置されてなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電流センサ装置。

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