JP2021039073A - 電流センサ装置 - Google Patents
電流センサ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021039073A JP2021039073A JP2019162330A JP2019162330A JP2021039073A JP 2021039073 A JP2021039073 A JP 2021039073A JP 2019162330 A JP2019162330 A JP 2019162330A JP 2019162330 A JP2019162330 A JP 2019162330A JP 2021039073 A JP2021039073 A JP 2021039073A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bus bar
- current sensor
- capacitor
- conductive portion
- insulating substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
【課題】電気的な接続不良の発生の抑制された電流センサ装置を提供する。【解決手段】電流センサ装置は電流センサ70とコンデンサ61を備えている。電流センサはインバータ300に接続される第2給電線34とバッテリ10に接続される第3給電線35とを接続する通電バスバ71を備えている。また電流センサはこの通電バスバを流れる電流から発せられる磁界を集磁する磁性体コア72、磁性体コアと対向配置される磁電変換部73、および、通電バスバと磁性体コアと磁電変換部を一体的に連結する樹脂ケース74を備えている。コンデンサ61の有する2つの電極のうちの一方が第2給電線に接続され、他方が第3給電線に接続されている。【選択図】図1
Description
本明細書に記載の開示は、電流センサ装置に関するものである。
特許文献1に示されるように、二次電池モジュールの充放電電流を監視する電流センサを備える電池パックが知られている。
電流の流動によって磁界が発生する。この磁界によって各電子部品に磁力が作用する。例えば、特許文献1に示される電流センサの監視する電流が時間変化すると、電流センサの構成要素に作用している磁力の方向が変動する。これによって電流センサが振動し、電流センサの電気的な接続部位に接続不良の生じる虞がある。
そこで本明細書に記載の開示は、電気的な接続不良の発生の抑制された電流センサ装置を提供することを目的とする。
開示の1つは、 電力変換装置(300)に電気的に接続される第1導電部(33,34,81)、および、車載電源(10)に電気的に接続される第2導電部(35,82)を備える接続部(30,80)と、
第1導電部と第2導電部とを接続する通電バスバ(71)、通電バスバを流れる電流から発せられる磁界を集磁する磁性体(72)、磁性体と対向配置される磁電変換部(73)、および、通電バスバと磁性体と磁電変換部それぞれを一体的に連結する絶縁性のケース(74)を備える電流センサ(70)と、
第1導電部に2つの電極のうちの一方が接続され、第2導電部に2つの電極のうちの他方が接続されるコンデンサ(61)と、を有する。
第1導電部と第2導電部とを接続する通電バスバ(71)、通電バスバを流れる電流から発せられる磁界を集磁する磁性体(72)、磁性体と対向配置される磁電変換部(73)、および、通電バスバと磁性体と磁電変換部それぞれを一体的に連結する絶縁性のケース(74)を備える電流センサ(70)と、
第1導電部に2つの電極のうちの一方が接続され、第2導電部に2つの電極のうちの他方が接続されるコンデンサ(61)と、を有する。
このように本開示では第1導電部(33,34,81)と第2導電部(35,82)にコンデンサ(61)が接続されている。そのために電力変換装置(300)の駆動や外部ノイズの侵入などによって通電バスバ(71)に流れる電流が時間変化することが抑制される。磁性体(72)に作用している磁力の方向の変動が抑制される。
これにより、磁性体(72)の振動が抑制される。ケース(74)によって磁性体(72)と一体的に連結された通電バスバ(71)の振動が抑制される。
この結果、通電バスバ(71)と第1導電部(33,34,81)とに接続不良の生じることが抑制される。通電バスバ(71)と第2導電部(35,82)とに接続不良の生じることが抑制される。電流センサ(70)の電気的な接続部位に接続不良の生じることが抑制される。
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
以下、実施形態を図に基づいて説明する。
(第1実施形態)
電源システム100と、これに含まれる車両用電池パック200を図1に基づいて説明する。
電源システム100と、これに含まれる車両用電池パック200を図1に基づいて説明する。
<電源システムの概要>
電源システム100は車両に搭載される。図1に示すように電源システム100には、車両用電池パック200、インバータ300、および、モータ400が含まれている。
電源システム100は車両に搭載される。図1に示すように電源システム100には、車両用電池パック200、インバータ300、および、モータ400が含まれている。
車両用電池パック200は第1ワイヤハーネス301と第2ワイヤハーネス302を介してインバータ300と接続されている。インバータ300は3つの相バスバ303を介してモータ400と接続されている。
車両用電池パック200には直流電力を出力するバッテリ10が含まれている。バッテリ10の正極が第1ワイヤハーネス301に電気的に接続されている。バッテリ10の負極が第2ワイヤハーネス302に電気的に接続されている。バッテリ10が車載電源に相当する。
インバータ300には平滑コンデンサと2つの半導体スイッチ素子の直列接続された3つの相レグが含まれている。これら平滑コンデンサと3つの相レグはPバスバとNバスバとの間で並列接続されている。Pバスバに第1ワイヤハーネス301が接続されている。Nバスバに第2ワイヤハーネス302が接続されている。そして3つの相レグそれぞれに含まれる2つの半導体スイッチの中点に相バスバ303が接続されている。インバータ300が電力変換装置に相当する。
モータ400は車輪と連動する出力軸、出力軸に設けられたロータ、ロータの周りに設けられた3相ステータコイルを備える。3相ステータコイルそれぞれに3つの相レグが接続されている。
バッテリ10の直流電力が第1ワイヤハーネス301と第2ワイヤハーネス302を介してインバータ300に入力される。これがインバータ300で交流電力に変換される。この交流電力が相バスバ303を介してモータ400の3相ステータコイルに入力される。これによりモータ400が力行する。
モータ400の出力軸は車輪から伝達される回転エネルギーによって回転する。回転状態のロータから発せられた磁界が3相ステータコイルを透過する。これにより3相ステータコイルに起電力が生じる。モータ400で交流電力が生成される。
モータ400の交流電力が相バスバ303を介してインバータ300に入力される。これがインバータ300で直流電力に変換される。この直流電力が第1ワイヤハーネス301と第2ワイヤハーネス302を介して車両用電池パック200に入力される。これによりバッテリ10が充電される。
なお図示しないが、電源システム100には上記した各車載機器の他に各種ECUが含まれている。ECUはelectronic control unitの略である。各種ECUはバス配線を介して互いに電気的に接続され、車載ネットワークを構築している。各種ECUが協調制御することで、インバータ300に含まれる半導体スイッチがPWM制御されたり、車両用電池パック200に含まれる能動素子50が開閉制御されたりする。これによりモータ400の力行と発電およびバッテリ10の放電と充電が制御される。
さらに電源システム100には、各種電圧や電流などの物理量、および、アクセルペダルの踏み込み量やスロットルバルブ開度などの車両情報を測定するためのセンサが含まれている。これら各種センサで検出された検出信号が上記の各種ECUに入力される。
<車両用電池パックの概要>
図1に示すように車両用電池パック200は、バッテリ10、回路基板20、給電バスバ80、および、パックケース90を有する。また車両用電池パック200は図示しないバスバケースを有する。
図1に示すように車両用電池パック200は、バッテリ10、回路基板20、給電バスバ80、および、パックケース90を有する。また車両用電池パック200は図示しないバスバケースを有する。
バスバケースは絶縁性の樹脂材料から成る。バスバケースは給電バスバ80を収納する機能を果たしている。給電バスバ80とバスバケースとによってバスバモジュールが構成されている。
パックケース90は筐体とカバーを有する。筐体によって収納空間が構成されている。この収納空間の開口がカバーによって閉塞されている。この収納空間にバッテリ10、回路基板20、および、バスバモジュールが収納されている。
バッテリ10は複数の直列接続された電池セルと、これら複数の電池セルの並び状態を固定するための電池ケースを有する。電池セルは具体的にはリチウムイオン蓄電池である。リチウムイオン蓄電池は化学反応によって起電圧を生成する。起電圧の生成により電池セルに電流が流れる。これにより電池セルは発熱するとともにガスを発生する。そのために電池セルは膨張する。この電池セルの膨張は上記の電池ケースによって抑制されている。なお電池セルとしては、ニッケル水素二次電池、有機ラジカル電池などの二次電池を採用することができる。
回路基板20はバッテリ10の入出力を制御するものである。回路基板20は給電バスバ80を介してバッテリ10と接続されている。回路基板20については後で詳説する。
給電バスバ80は第1給電バスバ81、第2給電バスバ82、および、第3給電バスバ83を有する。第1給電バスバ81は回路基板20と第1ワイヤハーネス301とを電気的に接続している。第2給電バスバ82は回路基板20とバッテリ10とを電気的に接続している。第3給電バスバ83はバッテリ10と第2ワイヤハーネス302とを電気的に接続している。
上記の電気的な接続構成により、インバータ300のPバスバと回路基板20は、第1ワイヤハーネス301と第1給電バスバ81を介して電気的に接続されている。回路基板20とバッテリ10は、第2給電バスバ82を介して電気的に接続されている。バッテリ10とインバータ300のNバスバは、第3給電バスバ83と第2ワイヤハーネス302を介して電気的に接続されている。
<回路基板>
次に、回路基板20の構成要素を個別に説明する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある3方向を、x方向、y方向、および、z方向と示す。z方向が厚さ方向に相当する。
次に、回路基板20の構成要素を個別に説明する。それにあたって、以下においては互いに直交の関係にある3方向を、x方向、y方向、および、z方向と示す。z方向が厚さ方向に相当する。
図1に示すように回路基板20は、配線基板30、BMU40、能動素子50、受動素子60、および、電流センサ70を有する。配線基板30にBMU40、能動素子50、受動素子60、および、電流センサ70が搭載されている。回路基板20が電流センサ装置に相当する。配線基板30が接続部に相当する。
配線基板30は絶縁基板31に導電材料からなる配線パターン32の形成されたプリント基板である。絶縁基板31の表面31a、裏面31b、および、内部に複数の配線パターン32が形成されている。これら配線パターン32として第1給電線33、第2給電線34、および、第3給電線35が絶縁基板31に形成されている。
そして絶縁基板31にはこれら複数の給電線と電気的に接続される複数の端子が形成されている。これら端子として第1端子32a、第2端子32b、第3端子32c、第4端子32d、第5端子32e、および、第6端子32fが絶縁基板31に形成されている。
図示しないが、絶縁基板31には表面31aと裏面31bに開口する貫通孔が形成されている。この貫通孔を区画する壁面に導電部材が設けられることでスルーホールが形成されている。このスルーホールが上記の端子に相当する。以上に示した複数の給電線と端子の接続関係、および、配線基板30とこれに搭載される電子部品との接続関係は後の車両用電池パック200の回路構成で説明する。
BMU40は電流センサ70や他のセンサで検出された状態信号、および、各種ECUからの指令信号の少なくとも一方に基づいて能動素子50を制御する。BMUはbattery management unitの略である。
BMU40は入力される状態信号に基づいてバッテリ10の充電状態(SOC)や異常を判定する。SOCはstate of chargeの略である。BMU40はこれらSOCや異常を判定した信号(判定情報)を各種ECUに出力する。
各種ECUのうちの上位ECUは、BMU40から入力された判定情報、および、他のECUから入力された車両情報に基づいて能動素子50の制御を決定する。そして上位ECUはその決定した能動素子50の制御を含む指令信号をBMU40に出力する。BMU40は入力された指令信号に基づいて能動素子50を制御する。
能動素子50には電力供給制御用のスイッチ51が含まれている。スイッチ51はノーマリクローズ式の電磁リレーである。したがってスイッチ51はハイレベルの制御信号の入力によって開状態になる。スイッチ51はローレベルの制御信号の入力によって閉状態になる。換言すれば、スイッチ51はハイレベルの制御信号の入力が途絶えると閉状態になる。
なお当然ではあるが、スイッチ51は半導体スイッチでもよい。半導体スイッチとしてはMOSFETやIGBTなどを採用することができる。
能動素子50にはスイッチ51とは別のスイッチが含まれてもよい。そしてスイッチ51とこの別のスイッチとが配線基板30で直列接続若しくは並列接続された構成を採用することもできる。
受動素子60にはノイズ除去用のコンデンサ61が含まれている。本実施形態のコンデンサ61は具体的にはチップコンデンサである。ただし、コンデンサ61の具体的な形態としては特に限定されない。
図2に示すように、コンデンサ61は絶縁基板31の表面31aに搭載されている。コンデンサ61は絶縁基板31に形成された配線パターン32にはんだ付けされている。表面31aには電流センサ70も搭載されている。電流センサ70も配線パターン32にはんだ付けされている。
表面31a上でコンデンサ61と電流センサ70はx方向で離間しつつ並んでいる。そのために配線パターン32におけるコンデンサ61に接続される部位と電流センサ70に接続される部位もx方向で離間している。
後述するようにコンデンサ61は電流センサ70の通電バスバ71と並列接続される。これにより通電バスバ71への電磁ノイズの侵入が抑制されている。通電バスバ71を流動する電流の時間変化が抑制されている。
なお当然ではあるが、受動素子60にはコンデンサ61の他に抵抗やインダクタンスなどが含まれてもよい。そしてコンデンサ61とこの抵抗とが配線基板30で直列接続若しくは並列接続された構成などを採用することもできる。
電流センサ70は、通電バスバ71、磁性体コア72、磁電変換部73、および、樹脂ケース74を有する。通電バスバ71は配線パターン32に接続される。磁性体コア72は通電バスバ71を流れる電流から発せられる磁界を集磁する。磁電変換部73は磁性体コア72から発せられた磁界を電気信号に変換する。樹脂ケース74は通電バスバ71の一部、磁性体コア72、および、磁電変換部73の一部それぞれを被覆するとともにこれらを一体的に連結する。図2に示すように電流センサ70は絶縁基板31の表面31aに搭載されている。
通電バスバ71は導電性を有する金属線を屈曲加工することで製造される。通電バスバ71の一端と他端それぞれはz方向に延びている。これら両端はy方向で離間して並んでいる。通電バスバ71の中央はz方向に面する平面でU字形状を成している。すなわち通電バスバ71の中央は、一端側でx方向に延びた後にy方向に延び、他端側に向かってx方向に延びている。
この通電バスバ71の中央が樹脂ケース74によって被覆されている。それに反して通電バスバ71の一端と他端それぞれが樹脂ケース74から露出されている。これら両端の先端が配線基板30の端子(スルーホール)にはんだによって接続されている。
磁性体コア72は磁性材料からなる。磁性体コア72は電流センサ70の他の構成要素に比べて重量が重くなっている。本実施形態の磁性体コア72はギャップを有する環状に屈曲してなる。磁性体コア72の中空に磁性体コア72の重心が位置している。
この中空は磁性体コア72がy方向まわりで環状を成すように延びることで区画されている。上記のギャップは、磁性体コア72の備える2つの端面がz方向で離間することで区画されている。
この磁性体コア72の中空に通電バスバ71の中央におけるy方向に延びる部位が設けられている。磁性体コア72のギャップに磁電変換部73が設けられている。磁性体コア72の2つの端面それぞれと磁電変換部73とがz方向で対向している。
この配置のため、通電バスバ71を流れる電流から発する磁界が磁性体コア72に集磁される。この集磁された磁界が2つの端面の間を流れる。この2つの端面の間で流れる磁界が磁電変換部73を透過する。
磁電変換部73は磁電変換素子の形成されたセンサチップと、ワイヤなどを介してセンサチップに接続されるリードと、これらセンサチップとリードとを被覆する被覆樹脂と、を備えている。センサチップとリードにおけるセンサチップとの接続部位が被覆樹脂によって覆われている。リードの端部が被覆樹脂から露出されている。このリードの端部における被覆樹脂側が樹脂ケース74に被覆されるとともに、その先端が樹脂ケース74から露出されている。このリードの先端がはんだによって配線基板30に接続されている。これにより磁電変換素子の出力がBMU40に入力される。
なお、リードの先端と通電バスバ71の両端とはx方向で離間している。x方向において、これらリードの端部と通電バスバ71の両端との間に樹脂ケース74が位置している。樹脂ケース74はリードと通電バスバ71とによって配線基板30に固定されている。
センサチップに形成された磁電変換素子は自身を透過する磁界を電気信号に変換する機能を備えている。磁電変換素子としては、例えば磁気抵抗効果素子やホール素子を採用することができる。磁気抵抗効果素子としては、異方向性磁気抵抗効果素子、巨大磁気抵抗効果素子、トンネル磁気抵抗効果素子などを採用することができる。
上記したように樹脂ケース74は通電バスバ71の中央、磁性体コア72、および、磁電変換部73の一部を被覆している。樹脂ケース74にこれらがインサート成形されている。樹脂ケース74は直方体形状を成している。樹脂ケース74の一面74aが絶縁基板31の表面31aとz方向で対向する態様で接触している。
給電バスバ80はアルミニウムや銅などの導電材料から成る。給電バスバ80は1枚の平板を屈曲加工することで製造することができる。給電バスバ80は複数の平板が一体的に連結されることで製造することができる。給電バスバ80の製造方法としては特に限定されない。さらに言えば、給電バスバ80としては、例えば絶縁電線を採用することもできる。
車両用電池パック200は給電バスバ80として、第1給電バスバ81、第2給電バスバ82、および、第3給電バスバ83を有する。これら複数の給電バスバによってバッテリ10、回路基板20、および、第1ワイヤハーネス301と第2ワイヤハーネス302それぞれが電気的に接続されている。
<車両用電池パックの回路構成>
次に、車両用電池パック200の回路構成を説明する。
次に、車両用電池パック200の回路構成を説明する。
以下に示す給電バスバ80とワイヤハーネスとの接続はボルト止めによって行われる。給電バスバ80と配線基板30との接続、および、配線基板30とこれに搭載される電子部品との接続はろう接(はんだ付け)によって行われる。
図1に示すように第1給電バスバ81の一端は第1ワイヤハーネス301に接続されている。第1給電バスバ81の他端は第1給電線33の一端と第1端子32aで接続されている。
第1給電線33の他端は第2端子32bに接続されている。この第2端子32bにスイッチ51の一端が接続されている。そしてスイッチ51の他端が第3端子32cに接続されている。
第2給電線34の一端は第3端子32cに接続されている。第2給電線34の他端は第1分岐点34aで第1分岐線34bと第2分岐線34cに分かれている。この第1分岐線34bにコンデンサ61の備える2つの電極のうちの一方が接続されている。第2分岐線34cと電流センサ70の通電バスバ71の一端とが第4端子32dで接続されている。第1給電線33と第2給電線34が第1導電部に相当する。
第3給電線35の一端は第2分岐点35aで第3分岐線35bと第4分岐線35cに分かれている。この第3分岐線35bにコンデンサ61の備える2つの電極のうちの他方が接続されている。第4分岐線35cと通電バスバ71の他端とが第5端子32eで接続されている。通電バスバ71は第2給電線34と第3給電線35とを電気的に架橋している。
第3給電線35の他端は第2給電バスバ82の一端と第6端子32fで接続されている。第2給電バスバ82の他端はバッテリ10の正極に接続されている。第3給電線35が第2導電部に相当する。
第3給電バスバ83の一端はバッテリ10の負極に接続されている。第3給電バスバ83の他端は第2ワイヤハーネス302に接続されている。
以上に示した接続構成のため、第1ワイヤハーネス301と第2ワイヤハーネス302との間でスイッチ51とバッテリ10とが直列接続されている。そしてスイッチ51とバッテリ10との間に第1分岐点34aと第2分岐点35aがある。
これら第1分岐点34aと第2分岐点35aの間で、第1分岐線34bと第3分岐線35bがコンデンサ61を介して直列接続されている。第2分岐線34cと第4分岐線35cが通電バスバ71を介して直列接続されている。第1分岐点34aと第2分岐点35aの間で、コンデンサ61と通電バスバ71が並列接続されている。
以下においては表記を簡明とするために、第1分岐点34aと第2分岐点35aとの間におけるコンデンサ61を介した通電経路を第1通電経路と示す。第1分岐点34aと第2分岐点35aとの間における通電バスバ71を介した通電経路を第2通電経路と示す。
上記したようにコンデンサ61と電流センサ70それぞれは絶縁基板31の表面31aに搭載される。これに応じて、これらに接続される第2給電線34と第3給電線35も表面31aに形成されている。
コンデンサ61と電流センサ70それぞれは表面31aにおいてx方向で離間している。そのためにコンデンサ61に接続される第1分岐線34bと通電バスバ71に接続される第2分岐線34cは第1分岐点34aにおいて互いにx方向で離間する態様で延びている。これと同様にして第3分岐線35bと第4分岐線35cも第2分岐点35aにおいて互いにx方向で離間する態様で延びている。
ただし、コンデンサ61に接続される第1分岐線34bと第3分岐線35bの総長は、通電バスバ71に接続される第2分岐線34cと第4分岐線35cの総長以下になっている。コンデンサ61を含む第1通電経路のインピーダンスZcは、通電バスバ71を含む第2通電経路のインピーダンスZs以下になっている。
上記したように第1通電経路にはコンデンサ61が含まれている。そのために第1通電経路に直流電流は流れない。直流電流は通電バスバ71を備える第2通電経路を流れる。これにより電流センサ70の磁電変換部73でバッテリ10を入出力する直流電流を検出することができる。
ただし車両用電池パック200の回路を流れる電流が時間変化した場合、第1通電経路にも電流が流れる。第1通電経路に含まれるコンデンサ61によって、回路を流れる電流の時間変化が抑制される。これにより第2通電経路を流れる電流の時間変化も抑制される。
<課題>
上記したように通電バスバ71を流れる電流から発する磁界が磁性体コア72に集磁される。そのために磁性体コア72は磁界を発している。この磁性体コア72から発せられている磁界と通電バスバ71から発せられる磁界とによって、磁性体コア72に磁力が作用している。
上記したように通電バスバ71を流れる電流から発する磁界が磁性体コア72に集磁される。そのために磁性体コア72は磁界を発している。この磁性体コア72から発せられている磁界と通電バスバ71から発せられる磁界とによって、磁性体コア72に磁力が作用している。
通電バスバ71を流れる電流が時間変化しない場合、磁性体コア72に作用している磁力の方向は一定となる。しかしながら、インバータ300に含まれる半導体スイッチ素子のPWM制御や回路基板20への外部ノイズの侵入などによって通電バスバ71を流れる電流が時間変化する。
これにより磁性体コア72に作用している磁力の方向が変化する。電流の時間変化が流動方向の逆転を繰り返す態様の場合、磁性体コア72が振動する。この磁性体コア72と樹脂ケース74を介して一体的に連結された通電バスバ71も振動する。これにより通電バスバ71と配線基板30とを接続するはんだに応力が作用する。通電バスバ71と配線基板30とに電気的な接続不良の生じる虞がある。
<作用効果>
これに対して、回路基板20では第1通電経路と第2通電経路が並列接続されている。第1通電経路にコンデンサ61が含まれている。そのために第2通電経路に流れる電流が時間変化することが抑制される。第2通電経路の一部を構成する通電バスバ71から発せられる磁界を集磁する磁性体コア72に作用している磁力の方向の変動が抑制される。
これに対して、回路基板20では第1通電経路と第2通電経路が並列接続されている。第1通電経路にコンデンサ61が含まれている。そのために第2通電経路に流れる電流が時間変化することが抑制される。第2通電経路の一部を構成する通電バスバ71から発せられる磁界を集磁する磁性体コア72に作用している磁力の方向の変動が抑制される。
この結果、磁性体コア72の振動が抑制される。磁性体コア72と一体的に連結された通電バスバ71の振動も抑制される。そのため、通電バスバ71と配線基板30とを接続するはんだに応力の作用することが抑制される。通電バスバ71と配線基板30とに電気的な接続不良の生じることが抑制される。電流センサ70の電気的な接続部位に接続不良の生じることが抑制される。
コンデンサ61を含む第1通電経路のインピーダンスZcは、通電バスバ71を含む第2通電経路のインピーダンスZs以下になっている。これにより電流の時間変化成分が通電バスバ71ではなくコンデンサ61に流入しやすくなる。通電バスバ71を流れる電流の時間変化が効果的に抑制される。
樹脂ケース74と絶縁基板31とが接触している。そして上記したように磁性体コア72の振動が抑制されている。そのために磁性体コア72と一体的に連結された樹脂ケース74が絶縁基板31と接触と非接触を繰り返す態様で振動することが抑制される。樹脂ケース74と絶縁基板31との衝突による異音の発生が抑制される。
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
(第1変形例)
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70が絶縁基板31の表面31aに設けられる例を示した。しかしながら例えば図3の(a)欄に示すように、表面31aに電流センサ70が設けられ、裏面31bにコンデンサ61の設けられる構成を採用することもできる。
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70が絶縁基板31の表面31aに設けられる例を示した。しかしながら例えば図3の(a)欄に示すように、表面31aに電流センサ70が設けられ、裏面31bにコンデンサ61の設けられる構成を採用することもできる。
特に図3の(a)欄に示す変形例では、z方向で電流センサ70とコンデンサ61とが配線基板30を介して並んでいる。電流センサ70とコンデンサ61とはz方向に直交する方向で離間していない。すなわち電流センサ70とコンデンサ61のx方向とy方向の位置が同等になっている。
したがって、コンデンサ61に接続される第1分岐線34bと通電バスバ71に接続される第2分岐線34cは第1分岐点34aにおいてx方向やy方向に離間する態様で延びなくともよくなる。同様にして、第3分岐線35bと第4分岐線35cも第2分岐点35aにおいてx方向やy方向に離間する態様で延びなくともよくなる。第2給電線34の他端と第3給電線35の一端は表面31aや裏面31b上で分岐しなくともよくなる。これにより第1通電経路と第2通電経路を合算した合算通電経路の延長が抑制される。これら通電経路への電磁ノイズの侵入が抑制される。
(第2変形例)
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70が絶縁基板31の表面31aでx方向に離間して並ぶ例を示した。しかしながら例えば図3の(b)欄に示すように、表面31a上でコンデンサ61と電流センサ70とがz方向に並ぶ構成を採用することもできる。係る構成によっても、上記の第1変形例と同様にして、第2給電線34の他端と第3給電線35の一端は分岐しなくともよくなる。
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70が絶縁基板31の表面31aでx方向に離間して並ぶ例を示した。しかしながら例えば図3の(b)欄に示すように、表面31a上でコンデンサ61と電流センサ70とがz方向に並ぶ構成を採用することもできる。係る構成によっても、上記の第1変形例と同様にして、第2給電線34の他端と第3給電線35の一端は分岐しなくともよくなる。
ただし、図3の(b)欄に示す変形例では、通電バスバ71の一端は配線基板30から離間する態様でz方向に延びている。そして通電バスバ71の他端は折り返して配線基板30に向かってz方向に延びている。樹脂ケース74の一面74aと絶縁基板31の表面31aとがz方向で離間している。これらの間にコンデンサ61が位置している。
係る構成のため、通電バスバ71を含む第2通電経路が延長しやすくなる。そのためにコンデンサ61を含む第1通電経路のインピーダンスZcが通電バスバ71を含む第2通電経路のインピーダンスZsよりも低くなりやすくなる。
なお樹脂ケース74とコンデンサ61とはz方向で対向する態様で接触していてもよい。上記したように磁性体コア72と一体的に連結された樹脂ケース74の振動が抑制されている。そのために樹脂ケース74がコンデンサ61と接触と非接触を繰り返す態様で振動することが抑制される。樹脂ケース74とコンデンサ61との衝突による異音の発生が抑制される。
(第3変形例)
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70とが別体の例を示した。しかしながら例えば図4に示すようにコンデンサ61と電流センサ70とが一体的に連結された構成を採用することもできる。この変形例においてコンデンサ61は、通電バスバ71、磁性体コア72、および、磁電変換部73それぞれとともに樹脂ケース74によって一体的に連結されている。そしてコンデンサ61には電極バスバ62が連結されている。電極バスバ62の端部が樹脂ケース74から露出されている。この端部が第2給電線34と第3給電線35に接続されている。
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70とが別体の例を示した。しかしながら例えば図4に示すようにコンデンサ61と電流センサ70とが一体的に連結された構成を採用することもできる。この変形例においてコンデンサ61は、通電バスバ71、磁性体コア72、および、磁電変換部73それぞれとともに樹脂ケース74によって一体的に連結されている。そしてコンデンサ61には電極バスバ62が連結されている。電極バスバ62の端部が樹脂ケース74から露出されている。この端部が第2給電線34と第3給電線35に接続されている。
なおこの変形例では第2給電線34の他端と第3給電線35の一端は分岐していない。第2給電線34と第3給電線35との間でコンデンサ61を含む通電経路と電流センサ70を含む通電経路とが並列接続されている。係る構成のため、コンデンサ61を含む通電経路のインピーダンスZcを主として電極バスバ62の形状や材質によって調整することができる。電流センサ70を含む通電経路のインピーダンスZsを主として通電バスバ71の形状や材質によって調整することができる。
(第4変形例)
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70とが配線基板30の配線パターン32を介して並列接続される例を示した。しかしながらコンデンサ61と電流センサ70とは例えば第1給電バスバ81と第2給電バスバ82との間で並列接続されてもよい。コンデンサ61と電流センサ70とは配線基板30に搭載されていなくともよい。コンデンサ61と電流センサ70は例えばパックケース90に搭載されてもよい。この変形例の場合、給電バスバ80が通電部に相当する。第1給電バスバ81が第1導電部に相当する。第2給電バスバ82が第2導電部に相当する。コンデンサ61、電流センサ70、および、第1給電バスバ81と第2給電バスバ82が電流センサ装置に含まれる。
本実施形態ではコンデンサ61と電流センサ70とが配線基板30の配線パターン32を介して並列接続される例を示した。しかしながらコンデンサ61と電流センサ70とは例えば第1給電バスバ81と第2給電バスバ82との間で並列接続されてもよい。コンデンサ61と電流センサ70とは配線基板30に搭載されていなくともよい。コンデンサ61と電流センサ70は例えばパックケース90に搭載されてもよい。この変形例の場合、給電バスバ80が通電部に相当する。第1給電バスバ81が第1導電部に相当する。第2給電バスバ82が第2導電部に相当する。コンデンサ61、電流センサ70、および、第1給電バスバ81と第2給電バスバ82が電流センサ装置に含まれる。
(その他の変形例)
本実施形態では樹脂ケース74に通電バスバ71、磁性体コア72、および、磁電変換部73がインサート成形される例を示した。しかしながら、例えば樹脂ケース74にこれらがはめ込まれたりボルト止めされたりすることで、これらが樹脂ケース74を介して一体的に連結された構成を採用することもできる。
本実施形態では樹脂ケース74に通電バスバ71、磁性体コア72、および、磁電変換部73がインサート成形される例を示した。しかしながら、例えば樹脂ケース74にこれらがはめ込まれたりボルト止めされたりすることで、これらが樹脂ケース74を介して一体的に連結された構成を採用することもできる。
本実施形態では電源システム100にインバータ300の含まれる例を示した。しかしながら、インバータ300の他に直流電圧を昇降圧するコンバータが電源システム100に含まれた構成を採用することもできる。
本実施形態では電源システム100にモータ400の含まれる例を示した。しかしながら、モータ400の他に内燃機関が電源システム100に含まれた構成を採用することもできる。
10…バッテリ、20…回路基板、30…配線基板、31…絶縁基板、31a…表面、31b…裏面、32…配線パターン、33…第1給電線、34…第2給電線、35…第3給電線、61…コンデンサ、62…電極バスバ、70…電流センサ、71…通電バスバ、72…磁性体コア、73…磁電変換部、74…樹脂ケース、80…給電バスバ、81…第1給電バスバ、82…第2給電バスバ、100…電源システム、200…車両用電池パック、300…インバータ、400…モータ
Claims (8)
- 電力変換装置(300)に電気的に接続される第1導電部(33,34,81)、および、車載電源(10)に電気的に接続される第2導電部(35,82)を備える接続部(30,80)と、
前記第1導電部と前記第2導電部とを接続する通電バスバ(71)、前記通電バスバを流れる電流から発せられる磁界を集磁する磁性体(72)、前記磁性体と対向配置される磁電変換部(73)、および、前記通電バスバと前記磁性体と前記磁電変換部それぞれを一体的に連結する絶縁性のケース(74)を備える電流センサ(70)と、
前記第1導電部に2つの電極のうちの一方が接続され、前記第2導電部に2つの前記電極のうちの他方が接続されるコンデンサ(61)と、を有する電流センサ装置。 - 前記コンデンサを介した前記第1導電部と前記第2導電部との間のインピーダンスは、前記通電バスバを介した前記第1導電部と前記第2導電部との間のインピーダンス以下になっている請求項1に記載の電流センサ装置。
- 前記接続部は、前記第1導電部と前記第2導電部の他に、前記第1導電部と前記第2導電部が配線パターン(32)として形成された絶縁基板(31)を備えている請求項1または請求項2に記載の電流センサ装置。
- 前記絶縁基板の表面(31a)側に前記電流センサが設けられ、前記表面の裏の裏面(31b)側に前記コンデンサが設けられ、
前記表面と前記裏面の並ぶ厚さ方向で、前記電流センサと前記コンデンサとが前記絶縁基板を介して並んでいる請求項3に記載の電流センサ装置。 - 前記ケースと前記絶縁基板とが接触している請求項3または請求項4に記載の電流センサ装置。
- 前記ケースは前記絶縁基板から離間し、
前記通電バスバは前記絶縁基板から前記ケースに向かって延び、折り返して前記ケースから前記絶縁基板に向かって延び、
前記ケースと前記絶縁基板との間に前記コンデンサが位置している請求項4に記載の電流センサ装置。 - 前記ケースと前記コンデンサとが接触している請求項6に記載の電流センサ装置。
- 前記ケースには、前記通電バスバ、前記磁性体、前記磁電変換部の他に、前記コンデンサが収納されており、
前記コンデンサは電極バスバ(62)を介して前記第1導電部と前記第2導電部に接続されている請求項1または請求項2に記載の電流センサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019162330A JP2021039073A (ja) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 電流センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019162330A JP2021039073A (ja) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 電流センサ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021039073A true JP2021039073A (ja) | 2021-03-11 |
Family
ID=74846953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019162330A Pending JP2021039073A (ja) | 2019-09-05 | 2019-09-05 | 電流センサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2021039073A (ja) |
-
2019
- 2019-09-05 JP JP2019162330A patent/JP2021039073A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009059663A (ja) | 蓄電池ユニット | |
CN103004079A (zh) | 逆变器装置 | |
US20220244296A1 (en) | Sensor unit | |
CN112114180B (zh) | 电力转换装置 | |
US20210006177A1 (en) | Power conversion apparatus | |
US11231464B2 (en) | Monitoring apparatus | |
JP2021039073A (ja) | 電流センサ装置 | |
JP2021025832A (ja) | 電力変換ユニット | |
JP7334658B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP7167862B2 (ja) | センサユニット | |
WO2022009545A1 (ja) | フレキシブル基板 | |
JP5672216B2 (ja) | 接続コネクタ | |
JP2019220341A (ja) | 監視装置 | |
JP2021001866A (ja) | センサユニット | |
JP6859872B2 (ja) | 監視装置 | |
JP7077833B2 (ja) | 監視装置 | |
US20230012536A1 (en) | Power converter | |
JP7259586B2 (ja) | センサユニット | |
JP7243680B2 (ja) | 接続端子、および、それを含む端子モジュール | |
WO2023162751A1 (ja) | 電池パック | |
WO2021199804A1 (ja) | 電力変換装置 | |
JP7200741B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP2022067900A (ja) | フレキシブル基板 | |
JP2020053149A (ja) | 電池パック | |
JP2020054047A (ja) | 電池パック |