JP4813029B2 - 電流計測装置 - Google Patents
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Description
C字形状の磁性体コアを用いる電流計測装置としては、例えば、特許文献1、特許文献2がある。
前記磁性体コア20に、磁気飽和防止用の長孔形状の複数の通孔28を、前記電流路12の方向に貫通するように設け、
前記複数の通孔28のうちの少なくとも一部を、前記電流路12を挟んだ前記磁束測定用のギャップGaの反対側に集中的に配置し、
前記磁束測定用のギャップGaの反対側に集中的に配置した複数の通孔28は、各通孔28の一部分が前記磁性体コア20の周方向に互いに重なり合うように配列されることにより、
前記磁性体コア20の径方向全体にわたって連続的に存在することを技術的特徴とする。
[参考例]
図1及び図2を参照して本発明の参考例に係る電流計測装置について説明する。図1(A)は、参考例に係る電流計測装置の構成を示す斜視図である。
電流計測装置10は、車両用のバッテリの放電電流−充電電流を測定するためのものであり、バッテリに接続されたバスバー12と、バスバー12を取り囲むように配置された磁性体コア20とを備える。板状の磁性体コア20は、バスバー12に対して垂直面上に配置される。磁性体コア20には、中央にバスバー12を挿通させるための通孔21と、磁束を検出するための磁束測定用ギャップGaと、漏れ磁束を発生させ磁性体コア20内での磁気飽和を防止するための磁気飽和防止用ギャップGbとが形成されている。磁束測定用ギャップGaには、該バスバー12を流れる電流Iによって発生する磁束Bを検出するホール素子からなる磁気センサを搭載するセンサチップ14が配置されている。一方、磁気飽和防止用ギャップGb内には接合部材22が配置されている。図1(A)に示す磁性体コア20では、磁気飽和防止用ギャップGbが、バスバー12を挟んだ磁束測定用ギャップGaの反対側と、バスバー12の上側と下側との3カ所に形成されている。磁束測定用ギャップGa及び磁気飽和防止用ギャップGbは幅1mmに設定されている。バスバー12は、黄銅等の良導電性金属からなり、幅W1は20mm、厚みH1は2mmに形成されている。バスバー12及びセンサチップ14を搭載する磁性体コア20は、図示しないケーシング内に収容されている。
磁束測定用ギャップGaのみの場合(コア分割数1)での最大磁束に対して、磁束測定用ギャップGaと共に磁気飽和防止用ギャップGbを1個設けた場合(コア分割数2)には1/2になっている。磁束測定用ギャップGaと共に磁気飽和防止用ギャップGbを2個設けた場合(コア分割数3)には1/3になっている。磁束測定用ギャップGaと共に磁気飽和防止用ギャップGbを3個設けた図1(A)に示す参考例の磁性体コア20の場合(コア分割数4)には1/4になっている。
図2(A)に示すようにニッケル−鉄から主としてなる強磁性体の所定形状のコア板24を用意し、図2(B)に示すように例えば3枚重ねてカシメて磁性体コア片24αを製造する。図2(C)に示すように磁性体コア片24αと磁性体コア片24βとを樹脂製の接合部材22の両端面に接着剤を塗布して接着して磁性体コア上片24Aを製造する。同様にして磁性体コア下片24Bを製造する(図2(D))。そして、図1(A)に示すように、バスバー12の上側に磁性体コア上片24Aを、下側に磁性体コア下片24Bを配置させた状態で、磁性体コア上片24Aと下側に磁性体コア下片24Bとの間にセンサチップ14及び接合部材(バスバー12の横方向)22の上下面に接着剤を塗布して介挿させることで、磁性体コア20を完成させる。参考例では、センサチップ14にもスペーサ及び接合部材としての役割を果たさせている。また、センサチップ14、接合部材22により、磁束測定用ギャップGa、磁気飽和防止用ギャップGbのギャップ幅を正確に規定できる。
図3(A)に示す参考例の第1改変例では、磁気飽和防止用ギャップGbを4カ所設けてあるので、図8(A)に示す従来技術に対して、磁性体コア20内の最大磁束を1/5にすることができる。また、図3(B)に示す参考例の第2改変例では、磁気飽和防止用ギャップGbを5カ所設けてあるので、図8(A)に示す従来技術に対して、磁性体コア20内の最大磁束を1/6にすることができる。
図4(A)に示す参考例の第3改変例では、磁束測定用ギャップGaの反対側に設けられる磁気飽和防止用ギャップGbと共に、バスバー12の上側にのみ磁気飽和防止用ギャップGbを設けてある。このように配置しても、磁性体コア20内の最大磁束を低下させることができる。一方、図4(B)に示す参考例の第4改変例では、磁束測定用ギャップGaの反対側に設けられる磁気飽和防止用ギャップGbの幅よりも、バスバー12の上側に設ける磁気飽和防止用ギャップGbの幅を広く取ってある。磁気飽和防止用ギャップGbの幅をそれぞれ異ならせることも可能であり、幅を広くすることで磁気漏れを多くさせ、最大磁束を低下させることができる。
参考例の第7改変例では、磁性体コア20の磁気飽和防止用ギャップGbに介挿される接合部材22に通孔22aが穿設されている。一方、図6(C)に示すように電流計測装置10を固定するための取り付け具30には、鈎部34を先端に有する係合片32が設けられている。取り付け具30への電流計測装置10の取り付けは、係合片32を磁性体コアの接合部材22の通孔22aに挿通させることで行う。参考例の第7改変例では、電流計測装置10を容易に取り付けることができる。
図7(A)は、実施形態に係る電流計測装置を示している。参考例の電流計測装置では、漏れ磁束を発生させるように磁気飽和防止用ギャップGbを設けた。これに対して、実施形態では、磁性体コア20に、漏れ磁束を発生させるように長孔形状(スリット形状)の通孔28を穿設してある。通孔28は、漏れ磁束が多くなるように、それぞれ磁束の流れる方向に一部が重なり合うよう設けられている。
12 バスバー
14 センサチップ
16 磁気センサ
20 磁性体コア
22 接合部材
24 コア板
26 角部
28 磁気飽和防止用通孔
Ga 磁束測定用のギャップ
Gb 磁気飽和防止用ギャップ
Claims (2)
- 電流路に流れる電流を検出する電流計測装置であって、
前記電流路を囲むように配置され磁束測定用のギャップを備える磁性体コアと、
前記磁性体コアの磁束測定用のギャップに配置され、磁束を測定する磁気センサと、を備え、
前記磁性体コアに、磁気飽和防止用の長孔形状の複数の通孔を、前記電流路の方向に貫通するように設け、
前記複数の通孔のうちの少なくとも一部を、前記電流路を挟んだ前記磁束測定用のギャップの反対側に集中的に配置し、
前記磁束測定用のギャップの反対側に集中的に配置した複数の通孔は、各通孔の一部分が前記磁性体コアの周方向に互いに重なり合うように配列されることにより、
前記磁性体コアの径方向全体にわたって連続的に存在することを特徴とする電流計測装置。 - 前記磁性体コアは、前記電流路に対して垂直面上に配置され、外周の4隅に角部を有する4角形に形成したことを特徴とする請求項1の電流計測装置。
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