JP6802098B2 - Current sensor - Google Patents

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本明細書は、電流センサに関する。特に、平行に延びている2本の導体の少なくとも一方に磁電変換素子が隣接しているとともに、2本の導体と磁電変換素子が一対のシールド板に挟まれている電流センサに関する。 The present specification relates to a current sensor. In particular, the present invention relates to a current sensor in which a magnetron conversion element is adjacent to at least one of two conductors extending in parallel, and the two conductors and the magnetron conversion element are sandwiched between a pair of shield plates.

上記した電流センサが例えば特許文献1に開示されている。磁電変換素子は、電流計測対象の導体を流れる電流に起因してその導体の回りに発生する磁束を計測する。磁束と電流の間の所定の関係に基づき、計測された磁束の大きさからその導体に流れる電流の大きさが特定できる。 The above-mentioned current sensor is disclosed in, for example, Patent Document 1. The magnetic-electric conversion element measures the magnetic flux generated around the conductor due to the current flowing through the conductor to be measured. Based on the predetermined relationship between the magnetic flux and the current, the magnitude of the current flowing through the conductor can be specified from the magnitude of the measured magnetic flux.

今、説明の便宜のため、着目している磁電変換素子が電流を計測する対象の導体を対象導体と称し、対象導体でない導体を非対象導体と表記する。また、説明のための座標系として、次の座標系を導入する。座標系のX軸を導体の延設方向に定め、Y軸を複数の導体の並び方向に定め、X軸とY軸の夫々に直交する方向をZ軸に定める。また、導体に流れる電流に起因してその導体の周囲に発生する磁束を、便宜的に、「導体が発生する磁束」と表記することにする。さらに、本明細書では、非対象導体も含めて電流センサと称する。 For convenience of explanation, the conductor of interest for which the electromagnetic conversion element of interest measures the current is referred to as a target conductor, and the conductor that is not the target conductor is referred to as a non-target conductor. In addition, the following coordinate system will be introduced as a coordinate system for explanation. The X-axis of the coordinate system is defined as the extending direction of the conductors, the Y-axis is defined as the arrangement direction of the plurality of conductors, and the directions orthogonal to the X-axis and the Y-axis are defined as the Z-axis. Further, for convenience, the magnetic flux generated around the conductor due to the current flowing through the conductor will be referred to as "magnetic flux generated by the conductor". Further, in the present specification, the non-target conductor is also referred to as a current sensor.

非対象導体が発生する磁束の影響を低減するため、磁電変換素子は、Z方向で対象導体に隣接配置される。一対のシールド板は、外部からのノイズ磁束を遮断すべく、複数の導体と磁電変換素子をZ方向で挟んでいる。 In order to reduce the influence of the magnetic flux generated by the non-target conductor, the magnetoelectric conversion element is arranged adjacent to the target conductor in the Z direction. The pair of shield plates sandwich a plurality of conductors and a magnetic-electric conversion element in the Z direction in order to block noise magnetic flux from the outside.

特開2016−038203号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-038203

上述したように、シールド板は、外部からの磁束を遮断するために設けられている。しかし、非対象導体が発生する磁束の一部はシールド板を通る。その磁束は、非対象導体を囲むように環状に流れる。その磁束を説明する図を図12に示す。図12は、電流センサ102をX軸に直交する断面でカットした断面図である。電流センサ102は、対象導体である第1導体103と非対象導体である第2導体104と磁電変換素子105とシールド板106、107を備える。磁電変換素子105は、第1導体103(対象導体)が発生する磁束Btを計測し、不図示の処理回路が計測された磁束の大きさを電流値に変換して出力する。磁電変換素子105は、感磁方向がY方向を向く姿勢で配置される。図中の矢印Sdが磁電変換素子105の感磁方向を示している。第2導体104を電流が紙面手前から奥側に流れるとき、第2導体104が発生する磁束は、紙面右回りに第2導体104を囲むように流れる。第2導体104が発生する磁束は、上シールド板106を左から右へ流れ、上シールド板106の右端付近で上シールド板106から下シールド板107へと流れる。磁束は下シールド板107を右から左へ流れ、左端付近で下シールド板107から上シールド板106へと環状に流れる。電流が紙面奥側から手前側に流れるときには磁束は上記の向きと逆に流れる。図12の太線Bnが、第2導体104が発生する磁束を表している。シールド板106、107の対向面が平行であると、太線Bnが示すように、一対のシールド板106、107の間では、磁束は第2導体104から離れる方向に膨らむように湾曲する。第2導体104が発生する磁束Bnは、磁電変換素子105を横切るときにY方向成分、即ち感磁方向成分を持つ(磁束Bnにおいて、矢印Axが示す箇所ではY方向成分を有する)。なお、図中の符号Rが示す箇所は、磁束Bnの上シールド板106への入射角度を示している。磁電変換素子105は、第2導体104が発生する磁束(ノイズ磁束Bn)の一部を計測してしまい、第1導体(対象導体)の電流計測値の精度が低下してしまう。本明細書は、少なくとも2本の導体が一対のシールド板で挟まれている電流センサに関し、第2導体(非対象導体)が発生する磁束による電流計測精度の低下を抑える技術を提供する。 As described above, the shield plate is provided to block the magnetic flux from the outside. However, a part of the magnetic flux generated by the asymmetric conductor passes through the shield plate. The magnetic flux flows in an annular shape so as to surround the asymmetric conductor. A diagram illustrating the magnetic flux is shown in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view of the current sensor 102 cut at a cross section orthogonal to the X-axis. The current sensor 102 includes a first conductor 103 which is a target conductor, a second conductor 104 which is a non-target conductor, a magnetron conversion element 105, and shield plates 106 and 107. The magnetic-electric conversion element 105 measures the magnetic flux Bt generated by the first conductor 103 (target conductor), and a processing circuit (not shown) converts the measured magnetic flux magnitude into a current value and outputs the measured magnetic flux. The magnetron conversion element 105 is arranged in a posture in which the magnetic sensing direction faces the Y direction. The arrow Sd in the figure indicates the magnetic sensing direction of the magnetron conversion element 105. When a current flows through the second conductor 104 from the front side to the back side of the paper surface, the magnetic flux generated by the second conductor 104 flows clockwise around the second conductor 104 so as to surround the second conductor 104. The magnetic flux generated by the second conductor 104 flows through the upper shield plate 106 from left to right, and flows from the upper shield plate 106 to the lower shield plate 107 near the right end of the upper shield plate 106. The magnetic flux flows through the lower shield plate 107 from right to left, and flows cyclically from the lower shield plate 107 to the upper shield plate 106 near the left end. When the current flows from the back side to the front side of the paper surface, the magnetic flux flows in the opposite direction to the above direction. The thick line Bn in FIG. 12 represents the magnetic flux generated by the second conductor 104. When the facing surfaces of the shield plates 106 and 107 are parallel, as shown by the thick line Bn, the magnetic flux is curved so as to swell in the direction away from the second conductor 104 between the pair of shield plates 106 and 107. The magnetic flux Bn generated by the second conductor 104 has a Y-direction component, that is, a magnetic-sensing direction component when crossing the magnetic-electric conversion element 105 (in the magnetic flux Bn, the Y-direction component is present at the location indicated by the arrow Ax). The portion indicated by the reference numeral R in the drawing indicates the angle of incidence on the upper shield plate 106 of the magnetic flux Bn. The magnetic-electric conversion element 105 measures a part of the magnetic flux (noise magnetic flux Bn) generated by the second conductor 104, and the accuracy of the current measurement value of the first conductor (target conductor) is lowered. The present specification provides a technique for suppressing a decrease in current measurement accuracy due to a magnetic flux generated by a second conductor (non-target conductor) in a current sensor in which at least two conductors are sandwiched between a pair of shield plates.

本明細書が開示する電流センサは、第1導体、第2導体、磁電変換素子、一対のシールド板を備えている。第1導体と第2導体は、X方向(第1方向)に沿って平行に延びている。第1導体と第2導体は、Y方向(第2方向)で並んでいる。磁電変換素子は、Z方向(第3方向)で第1導体に隣接している。磁電変換素子は、その感磁方向がY方向(第2方向)を向く姿勢で配置されている。一対のシールド板は、Z方向(第3方向)で第1導体と第2導体と磁電変換素子を挟んでいる。そして、少なくとも磁電変換素子に近い側のシールド板は、第1及び第2導体と対向している面の磁電変換素子と対向している範囲が第2導体の方に傾いている。 The current sensor disclosed in the present specification includes a first conductor, a second conductor, a magnetron conversion element, and a pair of shield plates. The first conductor and the second conductor extend in parallel along the X direction (first direction). The first conductor and the second conductor are arranged in the Y direction (second direction). The magnetron conversion element is adjacent to the first conductor in the Z direction (third direction). The magnetron conversion element is arranged so that its magnetic sensing direction faces the Y direction (second direction). The pair of shield plates sandwich the first conductor, the second conductor, and the magnetron conversion element in the Z direction (third direction). The shield plate on the side close to the magnetron conversion element at least has a surface facing the first and second conductors whose surface facing the magnetron conversion element is inclined toward the second conductor.

本明細書が開示する電流センサは、磁電変換素子に近い側のシールド板の面の磁電変換素子と対向する範囲を非対象導体(第1導体)の側へ傾斜させる。この傾斜により、非対象導体が発生する磁束(ノイズ磁束)の磁電変換素子における向きがZ方向寄りにシフトする。その結果、磁電変換素子の位置におけるノイズ磁束のY方向成分、即ち、感磁方向成分が減少し、ノイズ磁束の影響が低減される。本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 In the current sensor disclosed in the present specification, the range of the surface of the shield plate close to the magnetron conversion element facing the magnetron conversion element is inclined toward the non-target conductor (first conductor). Due to this inclination, the direction of the magnetic flux (noise magnetic flux) generated by the asymmetric conductor in the magnetic-electric conversion element shifts toward the Z direction. As a result, the Y-direction component of the noise magnetic flux at the position of the magnetic-electric conversion element, that is, the magnetic-sensing direction component is reduced, and the influence of the noise magnetic flux is reduced. Details of the techniques disclosed herein and further improvements will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" below.

本明細書が開示する電流センサの作用効果を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the operation effect of the current sensor disclosed in this specification. 実施例の電流センサが適用される電力変換器の回路図である。It is a circuit diagram of the power converter to which the current sensor of an Example is applied. 電力変換器の平面図である。It is a top view of the power converter. 電流センサの斜視図である。It is a perspective view of a current sensor. 図4のV−V線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line of FIG. 第1変形例の電流センサの断面図である。It is sectional drawing of the current sensor of the 1st modification. 第2変形例の電流センサの断面図である。It is sectional drawing of the current sensor of the 2nd modification. 第3変形例の電流センサの断面図である。It is sectional drawing of the current sensor of the 3rd modification. 第4変形例の電流センサの断面図である。It is sectional drawing of the current sensor of the 4th modification. 第5変形例の電流センサの斜視図である。It is a perspective view of the current sensor of the 5th modification. 図10のXI−XI線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the line XI-XI of FIG. 従来の電流センサにおける磁束の流れを説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the flow of the magnetic flux in the conventional current sensor.

図1を参照して本明細書が開示する電流センサ2の原理を説明する。電流センサ2は、本明細書が開示する技術の原理説明のための、最も簡単な構成を有する。図1は、電流センサ2の断面図である。なお、全ての図において、座標系の各軸の意味は、先に説明した通りである。図1は、X軸に直交する面でカットした電流センサ2の断面図である。電流センサ2は、電流計測対象の導体(第1導体3)、非対象導体である第2導体4、磁電変換素子5、一対のシールド板(上シールド板6と下シールド板7)を備える。なお、図示は省略しているが、一対のシールド板6、7と磁電変換素子5は樹脂本体に埋設されている。第1導体3と第2導体4は、樹脂本体を貫通している。 The principle of the current sensor 2 disclosed in the present specification will be described with reference to FIG. The current sensor 2 has the simplest configuration for explaining the principle of the technique disclosed herein. FIG. 1 is a cross-sectional view of the current sensor 2. In all the figures, the meaning of each axis of the coordinate system is as described above. FIG. 1 is a cross-sectional view of the current sensor 2 cut along a plane orthogonal to the X-axis. The current sensor 2 includes a conductor to be measured for current (first conductor 3), a second conductor 4 which is a non-target conductor, an electromagnetic conversion element 5, and a pair of shield plates (upper shield plate 6 and lower shield plate 7). Although not shown, the pair of shield plates 6 and 7 and the magnetron conversion element 5 are embedded in the resin body. The first conductor 3 and the second conductor 4 penetrate the resin body.

第1導体3(対象導体)と第2導体4(非対象導体)はX方向に沿って平行に延びている。磁電変換素子5は、Z方向で第1導体3に隣接配置されている。磁電変換素子5は、感磁方向がY方向を向く姿勢で配置されている。図中の矢印Sdが感磁方向を示している。磁電変換素子5は、主に、第1導体3が発生する磁束Btを計測する。磁電変換素子5が計測した磁束は、不図示の処理回路に送られる。処理回路では、計測された磁束の大きさに基づいて第1導体3を流れる電流の大きさを特定する。一対のシールド板6、7は、Z方向で、第1導体3、第2導体4、磁電変換素子5を挟んでいる。従来の電流センサ102の一対のシールド板106、107の夫々の対向面は平坦であった(図12参照)。これに対して電流センサ2では、下シールド板7よりも磁電変換素子5に近い上シールド板6の下面(第1導体3及び第2導体4と対向する面)のうち、磁電変換素子5と対向する範囲(素子対向範囲6a)が非対象導体4の方に傾いている。 The first conductor 3 (target conductor) and the second conductor 4 (non-target conductor) extend in parallel along the X direction. The magnetron conversion element 5 is arranged adjacent to the first conductor 3 in the Z direction. The magnetron conversion element 5 is arranged in a posture in which the magnetic sensing direction faces the Y direction. The arrow Sd in the figure indicates the magnetic sensing direction. The magnetic-electric conversion element 5 mainly measures the magnetic flux Bt generated by the first conductor 3. The magnetic flux measured by the magnetic-electric conversion element 5 is sent to a processing circuit (not shown). In the processing circuit, the magnitude of the current flowing through the first conductor 3 is specified based on the magnitude of the measured magnetic flux. The pair of shield plates 6 and 7 sandwich the first conductor 3, the second conductor 4, and the magnetron conversion element 5 in the Z direction. The facing surfaces of the pair of shield plates 106 and 107 of the conventional current sensor 102 were flat (see FIG. 12). On the other hand, in the current sensor 2, the magnetron conversion element 5 and the lower surface of the upper shield plate 6 (the surface facing the first conductor 3 and the second conductor 4), which is closer to the magnetron conversion element 5 than the lower shield plate 7. The facing range (element facing range 6a) is tilted toward the non-target conductor 4.

図1において、太線Bnは、第2導体4が発生する磁束(ノイズ磁束Bn)を表している。一対のシールド板6、7の間では、ノイズ磁束Bnは、第2導体4から離れる方向に膨らむように湾曲する。磁電変換素子5に近い側では、上シールド板6に対するノイズ磁束Bnの入射角度Rは、比較例の図12のときの入射角度Rとほぼ同じである。しかし、上シールド板6の素子対向範囲6aが第2導体4の側に傾いているため、ノイズ磁束Bnが磁電変換素子5を横切るときのノイズ磁束Bnの向きはZ方向に近くなる(図1の符号Ayが示す箇所参照)。その結果、従来例(図12)の場合と比較して、ノイズ磁束Bnが磁電変換素子5を横切るときのノイズ磁束BnのY方向成分が小さくなる。即ち、磁電変換素子5の計測値に対するノイズ磁束Bnの影響が小さくなる。電流センサ2は、図12の従来例の電流センサ102と比較して、第2導体4(非対象導体)が発生する磁束(ノイズ磁束)による電流計測精度の低下が抑えられる。 In FIG. 1, the thick line Bn represents the magnetic flux (noise magnetic flux Bn) generated by the second conductor 4. Between the pair of shield plates 6 and 7, the noise magnetic flux Bn is curved so as to swell in a direction away from the second conductor 4. On the side close to the magnetron conversion element 5, the incident angle R of the noise magnetic flux Bn with respect to the upper shield plate 6 is substantially the same as the incident angle R in FIG. 12 of the comparative example. However, since the element facing range 6a of the upper shield plate 6 is tilted toward the second conductor 4, the direction of the noise magnetic flux Bn when the noise magnetic flux Bn crosses the magnetic-electric conversion element 5 is close to the Z direction (FIG. 1). Refer to the part indicated by the symbol Ay of). As a result, the Y-direction component of the noise magnetic flux Bn when the noise magnetic flux Bn crosses the magnetic-electric conversion element 5 becomes smaller than in the case of the conventional example (FIG. 12). That is, the influence of the noise magnetic flux Bn on the measured value of the magnetron conversion element 5 becomes small. Compared with the conventional current sensor 102 of FIG. 12, the current sensor 2 suppresses a decrease in current measurement accuracy due to the magnetic flux (noise magnetic flux) generated by the second conductor 4 (non-target conductor).

なお、素子対向範囲6aは、平坦でなく、湾曲していてもよい。素子対向範囲6aが湾曲している場合、「素子対向範囲6aが第2導体4の側に傾いている」とは、磁電変換素子5を通りY方向に延びる平面(図1の平面Ha)と素子対向範囲6aとのZ方向に沿った距離(図1の距離dH)が、第2導体4に近づくにつれて漸増していればよい。 The element facing range 6a may not be flat but may be curved. When the element facing range 6a is curved, "the element facing range 6a is tilted toward the second conductor 4" means a plane extending in the Y direction through the magnetic electroconversion element 5 (plane Ha in FIG. 1). The distance (distance dH in FIG. 1) with respect to the element facing range 6a in the Z direction may gradually increase as it approaches the second conductor 4.

図2−図5を参照して実施例の電流センサを説明する。まず、電流センサが適用される電力変換器を説明する。図2に、電力変換器20の回路図を示す。電力変換器20は、電気自動車において、バッテリ52の直流電力を走行用モータ(モータ23)の駆動電力に変換するデバイスである。電力変換器20は、バッテリ52の電圧を昇圧する電圧コンバータ21と、昇圧された直流電力を交流電力に変換するインバータ22を備える。電圧コンバータ21は、フィルタコンデンサ53、リアクトル54、2個のトランジスタ56a、56b、2個のダイオードを備えている。2個のトランジスタ56a、56bは、直列に接続されている。夫々のトランジスタ56a、56bに、ダイオードが逆並列に接続されている。トランジスタ56a、56bの直列接続は、電圧コンバータ21の高電圧端(インバータ側の端子)に直列に接続されている。2個のトランジスタ56a、56bの直列接続の中点に、リアクトル54の一端が接続されている。リアクトル54の他端は、電圧コンバータ21の低電圧端(バッテリ側の端子)の正極に接続されている。低電圧端の正極と負極の間にフィルタコンデンサ53が接続されている。図2の電圧コンバータ21は、バッテリ52の電圧を昇圧してインバータ22に供給する昇圧動作と、インバータ22から送られる電力(モータ23が発電した回生電力)を降圧してバッテリ52を充電する降圧動作の双方を行うことができる。電圧コンバータ21は、いわゆる双方向DC−DCコンバータである。図2の電圧コンバータ21の回路構成と機能はよく知られているので詳しい説明は省略する。 The current sensor of the embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 5. First, the power converter to which the current sensor is applied will be described. FIG. 2 shows a circuit diagram of the power converter 20. The power converter 20 is a device that converts the DC power of the battery 52 into the drive power of the traveling motor (motor 23) in the electric vehicle. The power converter 20 includes a voltage converter 21 that boosts the voltage of the battery 52 and an inverter 22 that converts the boosted DC power into AC power. The voltage converter 21 includes a filter capacitor 53, a reactor 54, two transistors 56a and 56b, and two diodes. The two transistors 56a and 56b are connected in series. Diodes are connected in anti-parallel to each of the transistors 56a and 56b. The series connection of the transistors 56a and 56b is connected in series to the high voltage end (terminal on the inverter side) of the voltage converter 21. One end of the reactor 54 is connected to the midpoint of the series connection of the two transistors 56a and 56b. The other end of the reactor 54 is connected to the positive electrode at the low voltage end (terminal on the battery side) of the voltage converter 21. A filter capacitor 53 is connected between the positive electrode and the negative electrode at the low voltage end. The voltage converter 21 of FIG. 2 boosts the voltage of the battery 52 and supplies it to the inverter 22, and steps down the power sent from the inverter 22 (regenerated power generated by the motor 23) to charge the battery 52. Both operations can be performed. The voltage converter 21 is a so-called bidirectional DC-DC converter. Since the circuit configuration and function of the voltage converter 21 of FIG. 2 are well known, detailed description thereof will be omitted.

インバータ22は、2個のトランジスタの直列接続が3組並列に接続された構成を有している。トランジスタ56c、56dが直列に接続されており、トランジスタ56e、56fが直列に接続されており、トランジスタ56g、56hが直列に接続されている。各トランジスタにダイオードが逆並列に接続されている。3組の直列接続の中点から交流が出力される。インバータ22の交流出力がモータ23に供給される。図2のインバータ22の回路構成と動作も良く知られているので詳しい説明は省略する。電圧コンバータ21とインバータ22の間に平滑コンデンサ57が並列に接続されている。平滑コンデンサ57は、電圧コンバータ21とインバータ22の間を流れる電流の脈動を抑える。 The inverter 22 has a configuration in which three sets of two transistors connected in series are connected in parallel. Transistors 56c and 56d are connected in series, transistors 56e and 56f are connected in series, and transistors 56g and 56h are connected in series. Diodes are connected in anti-parallel to each transistor. Alternating current is output from the midpoint of the three sets of series connections. The AC output of the inverter 22 is supplied to the motor 23. Since the circuit configuration and operation of the inverter 22 of FIG. 2 are well known, detailed description thereof will be omitted. A smoothing capacitor 57 is connected in parallel between the voltage converter 21 and the inverter 22. The smoothing capacitor 57 suppresses the pulsation of the current flowing between the voltage converter 21 and the inverter 22.

電力変換器20は、インバータ22の三相交流出力のうち2相の電流を同時に計測する電流センサ10を備えている。電流センサ10は、インバータ22の出力端子から電力変換器20の出力端子の間を接続する3本のバスバのうちの2本のバスバの夫々の近傍に磁電変換素子11a、11bを設置したユニットである。なお、バスバとは、大電流を低損失で伝達するのに適した金属細長板(細長棒)の導体である。電流センサ10の計測データはコントローラ59に送られる。コントローラ59は、二相の電流の計測値から、残りの一相の電流を推定する。コントローラ59は、不図示の上位コントローラからモータ23の目標出力を受信し、その目標出力が実現されるように、電流センサ10の計測値をフィードバックしながらトランジスタ56a−56hを駆動する。なお、図1では、破線矢印が信号線を示している。コントローラ59からトランジスタ56a、56bへの信号線は示してあるが、トランジスタ56c−56hへの信号線は図示を省略してある。 The power converter 20 includes a current sensor 10 that simultaneously measures the currents of two phases of the three-phase AC output of the inverter 22. The current sensor 10 is a unit in which magnetron conversion elements 11a and 11b are installed in the vicinity of two of the three bus bars connecting between the output terminal of the inverter 22 and the output terminal of the power converter 20. is there. The bus bar is a conductor of a metal elongated plate (slender bar) suitable for transmitting a large current with low loss. The measurement data of the current sensor 10 is sent to the controller 59. The controller 59 estimates the current of the remaining one phase from the measured value of the current of the two phases. The controller 59 receives the target output of the motor 23 from an upper controller (not shown), and drives the transistors 56a-56h while feeding back the measured value of the current sensor 10 so that the target output is realized. In FIG. 1, the broken line arrow indicates the signal line. The signal lines from the controller 59 to the transistors 56a and 56b are shown, but the signal lines to the transistors 56c-56h are not shown.

図3に電力変換器20のハードウエアの平面図を示す。電力変換器20の8個のトランジスタ56a−56hは、2個ずつカードタイプの半導体モジュール31a−31dに収容されている。電圧コンバータ21の2個のトランジスタ56a、56b(及びダイオード)は、半導体モジュール31aに収容されている。2個のトランジスタ56a、56bは半導体モジュール31aの内部で直列に接続されている。ダイオードは半導体モジュール31aの内部で各トランジスタ56a、56bに逆並列に接続されている。トランジスタ56c、56dの直列接続が半導体モジュール31bに収容されており、トランジスタ56e、56fの直列接続が半導体モジュール31cに収容されており、トランジスタ56g、56hの直列接続が半導体モジュール31dに収容されている。4個の半導体モジュール31a−31dは、複数の平板型の冷却器32と積層され、積層ユニット37を構成する。なお、図3では、積層ユニット37の両端の冷却器にのみ、符号32を付し、それらの間の冷却器に対しては符号を省略した。4個の半導体モジュール31a−31dと複数の冷却器32は、一つずつ交互に積層されている。半導体モジュール31a−31dのそれぞれは、その両面から冷却される。積層ユニット37は、筐体30の内壁と板バネ39の間で積層方向に加圧されつつ、筐体30に収容されている。 FIG. 3 shows a plan view of the hardware of the power converter 20. The eight transistors 56a-56h of the power converter 20 are housed in two card-type semiconductor modules 31a-31d each. The two transistors 56a, 56b (and diode) of the voltage converter 21 are housed in the semiconductor module 31a. The two transistors 56a and 56b are connected in series inside the semiconductor module 31a. The diode is connected in antiparallel to each of the transistors 56a and 56b inside the semiconductor module 31a. The series connection of the transistors 56c and 56d is housed in the semiconductor module 31b, the series connection of the transistors 56e and 56f is housed in the semiconductor module 31c, and the series connection of the transistors 56g and 56h is housed in the semiconductor module 31d. .. The four semiconductor modules 31a-31d are laminated with a plurality of flat plate type coolers 32 to form a stacking unit 37. In FIG. 3, reference numerals 32 are attached only to the coolers at both ends of the laminated unit 37, and the reference numerals are omitted for the coolers between them. The four semiconductor modules 31a-31d and the plurality of coolers 32 are alternately laminated one by one. Each of the semiconductor modules 31a-31d is cooled from both sides thereof. The laminating unit 37 is housed in the housing 30 while being pressurized in the laminating direction between the inner wall of the housing 30 and the leaf spring 39.

各半導体モジュール31a−31dの上面から出力端子が延びている。端子33が、2個のトランジスタの直列接続の中点に導通する端子である。半導体モジュール31aの端子33は、バスバ35を介してリアクトル54の一端に接続されている。半導体モジュール31b−31dの端子33の夫々は、バスバ13a−13cを介して筐体30の外側に設けられた出力端子34に接続されている。出力端子34にモータ23から延びるパワーケーブルが接続される。バスバ13aに隣接するように磁電変換素子11aが配置されており、バスバ13bに隣接するように磁電変換素子11bが配置されている。先に述べたように、磁電変換素子11a、11bが、インバータ22の三相交流出力のうちの二相の電流の夫々に対応する磁束を同時に計測する電流センサ10を構成する。 An output terminal extends from the upper surface of each semiconductor module 31a-31d. The terminal 33 is a terminal that conducts to the midpoint of the series connection of the two transistors. The terminal 33 of the semiconductor module 31a is connected to one end of the reactor 54 via the bus bar 35. Each of the terminals 33 of the semiconductor modules 31b-31d is connected to the output terminals 34 provided on the outside of the housing 30 via the bus bars 13a-13c. A power cable extending from the motor 23 is connected to the output terminal 34. The magnetron conversion element 11a is arranged so as to be adjacent to the bus bar 13a, and the magnetron conversion element 11b is arranged so as to be adjacent to the bus bar 13b. As described above, the magnetic-electric conversion elements 11a and 11b constitute a current sensor 10 that simultaneously measures the magnetic flux corresponding to each of the two-phase currents of the three-phase AC output of the inverter 22.

積層ユニット37に隣接してコンデンサユニット38が配置されている。コンデンサユニット38には、図2で説明したフィルタコンデンサ53と平滑コンデンサ57が収容されている。図2で示されているように、2個のトランジスタの直列接続は全て、その高電位側の端子と低電位側の端子が平滑コンデンサ57に並列に接続されている。図3において、半導体モジュール31a−31dのほかの端子、すなわち、2個のトランジスタの直列接続の高電位側の端子と低電位側の端子と、平滑コンデンサ57とを接続するバスバは図示を省略した。 A capacitor unit 38 is arranged adjacent to the stacking unit 37. The capacitor unit 38 houses the filter capacitor 53 and the smoothing capacitor 57 described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, in all the series connections of the two transistors, the high potential side terminal and the low potential side terminal are connected in parallel to the smoothing capacitor 57. In FIG. 3, the other terminals of the semiconductor modules 31a-31d, that is, the bus bars connecting the terminals on the high potential side and the low potential side of the series connection of the two transistors and the smoothing capacitor 57 are not shown. ..

電流センサ10の磁電変換素子11aは、電流計測対象のバスバ13aを流れる電流に起因して発生する磁束(バスバ13aが発生する磁束)を計測する。磁電変換素子11bは、電流計測対象のバスバ13bを流れる電流に起因して発生する磁束(バスバ13bが発生する磁束)を計測する。電流センサ10は、計測された磁束の大きさからそのバスバを流れる電流の大きさを特定する。一方、上記したように電力変換器20の筐体30の内部にはバスバ13a−13c、35が配策されているとともに、コイル54aを有するリアクトル54が収容されている。それらは、半導体モジュール31a−31dに収容されているトランジスタ56a−56hのスイッチング動作に起因してノイズ磁束を発生する。ノイズ磁束は電流センサ10の電流計測精度を低下させる。そこで、電流センサ10は、磁電変換素子11a、11bを外部のノイズ磁束から保護するシールド板を備えている。次に、シールド板を含む電流センサ10の構造について説明する。 The magnetic-electric conversion element 11a of the current sensor 10 measures the magnetic flux generated by the current flowing through the bus bar 13a to be measured (the magnetic flux generated by the bus bar 13a). The magnetic-electric conversion element 11b measures the magnetic flux generated by the current flowing through the bus bar 13b to be measured (the magnetic flux generated by the bus bar 13b). The current sensor 10 specifies the magnitude of the current flowing through the bus bar from the magnitude of the measured magnetic flux. On the other hand, as described above, the bus bars 13a-13c and 35 are arranged inside the housing 30 of the power converter 20, and the reactor 54 having the coil 54a is housed. They generate noise magnetic flux due to the switching operation of the transistors 56a-56h housed in the semiconductor modules 31a-31d. The noise magnetic flux reduces the current measurement accuracy of the current sensor 10. Therefore, the current sensor 10 includes a shield plate that protects the magnetic and electrical conversion elements 11a and 11b from external noise magnetic flux. Next, the structure of the current sensor 10 including the shield plate will be described.

図4に、電流センサ10の斜視図を示す。電流センサ10は、計測対象の電流を流すバスバ13a、13bと、夫々のバスバに対応した磁電変換素子11a、11bと、一対のシールド板(上シールド板14とシールド板15)と、樹脂モールド16と、不図示のデータ処理回路を備える。なお、電流センサ10には、電流計測対象のバスバ13a、13b以外のバスバ13cも含まれる。 FIG. 4 shows a perspective view of the current sensor 10. The current sensor 10 includes bus bars 13a and 13b through which a current to be measured is passed, magnetron conversion elements 11a and 11b corresponding to the respective bus bars, a pair of shield plates (upper shield plate 14 and shield plate 15), and a resin mold 16. And a data processing circuit (not shown) is provided. The current sensor 10 also includes a bus bar 13c other than the bus bars 13a and 13b to be measured for current.

図4以降には座標系を示している。先に述べたように、座標系のX軸は、バスバ13a−13cの延設方向に延びており、Y軸は、複数のバスバ13a−13cの並び方向に延びており、Z軸はX軸とY軸の夫々に直交する。バスバ13a、13bの夫々には切欠12a、12bが設けられており、磁電変換素子11a、11bは、夫々、各バスバの切欠に配置されている。切欠12a、12bは、Y方向からみて同じ位置に配置されている。バスバに切欠を設けると、バスバの切欠の残り部分に電流が集中し、周囲に発する磁束の密度が高くなる。磁電変換素子11a(11b)を切欠12a(12b)に配置することによって、磁電変換素子11a(11b)が計測する磁束密度が高くなり、電流計測精度が高まる。 The coordinate system is shown after FIG. As described above, the X-axis of the coordinate system extends in the extending direction of the bus bars 13a-13c, the Y-axis extends in the alignment direction of the plurality of bus bars 13a-13c, and the Z-axis is the X-axis. And the Y axis are orthogonal to each other. Notches 12a and 12b are provided in the bus bars 13a and 13b, respectively, and the magnetron conversion elements 11a and 11b are arranged in the notches of the bus bars, respectively. The notches 12a and 12b are arranged at the same position when viewed from the Y direction. When the notch is provided in the bus bar, the current is concentrated in the remaining part of the notch in the bus bar, and the density of the magnetic flux generated in the surroundings is increased. By arranging the magnetron conversion element 11a (11b) in the notch 12a (12b), the magnetic flux density measured by the magnetron conversion element 11a (11b) is increased, and the current measurement accuracy is improved.

バスバ13a−13cと磁電変換素子11a、11bをZ方向で挟み込むように上シールド板14と下シールド板15が配置されている。シールド板14、15の間は、樹脂モールド16で満たされている。即ち、磁電変換素子11a、11bは、樹脂モールド16に埋設されている。図4では、理解を助けるため、樹脂モールド16をグレーで示してある。上シールド板14と下シールド板15の夫々は、磁電変換素子11a、11bと対向する面が傾斜している。シールド板14、15について次に説明する。 The upper shield plate 14 and the lower shield plate 15 are arranged so as to sandwich the bus bar 13a-13c and the magnetron conversion elements 11a and 11b in the Z direction. The space between the shield plates 14 and 15 is filled with the resin mold 16. That is, the magnetron conversion elements 11a and 11b are embedded in the resin mold 16. In FIG. 4, the resin mold 16 is shown in gray to aid understanding. The surfaces of the upper shield plate 14 and the lower shield plate 15 facing the magnetron conversion elements 11a and 11b are inclined. The shield plates 14 and 15 will be described below.

図4のV−V線に沿った断面図を図5に示す。図5では、図の見やすさを優先し、樹脂モールド16に対して断面を表すハッチングは省略した。磁電変換素子11aは、バスバ13aに流れる電流に起因して発生する磁束Bt(バスバ13aが発生する磁束Bt)を計測する。計測された磁束Btは、不図示のデータ処理回路により、バスバ13aを流れる電流の大きさに変換されて出力される。磁電変換素子11aにとって、バスバ13aが対象導体であり、バスバ13b、13cは、非対象導体に相当する。 A cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 4 is shown in FIG. In FIG. 5, priority is given to the legibility of the figure, and the hatching representing the cross section of the resin mold 16 is omitted. The magnetic-electric conversion element 11a measures the magnetic flux Bt generated by the current flowing through the bus bar 13a (the magnetic flux Bt generated by the bus bar 13a). The measured magnetic flux Bt is converted into the magnitude of the current flowing through the bus bar 13a and output by a data processing circuit (not shown). For the magnetron conversion element 11a, the bus bar 13a is the target conductor, and the bus bars 13b and 13c correspond to the non-target conductors.

磁電変換素子11aは、バスバ13aに対してZ方向で隣接しており、磁電変換素子11aの位置では、計測対象の磁束BtはY方向を向く。磁電変換素子11aは、その感磁方向SdがY方向を向くように配置されており、バスバ13aが発生する磁束Btを正確に計測することができる。ただし、磁電変換素子11aにとってバスバ13b、13cは非対象導体であり、それらのバスバが発生する磁束はノイズ磁束となる。バスバ13b、13cが発生する磁束は、上シールド板14と下シールド板15を通過するとともに、上シールド板14と下シールド板15の間を往復する。先に図1を参照して説明したように、上シールド板14は、バスバ13a−13cと対向している面のうち、磁電変換素子11aと対向している範囲(素子対向範囲14a)が、非対象導体(バスバ13b、13c)の方に傾いている。下シールド板15も同様に、バスバ13a−13cと対向している面のうち、磁電変換素子11aと対向している範囲(素子対向範囲15a)が、非対象導体(バスバ13b、13c)の方に傾いている。図1を参照して説明したように、シールド板14、15の素子対向範囲の傾斜により、磁電変換素子11aに対するノイズ磁束の影響を抑えることができる。 The magnetron conversion element 11a is adjacent to the bus bar 13a in the Z direction, and at the position of the magnetron conversion element 11a, the magnetic flux Bt to be measured faces in the Y direction. The magnetron conversion element 11a is arranged so that its magnetic sensing direction Sd faces the Y direction, and the magnetic flux Bt generated by the bus bar 13a can be accurately measured. However, the bus bars 13b and 13c are non-target conductors for the magnetic-electric conversion element 11a, and the magnetic flux generated by these bus bars is a noise magnetic flux. The magnetic flux generated by the bus bars 13b and 13c passes through the upper shield plate 14 and the lower shield plate 15 and reciprocates between the upper shield plate 14 and the lower shield plate 15. As described above with reference to FIG. 1, the upper shield plate 14 has a range (element facing range 14a) facing the magnetron conversion element 11a among the surfaces facing the bus bar 13a-13c. It is tilted toward the asymmetric conductors (bass bars 13b, 13c). Similarly, of the surfaces of the lower shield plate 15 facing the bus bar 13a-13c, the range facing the magnetron conversion element 11a (element facing range 15a) is the non-target conductor (bus bar 13b, 13c). Leaning on. As described with reference to FIG. 1, the influence of the noise magnetic flux on the magnetron conversion element 11a can be suppressed by the inclination of the element facing ranges of the shield plates 14 and 15.

磁電変換素子11bは、バスバ13bを流れる電流に起因して発生する磁束(バスバ13bが発生する磁束)を計測する。磁電変換素子11bのバスバ13a−13cと一対のシールド板(上シールド板14と下シールド板15)に対する幾何学的関係は磁電変換素子11aの場合と同じである。磁電変換素子11bの対象導体はバスバ13bである。磁電変換素子11bは、Z方向でバスバ13bと隣接しており、その感磁方向SdはY方向を向いている。磁電変換素子11bにとってはバスバ13a、13cが非対象導体であり、それらが発生する磁束がノイズ磁束となる。上シールド板14は、バスバと対向している面のうち、磁電変換素子11bと対向している範囲(素子対向範囲14b)が、非対象導体(バスバ13a、13c)の方に傾いている。下シールド板15も同様に、バスバと対向している面のうち、磁電変換素子11bと対向している範囲(素子対向範囲15b)が、非対象導体(バスバ13a、13c)の方に傾いている。一対のシールド板(上シールド板14、下シールド板15)の素子対向範囲の傾斜により、磁電変換素子11bに対するノイズ磁束の影響を抑えることができる。 The magnetic-electric conversion element 11b measures the magnetic flux generated by the current flowing through the bus bar 13b (the magnetic flux generated by the bus bar 13b). The geometrical relationship between the bus bar 13a-13c of the magnetron conversion element 11b and the pair of shield plates (upper shield plate 14 and lower shield plate 15) is the same as that of the magnetron conversion element 11a. The target conductor of the magnetron conversion element 11b is the bus bar 13b. The magnetron conversion element 11b is adjacent to the bus bar 13b in the Z direction, and its magnetic sensing direction Sd faces the Y direction. For the magnetic-electric conversion element 11b, the bass bars 13a and 13c are non-target conductors, and the magnetic flux generated by them becomes a noise magnetic flux. Of the surfaces facing the bus bar, the range of the upper shield plate 14 facing the magnetron conversion element 11b (element facing range 14b) is inclined toward the non-target conductors (bus bar 13a, 13c). Similarly, of the surface of the lower shield plate 15 facing the bus bar, the range facing the magnetron conversion element 11b (element facing range 15b) is tilted toward the non-target conductors (bus bar 13a, 13c). There is. The influence of the noise magnetic flux on the magnetron conversion element 11b can be suppressed by the inclination of the element facing range of the pair of shield plates (upper shield plate 14, lower shield plate 15).

以下、電流センサの変形例を説明する。なお、以下の図6−9、図11の断面図でも、図5と同様に、樹脂モールド16に対しては断面を示すハッチングは省略した。また、以下の変形例では、実施例の電流センサ10の部品と同じ部品には同じ符号を付し、説明は省略する。 Hereinafter, a modified example of the current sensor will be described. In the cross-sectional views of FIGS. 6-9 and 11 below, the hatching showing the cross section of the resin mold 16 is omitted as in FIG. Further, in the following modification, the same parts as the parts of the current sensor 10 of the embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図6に、第1変形例の電流センサ110の断面図を示す。電流センサ110では、一対のシールド板(上シールド板14、下シールド板115)のうち、上シールド板14が、下シールド板115と比較して、磁電変換素子11a、11bの近くに位置する。上シールド板14において、バスバ13a−13cに対向する下面のうち、バスバ13aの電流を計測する磁電変換素子11aと対向している範囲(素子対向範囲14a)は、磁電変換素子11aにとって非対象導体であるバスバ13b、13cの方向に傾いている。また、バスバ13bの電流を計測する磁電変換素子11bと対向している範囲(素子対向範囲14b)は、磁電変換素子11bにとって非対象導体であるバスバ13a、13cの方向に傾いている。この点は、先の電流センサ10と同様である。電流センサ110では、磁電変換素子11a、11bから遠い方の下シールド板115は、バスバ13a−13cに対向する上面115aがZ方向に対して垂直である。このように、一対のシールド板14、115のうち、少なくとも磁電変換素子11a、11bに近い側のシールド板の素子対向範囲14a、14bが、非対象導体の方に傾いていれば、ノイズ磁束の影響低減を期待できる。 FIG. 6 shows a cross-sectional view of the current sensor 110 of the first modification. In the current sensor 110, of the pair of shield plates (upper shield plate 14, lower shield plate 115), the upper shield plate 14 is located closer to the magnetron conversion elements 11a and 11b than the lower shield plate 115. In the upper shield plate 14, the range of the lower surface facing the bus bar 13a-13c facing the magnetron conversion element 11a for measuring the current of the bus bar 13a (element facing range 14a) is a non-target conductor for the magnetron conversion element 11a. It is tilted in the direction of the bus bars 13b and 13c. Further, the range facing the magnetron conversion element 11b for measuring the current of the bus bar 13b (element facing range 14b) is inclined in the direction of the bus bars 13a and 13c which are non-target conductors for the magnetron conversion element 11b. This point is the same as that of the current sensor 10. In the current sensor 110, the upper surface 115a of the lower shield plate 115 farther from the magnetron conversion elements 11a and 11b facing the bus bar 13a-13c is perpendicular to the Z direction. In this way, if the element facing ranges 14a and 14b of the shield plates on the side closer to the magnetron conversion elements 11a and 11b of the pair of shield plates 14 and 115 are tilted toward the non-target conductor, the noise magnetic flux The impact can be expected to be reduced.

図7に、第2変形例の電流センサ210の断面図を示す。電流センサ210では、一対のシールド板214、215の磁電変換素子11aに対向する範囲(素子対向範囲214a、215a)が、非対象導体であるバスバ13b、13cの方に傾いているが、それらの範囲が平坦でなく、凹面状に湾曲している。このように、素子対向範囲214a、215aは非対象導体の方に傾いていれば、湾曲していてもよい。素子対向範囲214a、215aは、磁電変換素子11aを通りY方向に延びる平面Haと素子対向範囲214a(215a)とのZ方向に沿った距離dH1(dH2)が、非対象導体(バスバ13b、13c)に近づくにつれて漸増していればよい。電流センサ210では、バスバ13bの電流を計測する磁電変換素子11bに対する素子対向面214b、215bも、非対象導体(バスバ13a、13c)の方に傾いているが、凹面状に湾曲している。 FIG. 7 shows a cross-sectional view of the current sensor 210 of the second modification. In the current sensor 210, the range of the pair of shield plates 214 and 215 facing the magnetron conversion elements 11a (element facing ranges 214a and 215a) is inclined toward the non-target conductors bus bars 13b and 13c. The range is not flat and is curved in a concave shape. As described above, the element facing ranges 214a and 215a may be curved as long as they are inclined toward the non-target conductor. In the element facing range 214a and 215a, the distance dH1 (dH2) between the plane Ha extending in the Y direction through the magnetron conversion element 11a and the element facing range 214a (215a) along the Z direction is a non-target conductor (bus bar 13b, 13c). ) Should be gradually increased. In the current sensor 210, the element facing surfaces 214b and 215b with respect to the magnetron conversion element 11b for measuring the current of the bus bar 13b are also inclined toward the non-target conductors (bus bar 13a, 13c), but are curved in a concave shape.

図8に、第3変形例の電流センサ310の断面図を示す。電流センサ310では、一対のシールド板314、315の磁電変換素子11aに対向する範囲(素子対向範囲314a、315a)が、非対象導体であるバスバ13b、13cの方に傾いているが、それらの範囲が平坦でなく、凸面状に湾曲している。同様に、磁電変換素子11bに対向する範囲(素子対向範囲314b、315b)が、非対象導体であるバスバ13a、13cの方に傾いているが、それらの範囲が平坦でなく、凸面状に湾曲している。このように素子対向範囲は凸面状に湾曲していてもよい。素子対向範囲の湾曲面は、フライス等による加工で実現することができる。 FIG. 8 shows a cross-sectional view of the current sensor 310 of the third modification. In the current sensor 310, the range of the pair of shield plates 314 and 315 facing the magnetron conversion elements 11a (element facing ranges 314a and 315a) is inclined toward the non-target conductors bus bars 13b and 13c. The range is not flat and is curved in a convex shape. Similarly, the range facing the magnetron conversion element 11b (element facing range 314b, 315b) is inclined toward the non-target conductors bus bars 13a and 13c, but these ranges are not flat and are curved in a convex shape. doing. In this way, the device facing range may be curved in a convex shape. The curved surface in the element facing range can be realized by processing with a milling cutter or the like.

図9に第4変形例の電流センサ410の断面図を示す。電流センサ410では、一対のシールド板(上シールド板414、下シールド板415)は、折れ曲がっている。この電流センサ410でも、バスバ13aの電流を計測する磁電変換素子11aに対する素子対向範囲414a、415aは、非対象導体であるバスバ13b、13cの方に傾いている。また、バスバ13bの電流を計測する磁電変換素子11bに対する素子対向範囲414b、415bは、非対象導体であるバスバ13a、13cの方に傾いている。このように、シールド板414、415を折り曲げて、非対象導体の方に傾いている素子対向範囲を実現してもよい。 FIG. 9 shows a cross-sectional view of the current sensor 410 of the fourth modification. In the current sensor 410, the pair of shield plates (upper shield plate 414, lower shield plate 415) are bent. Even in this current sensor 410, the element facing ranges 414a and 415a with respect to the magnetron conversion element 11a for measuring the current of the bus bar 13a are inclined toward the bus bars 13b and 13c which are non-target conductors. Further, the element facing ranges 414b and 415b with respect to the magnetron conversion element 11b for measuring the current of the bus bar 13b are inclined toward the bus bars 13a and 13c which are non-target conductors. In this way, the shield plates 414 and 415 may be bent to realize an element facing range that is inclined toward the asymmetric conductor.

図10に第5変形例の電流センサ510の斜視図を示し、図11に、図10のXI−XI線に沿った断面図を示す。図10では、樹脂モールド16の図示は省略した。電流センサ510では、上シールド板514が、3カ所にスリット514cを備えており、夫々のスリットにバスバ13a−13cの夫々が嵌合する。下シールド板515も3カ所にスリット515cを備えており、夫々のスリットにバスバ13a−13cの夫々が嵌合する。なお、図10では、下シールド板515の2箇所のスリットは隠れて見えない。図11に示すように、電流センサ510でも、バスバ13aの電流を計測する磁電変換素子11aに対する素子対向範囲514a、515aは、非対象導体であるバスバ13b、13cの方に傾いている。また、バスバ13bの電流を計測する磁電変換素子11bに対する素子対向範囲514b、515bは、非対象導体であるバスバ13a、13cの方に傾いている。一対のシールド板514、515は、少なくともバスバ13a−13cの夫々の一部を挟んでいればよく、図10、11のように、バスバ13a−13cの別の一部が一対のシールド板514、515の間から外れていてもよい。シールド板514、515にスリットを設け、バスバ13a、13cの一部を一対のシールド板514、515の間の空間から外側へ出すことにより、シールド板514、515の間の距離を短くすることができる。その結果、電流センサ510を小型化することができる。 FIG. 10 shows a perspective view of the current sensor 510 of the fifth modification, and FIG. 11 shows a cross-sectional view taken along the line XI-XI of FIG. In FIG. 10, the resin mold 16 is not shown. In the current sensor 510, the upper shield plate 514 is provided with slits 514c at three positions, and the bath bars 13a-13c are fitted into the slits, respectively. The lower shield plate 515 is also provided with slits 515c at three locations, and the bass bars 13a-13c are fitted into the slits. In FIG. 10, the two slits of the lower shield plate 515 are hidden and cannot be seen. As shown in FIG. 11, even in the current sensor 510, the element facing ranges 514a and 515a with respect to the magnetron conversion element 11a for measuring the current of the bus bar 13a are inclined toward the bus bars 13b and 13c which are non-target conductors. Further, the element facing ranges 514b and 515b with respect to the magnetron conversion element 11b for measuring the current of the bus bar 13b are inclined toward the bus bars 13a and 13c which are non-target conductors. The pair of shield plates 514 and 515 may sandwich at least a part of each of the bus bars 13a-13c, and as shown in FIGS. 10 and 11, another part of the bus bars 13a-13c is a pair of shield plates 514. It may be out of the range of 515. The distance between the shield plates 514 and 515 can be shortened by providing slits in the shield plates 514 and 515 and exposing a part of the bus bars 13a and 13c from the space between the pair of shield plates 514 and 515 to the outside. it can. As a result, the current sensor 510 can be miniaturized.

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。磁電変換素子11aにとってはバスバ13aが電流計測の対象導体であり、バスバ13b、13cは非対象導体に相当する。磁電変換素子11aに着目すると、バスバ13aが第1導体に相当し、バスバ13b、13cが第2導体に相当する。磁電変換素子11bにとっては、バスバ13bが電流計測の対象導体であり、バスバ13a、13cは非対象導体である。磁電変換素子11bに着目すると、バスバ13bが第1導体に相当し、バスバ13a、13cは第2導体に相当する。 The points to be noted regarding the technique described in the examples will be described. For the magnetron conversion element 11a, the bus bar 13a is the target conductor for current measurement, and the bus bars 13b and 13c correspond to the non-target conductors. Focusing on the magnetron conversion element 11a, the bus bar 13a corresponds to the first conductor, and the bus bars 13b and 13c correspond to the second conductor. For the magnetron conversion element 11b, the bus bar 13b is the target conductor for current measurement, and the bus bars 13a and 13c are non-target conductors. Focusing on the magnetron conversion element 11b, the bus bar 13b corresponds to the first conductor, and the bus bars 13a and 13c correspond to the second conductor.

実施例のX方向が請求項の第1方向に相当し、Y方向が第2方向に相当し、Z方向が第3方向に相当する。 The X direction of the embodiment corresponds to the first direction of the claim, the Y direction corresponds to the second direction, and the Z direction corresponds to the third direction.

実施例の電流センサは、3本のバスバを有し、2個の磁電変換素子を備えている。並んでいるバスバは、2本以上であれば何本でもよい。電流センサは、少なくとも1個の磁電変換素子を備えていればよい。なお、本明細書が開示する電流センサでは、複数のバスバの並びの端に位置するバスバに対応する磁電変換素子に対して、シールド板の素子対向範囲が他のバスバの方へ傾斜していればよい。 The current sensor of the embodiment has three bus bars and includes two magnetron conversion elements. The number of bus bars lined up may be any number as long as there are two or more. The current sensor may include at least one magnetron conversion element. In the current sensor disclosed in the present specification, the element facing range of the shield plate should be inclined toward the other bus bars with respect to the magnetron conversion element corresponding to the bus bars located at the ends of the arrangement of the plurality of bus bars. Just do it.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.

2、10、102、110、210、310、410、510:電流センサ
3、103:対象導体
4、104:非対象導体
5、11a、11b、105:磁電変換素子
6、14、106、114、214、314、414、514:上シールド板
6a:素子対向範囲
7、15、107、115、215、315、415、515:下シールド板
12a、12b:切欠
13a−13c:バスバ
14a、14b、15a、15b、214a、214b、215a、215b、314a、314b、315a、315b、414a、414b、415a、415b、514a、514b、515a、515b:素子対向範囲
514c、515c:スリット
16:樹脂モールド
20:電力変換器
21:電圧コンバータ
22:インバータ
23:モータ
30:筐体
31a−31d:半導体モジュール
32:冷却器
37:積層ユニット
38:コンデンサユニット
39:板バネ
52:バッテリ
53:フィルタコンデンサ
54:リアクトル
54a:コイル
56a−56h:トランジスタ
57:平滑コンデンサ
59:コントローラ
2, 10, 102, 110, 210, 310, 410, 510: Current sensor 3, 103: Target conductor 4, 104: Non-target conductor 5, 11a, 11b, 105: Electromagnetic conversion elements 6, 14, 106, 114, 214, 314, 414, 514: Upper shield plate 6a: Element facing range 7, 15, 107, 115, 215, 315, 415, 515: Lower shield plate 12a, 12b: Notch 13a-13c: Bus bar 14a, 14b, 15a , 15b, 214a, 214b, 215a, 215b, 314a, 314b, 315a, 315b, 414a, 414b, 415a, 415b, 514a, 514b, 515a, 515b: Element facing range 514c, 515c: Slit 16: Resin mold 20: Power Converter 21: Voltage converter 22: Inverter 23: Motor 30: Housing 31a-31d: Semiconductor module 32: Cooler 37: Laminated unit 38: Capacitor unit 39: Leaf spring 52: Battery 53: Filter capacitor 54: Reactor 54a: Coil 56a-56h: Transistor 57: Smoothing capacitor 59: Controller

Claims (1)

第1方向に延びている第1導体と、
前記第1導体と平行に延びており、前記第1方向と直交する第2方向で前記第1導体と並んでいる第2導体と、
前記第1方向と前記第2方向の夫々に直交する第3方向で前記第1導体に隣接しており、感磁方向が前記第2方向を向いている磁電変換素子と、
前記第3方向で前記第1導体と前記第2導体と前記磁電変換素子を挟んでいる一対のシールド板と、
を備えており、
少なくとも前記磁電変換素子に近い側の前記シールド板は、前記第1及び前記第2導体と対向する面の前記磁電変換素子と対向している範囲が前記第2導体の方に傾いている、電流センサ。
The first conductor extending in the first direction and
A second conductor that extends parallel to the first conductor and is aligned with the first conductor in a second direction orthogonal to the first direction.
A magnetron conversion element that is adjacent to the first conductor in a third direction that is orthogonal to each of the first direction and the second direction and whose magnetic sensitivity direction is the second direction.
A pair of shield plates sandwiching the first conductor, the second conductor, and the magnetron conversion element in the third direction,
Is equipped with
At least the shield plate on the side close to the magnetron conversion element has a surface facing the first and second conductors, and the range facing the magnetron conversion element is inclined toward the second conductor. Sensor.
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