[發明專利]電流傳感器

在審

• 申請號: 201911033892.4
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN111122939A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 藤丘英明
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R19/32;G01R15/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 張寶榮

本發明提供考慮了傳感器元件的溫度依賴性的電流傳感器。電流傳感器具備傳感器元件(5)和傳感器控制器(19)。傳感器元件根據向負載供給的電流來輸出特定的物理量。傳感器控制器獲取負載未通電時的傳感器元件的溫度和輸出值，根據獲取到的溫度和輸出值的多個組來確定輸出值(偏移)相對于溫度的相關關系。傳感器控制器(19)基于相關關系來算出負載通電時的傳感器元件的溫度下的輸出值的偏移。傳感器控制器(19)根據從負載通電時的傳感器元件的輸出值減去偏移所得的值來算出電流值并輸出該電流值。

技術領域

本說明書所公開的技術涉及電流傳感器。尤其是涉及在傳感器元件的輸出值中含有依賴于溫度的偏移的電流傳感器。

背景技術

有時會在傳感器元件的輸出值中含有依賴于溫度的偏移。例如在日本特開2009-98091號公報(專利文獻1)中公開了學習偏移來獲得準確的電流值的技術。專利文獻1的技術適用于電動汽車。電流傳感器具備與電源線連接的平滑電容器和從電源線接受電力供給來進行工作的傳感器元件。傳感器元件對在負載中流動的電流進行計測。電流傳感器的控制器獲得負載未通電時的傳感器元件的輸出值并獲取平滑電容器的溫度。在溫度比上次學習偏移時的溫度高的情況下，控制器將此時的傳感器元件的輸出值存儲為新的偏移。以后，在向負載通電時，輸出從傳感器元件的輸出值減去新的偏移所得的修正電流值。

發明內容

在專利文獻1的技術中，僅在溫度比過去學習偏移時的溫度高時執行偏移的學習。因此，在溫度比過去學習偏移時的溫度低時不執行學習，學習的頻率變低。另外，在向負載通電時平滑電容器的溫度也會發生變化。在專利文獻1的技術中，由于在學習后偏移被保持為固定，因此無法應對學習后的平滑電容器的溫度變化。進而，由于平滑電容器的溫度與傳感器元件自身的溫度不同，因此基于平滑電容器的溫度而進行的偏移的學習精度有限。尤其是在電動汽車等中，需要對在行駛用的電機中流動的電流進行計測，傳感器元件配置在供驅動電機的大電流流過的母線的附近。電力轉換用的開關元件的熱量會通過母線而對傳感器元件造成影響。就用于抵消傳感器元件的溫度依賴性的技術而言仍存在改善的余地。

本說明書所公開的電流傳感器具備：傳感器元件，其根據向負載供給的電流來輸出特定的物理量；以及傳感器控制器，其基于傳感器元件的輸出值來輸出電流值。傳感器元件所輸出的特定的物理量的典型為電壓。傳感器控制器獲取負載未通電時的傳感器元件的溫度和輸出值。傳感器控制器根據獲取到的溫度和輸出值的多個組來確定輸出值相對于溫度的相關關系。傳感器控制器基于確定了的相關關系來算出負載通電時的傳感器元件的溫度下的輸出值的偏移。傳感器控制器根據從負載通電時的傳感器元件的輸出值減去偏移所得的值來算出電流值并輸出該電流值。

就本說明書所公開的電流傳感器而言，第一，通電時的學習并不限定于溫度比上次學習時的溫度高的情況。因此，學習的頻率增加，偏移的準確性提高。第二，傳感器控制器確定未通電時的傳感器元件的溫度與輸出值(即偏移)的相關關系，并基于該相關關系來算出與通電時的傳感器元件的溫度相對應的偏移。能夠根據負載通電中的傳感器元件的溫度變化來適當地變更偏移。其結果是，相較于現有技術而言能夠輸出準確的電流值。

在本說明書所公開的電流傳感器的一例中，電流傳感器搭載于汽車，負載是行駛用的電機。傳感器控制器獲取汽車的擋位為P擋和N擋中的一方且電機的轉速為零時的傳感器元件的溫度和輸出值，來確定上述的相關關系。通過這樣的結構，能夠準確地計測在行駛用電機中流動的電流。需要說明的是，“P擋”意味著停車制動器工作的狀態，“N擋”意味著空擋狀態、即電機(及發動機)與驅動輪分離的狀態。

本說明書所公開的技術的詳細內容及其進一步的改良通過以下的“具體實施方式”這一部分來說明。

附圖說明

圖1是包括實施例的電流傳感器在內的電動汽車的電力系統的框圖。

圖2是電壓轉換器和逆變器的電路圖。

圖3是電力轉換器的仰視圖。