JP7581819B2 - 電流検出装置 - Google Patents
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そして、請求項1は、配線基板は、シャント抵抗体の熱を伝える伝熱部(51)が形成され、第1温度検出部は、シャント抵抗体と配線基板との積層方向において、伝熱部と重なる状態で配置され、第2温度検出部は、積層方向において、伝熱部と離れた部分に配置されている。
請求項4は、第1温度検出部は、配線基板のうちの第2温度検出部が配置される部分より高温となる部分に配置され、制御部は、第1温度に対し、第1温度と第2温度との差に所定の補正係数を乗算した値を加算してシャント抵抗体の温度を推定し、第1温度検出部は、配線基板のうちのシャント抵抗体と対向する部分に配置され、第2温度検出部は、配線基板のうちのシャント抵抗体と対向する部分と異なる部分に配置されている。
請求項6は、第1温度検出部および第2温度検出部は、シャント抵抗体に電流が流れた際、シャント抵抗体の温度と第1温度との差が、第1温度と第2温度との差より小さくなる状態で配置されている。
第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の電流検出装置は、電気自動車等を駆動するモータ電流等を検出するのに利用されると好適である。
(数2)T1-T2=QR2
そして、下記数式1および数式2より、下記数式3が導かれる。
したがって、実験等により、補正係数としてのR1/R2を予め算出しておくことにより、第1サーミスタ71の第1温度T1および第2サーミスタ72の第2温度T2を用いてシャント抵抗体10の温度Tsを高精度に推定できる。例えば、図4に示される例では、図5に示されるように、補正係数としてのR1/R2を0.5とすることにより、シャント抵抗体10の温度を高精度に推定できる。したがって、本実施形態では、記憶部には、予め算出された補正係数(例えば、0.5)が記憶されている。そして、制御部80は、補正係数に基づいてシャント抵抗体10の温度を推定する。
上記第1実施形態の変形例について説明する。上記第1実施形態において、第2サーミスタ72は、図6に示されるように、第1部材201と対向するように配置されていてもよい。また、特に図示しないが、第2サーミスタ72は、第2部材202と対向するように配置されていてもよい。このような電流検出装置としても、法線方向において、第1サーミスタ71が伝熱部51と重なるように配置されているため、第1サーミスタ71の方が第2サーミスタ72よりも高温となる部分に配置される。したがって、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、第2サーミスタ72を配置する場所を変更したものである。その他に関しては、第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第3実施形態について説明する。本実施形態は、第2実施形態に対し、第1サーミスタ71を配置する場所を変更したものである。その他に関しては、第2実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、制御部80の作動を変更したものである。その他に関しては、第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第5実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対し、第4端子部44を備えないものである。その他に関しては、第4実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第6実施形態について説明する。本実施形態は、第5実施形態に対し、第3端子部43を配置する場所を変更したものである。その他に関しては、第5実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第7実施形態について説明する。本実施形態は、第5実施形態に対し、バスバー20にスリットを形成したものである。その他に関しては、第5実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第8実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対し、配線基板50を備えたものである。その他に関しては、第4実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
上記第8実施形態の変形例について説明する。上記第8実施形態において、図18に示されるように、シャント抵抗体10と配線基板50とは、第1~第4端子部41~44として、はんだ等で構成される第1~第4接続部材41c~44cを介して電気的、機械的に接続されるようにしてもよい。なお、第1、第3接続部材41c、43cは、第1部材201の一面201a上に配置されると共に、第1接続部材41cが抵抗体30側に配置される。第2、第4接続部材42c、44cは、第2部材202の一面202a上に配置されると共に、第2接続部材42cが抵抗体30側に配置される。そして、制御部80は、第1接続部材41cと第2接続部材42cとの間の電圧を第1電圧V1とし、第3接続部材43cと第4接続部材44cとの間の電圧を第2電圧V2としてシャント抵抗体10に流れる電流を検出する。
第9実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対し、シャント抵抗体10の形状を変更すると共に、第1~第4端子部41~44の配置の仕方を変更したものである。その他に関しては、第4実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
上記第9実施形態の変形例について説明する。上記第9実施形態において、シャント抵抗体10には、凹部11または凸部12の一方のみが形成されるようにしてもよい。また、第3端子部43および第4端子部44は、凸部12ではなく、凸部12側となる部分に配置されていてもよい。つまり、シャント抵抗体10の形状、および第1~第4端子部41~44は、第1端子部41と第2端子部42との間と、第3端子部43と第4端子部44との間を流れる電流の密度が異なるのであれば、適宜変更可能である。
第10実施形態について説明する。本実施形態は、第5実施形態に対し、シャント抵抗体10に流れる電流の検出方法を変更したものである。その他に関しては、第5実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
この際、抵抗体30の抵抗値であるR0の温度依存性を無視でき、第1電圧V1および第2電圧V2がシャント抵抗体10の温度に応じた値となるため、数式6より、シャント抵抗体10の温度に応じた電流を検出できる。なお、本実施形態では、抵抗体30を温度依存性の低い材料で構成しているが、上記第1~9実施形態のようにシャント抵抗体10の温度を推定して抵抗体30の抵抗値R0を補正することにより、さらに検出精度の向上を図ることができる。
上記第10実施形態の変形例について説明する。上記第10実施形態において、第2部材202のうちの第2端子部42を挟んで抵抗体30側と反対側に第4端子部44を備え、第3端子部43と第4端子部44の間の電圧を第2電圧V2とするようにしてもよい。なお、このような構成とした場合、第1係数および第2係数が変化するため、各抵抗体111、112、121、122の抵抗値R1a、R2a、R1b、R2bは、第1係数または第2係数に応じて適宜変更される。
第11実施形態について説明する。本実施形態は、上記第10実施形態に対し、配線基板50とシャント抵抗体10との間に保護部材を配置したものである。その他に関しては、第10実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第12実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、第1端子部41および第2端子部42を配置する場所を変更したものである。その他に関しては、第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
上記第12実施形態の変形例について説明する。上記第12実施形態において、電流検出装置は、図25に示されるように、上記第1実施形態のような配線基板50を備えていてもよい。
第13実施形態について説明する。本実施形態は、第12実施形態に対し、第1端子部41としての第1ボンディングワイヤおよび第2端子部42としての第2ボンディングワイヤを備えたものである。その他に関しては、第12実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第14実施形態について説明する。本実施形態は、第12実施形態に対し、第1端子部41および第2端子部42の構成を変更したものである。その他に関しては、第12実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
第15実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対し、第1端子部41および第2端子部42を配置する場所を変更したものである。その他に関しては、第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
20 バスバー
30 抵抗体
30a 一面
50 配線基板
71 第1温度検出部
72 第2温度検出部
80 制御部
201 第1部材
201a 一面
202 第2部材
202a 一面
T1 第1温度
T2 第2温度
Claims (6)
- バスバー(20)に抵抗体(30)が配置されたシャント抵抗体(10)を備える電流検出装置であって、
一面(201a、202a)を有する平板状とされた第1部材(201)および第2部材(202)を有する前記バスバーと、一面(30a)を有する平板状とされ、前記バスバーよりも抵抗温度係数が小さい材料で構成された前記抵抗体と、を有し、電流の流れ方向が前記第1部材、前記第2部材、および前記抵抗体の一面に沿った方向となるように、前記抵抗体が前記第1部材と前記第2部材との間に配置された前記シャント抵抗体と、
前記第1部材の一面に配置された第1端子部(41)、および前記第2部材の一面に配置された第2端子部(42)と、
前記シャント抵抗体上に配置され、第1温度検出部(71)および第2温度検出部(72)が配置された配線基板(50)と、
所定の処理を行う制御部(80)と、を備え、
前記第1温度検出部および前記第2温度検出部は、前記配線基板のうちの温度差が発生する部分にそれぞれ配置され、
前記制御部は、前記第1温度検出部で測定された第1温度(T1)と前記第2温度検出部で測定された第2温度(T2)との差に基づいて前記シャント抵抗体の温度(Ts)を推定し、推定した前記シャント抵抗体の温度を用いて前記シャント抵抗体に流れる電流を検出し、
前記第1温度検出部は、前記配線基板のうちの前記第2温度検出部が配置される部分より高温となる部分に配置され、
前記制御部は、前記第1温度に対し、前記第1温度と前記第2温度との差に所定の補正係数を乗算した値を加算して前記シャント抵抗体の温度を推定し、
前記配線基板は、前記シャント抵抗体の熱を伝える伝熱部(51)が形成され、
前記第1温度検出部は、前記シャント抵抗体と前記配線基板との積層方向において、前記伝熱部と重なる状態で配置され、
前記第2温度検出部は、前記積層方向において、前記伝熱部と離れた部分に配置されている電流検出装置。 - 前記第2温度検出部は、前記積層方向において、前記抵抗体と重なる状態で配置されている請求項1に記載の電流検出装置。
- 前記第1温度検出部は、前記配線基板のうちの前記シャント抵抗体と対向する部分に配置され、
前記第2温度検出部は、前記配線基板のうちの前記シャント抵抗体と対向する部分と異なる部分に配置されている請求項1に記載の電流検出装置。 - バスバー(20)に抵抗体(30)が配置されたシャント抵抗体(10)を備える電流検出装置であって、
一面(201a、202a)を有する平板状とされた第1部材(201)および第2部材(202)を有する前記バスバーと、一面(30a)を有する平板状とされ、前記バスバーよりも抵抗温度係数が小さい材料で構成された前記抵抗体と、を有し、電流の流れ方向が前記第1部材、前記第2部材、および前記抵抗体の一面に沿った方向となるように、前記抵抗体が前記第1部材と前記第2部材との間に配置された前記シャント抵抗体と、
前記第1部材の一面に配置された第1端子部(41)、および前記第2部材の一面に配置された第2端子部(42)と、
前記シャント抵抗体上に配置され、第1温度検出部(71)および第2温度検出部(72)が配置された配線基板(50)と、
所定の処理を行う制御部(80)と、を備え、
前記第1温度検出部および前記第2温度検出部は、前記配線基板のうちの温度差が発生する部分にそれぞれ配置され、
前記制御部は、前記第1温度検出部で測定された第1温度(T1)と前記第2温度検出部で測定された第2温度(T2)との差に基づいて前記シャント抵抗体の温度(Ts)を推定し、推定した前記シャント抵抗体の温度を用いて前記シャント抵抗体に流れる電流を検出し、
前記第1温度検出部は、前記配線基板のうちの前記第2温度検出部が配置される部分より高温となる部分に配置され、
前記制御部は、前記第1温度に対し、前記第1温度と前記第2温度との差に所定の補正係数を乗算した値を加算して前記シャント抵抗体の温度を推定し、
前記第1温度検出部は、前記配線基板のうちの前記シャント抵抗体と対向する部分に配置され、
前記第2温度検出部は、前記配線基板のうちの前記シャント抵抗体と対向する部分と異なる部分に配置されている電流検出装置。 - 前記第1温度検出部および前記第2温度検出部は、前記シャント抵抗体に電流が流れた際、前記シャント抵抗体の温度と前記第1温度との差が、前記第1温度と前記第2温度との差より小さくなる状態で配置されている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電流検出装置。
- バスバー(20)に抵抗体(30)が配置されたシャント抵抗体(10)を備える電流検出装置であって、
一面(201a、202a)を有する平板状とされた第1部材(201)および第2部材(202)を有する前記バスバーと、一面(30a)を有する平板状とされ、前記バスバーよりも抵抗温度係数が小さい材料で構成された前記抵抗体と、を有し、電流の流れ方向が前記第1部材、前記第2部材、および前記抵抗体の一面に沿った方向となるように、前記抵抗体が前記第1部材と前記第2部材との間に配置された前記シャント抵抗体と、
前記第1部材の一面に配置された第1端子部(41)、および前記第2部材の一面に配置された第2端子部(42)と、
前記シャント抵抗体上に配置され、第1温度検出部(71)および第2温度検出部(72)が配置された配線基板(50)と、
所定の処理を行う制御部(80)と、を備え、
前記第1温度検出部および前記第2温度検出部は、前記配線基板のうちの温度差が発生する部分にそれぞれ配置され、
前記制御部は、前記第1温度検出部で測定された第1温度(T1)と前記第2温度検出部で測定された第2温度(T2)との差に基づいて前記シャント抵抗体の温度(Ts)を推定し、推定した前記シャント抵抗体の温度を用いて前記シャント抵抗体に流れる電流を検出し、
前記第1温度検出部は、前記配線基板のうちの前記第2温度検出部が配置される部分より高温となる部分に配置され、
前記制御部は、前記第1温度に対し、前記第1温度と前記第2温度との差に所定の補正係数を乗算した値を加算して前記シャント抵抗体の温度を推定し、
前記第1温度検出部および前記第2温度検出部は、前記シャント抵抗体に電流が流れた際、前記シャント抵抗体の温度と前記第1温度との差が、前記第1温度と前記第2温度との差より小さくなる状態で配置されている電流検出装置。
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