电流传感器制造技术

本发明专利技术提供考虑了传感器元件的温度依赖性的电流传感器。电流传感器具备传感器元件(5)和传感器控制器(19)。传感器元件根据向负载供给的电流来输出特定的物理量。传感器控制器获取负载未通电时的传感器元件的温度和输出值，根据获取到的温度和输出值的多个组来确定输出值(偏移)相对于温度的相关关系。传感器控制器(19)基于相关关系来算出负载通电时的传感器元件的温度下的输出值的偏移。传感器控制器(19)根据从负载通电时的传感器元件的输出值减去偏移所得的值来算出电流值并输出该电流值。

current sensor

【技术实现步骤摘要】
电流传感器
本说明书所公开的技术涉及电流传感器。尤其是涉及在传感器元件的输出值中含有依赖于温度的偏移的电流传感器。
技术介绍
有时会在传感器元件的输出值中含有依赖于温度的偏移。例如在日本特开2009-98091号公报(专利文献1)中公开了学习偏移来获得准确的电流值的技术。专利文献1的技术适用于电动汽车。电流传感器具备与电源线连接的平滑电容器和从电源线接受电力供给来进行工作的传感器元件。传感器元件对在负载中流动的电流进行计测。电流传感器的控制器获得负载未通电时的传感器元件的输出值并获取平滑电容器的温度。在温度比上次学习偏移时的温度高的情况下，控制器将此时的传感器元件的输出值存储为新的偏移。以后，在向负载通电时，输出从传感器元件的输出值减去新的偏移所得的修正电流值。
技术实现思路
在专利文献1的技术中，仅在温度比过去学习偏移时的温度高时执行偏移的学习。因此，在温度比过去学习偏移时的温度低时不执行学习，学习的频率变低。另外，在向负载通电时平滑电容器的温度也会发生变化。在专利文献1的技术中，由于在学习后偏移被保持为固定，因此无法应对学习后的平滑电容器的温度变化。进而，由于平滑电容器的温度与传感器元件自身的温度不同，因此基于平滑电容器的温度而进行的偏移的学习精度有限。尤其是在电动汽车等中，需要对在行驶用的电机中流动的电流进行计测，传感器元件配置在供驱动电机的大电流流过的母线的附近。电力转换用的开关元件的热量会通过母线而对传感器元件造成影响。就用于抵消传感器元件的温度依赖性的技术而言仍存在改善的余地。本说明书所公开的电流传感器具备：传感器元件，其根据向负载供给的电流来输出特定的物理量；以及传感器控制器，其基于传感器元件的输出值来输出电流值。传感器元件所输出的特定的物理量的典型为电压。传感器控制器获取负载未通电时的传感器元件的温度和输出值。传感器控制器根据获取到的温度和输出值的多个组来确定输出值相对于温度的相关关系。传感器控制器基于确定了的相关关系来算出负载通电时的传感器元件的温度下的输出值的偏移。传感器控制器根据从负载通电时的传感器元件的输出值减去偏移所得的值来算出电流值并输出该电流值。就本说明书所公开的电流传感器而言，第一，通电时的学习并不限定于温度比上次学习时的温度高的情况。因此，学习的频率增加，偏移的准确性提高。第二，传感器控制器确定未通电时的传感器元件的温度与输出值(即偏移)的相关关系，并基于该相关关系来算出与通电时的传感器元件的温度相对应的偏移。能够根据负载通电中的传感器元件的温度变化来适当地变更偏移。其结果是，相较于现有技术而言能够输出准确的电流值。在本说明书所公开的电流传感器的一例中，电流传感器搭载于汽车，负载是行驶用的电机。传感器控制器获取汽车的挡位为P挡和N挡中的一方且电机的转速为零时的传感器元件的温度和输出值，来确定上述的相关关系。通过这样的结构，能够准确地计测在行驶用电机中流动的电流。需要说明的是，“P挡”意味着停车制动器工作的状态，“N挡”意味着空挡状态、即电机(及发动机)与驱动轮分离的状态。本说明书所公开的技术的详细内容及其进一步的改良通过以下的“具体实施方式”这一部分来说明。附图说明图1是包括实施例的电流传感器在内的电动汽车的电力系统的框图。图2是电压转换器和逆变器的电路图。图3是电力转换器的仰视图。图4是电力转换器的主视图。图5是示出了端子台的内部结构的图。图6是表示霍尔元件的输出电压的温度依赖性的一例的图表。图7是偏移学习处理的流程图。图8是用于确定相关关系的处理的流程图。图9是电流计测处理的流程图。具体实施方式参照附图对实施例的电流传感器10进行说明。电流传感器10搭载于电动汽车100。更详细而言，电流传感器10设置在将直流电源的输出电力转换为行驶用的电机的驱动电力的电力转换器上。图1示出包括具备电流传感器10的电力转换器2在内的电动汽车100的电力系统的框图。电动汽车100具有用于驱动车轮的两个电机91a、91b。电动汽车100除了两个电机91a、91b以外，还具备直流电源13、电力转换器2和上位控制器25。直流电源13是蓄电池。电力转换器2将直流电源13的输出电力转换为电机91a、91b的驱动电力。电机91a、91b是三相交流电机。电力转换器2对直流电源13的输出电压进行升压并将升压后的电力转换为三相交流电流。电流传感器10对电力转换器2所输出的三相交流电流进行计测。电力转换器2具备电压转换器11、逆变器12、冷却器20、电机控制器6和电流传感器10。电压转换器11是斩波型的双向DC-DC转换器，对直流电源13的电压进行升压而向逆变器12供给。电压转换器11也可以将电机91a、91b发电而产生的再生电力(经逆变器12转换为直流电力之后)降压至直流电源13的电压。斩波型的电压转换器11除了多个开关元件9a、9b以外，还具备电抗器和电容器。电压转换器11的电路结构将在之后参照图2来进行说明。在图1中，示意性地示出电压转换器11具备开关元件9a、9b和霍尔元件5g这样的结构。霍尔元件5g与传感器控制器19一起构成电流传感器10。霍尔元件5g相当于传感器元件。电流传感器10对在电抗器(在后叙述)中流动的电流进行计测。另外，如前所述，电流传感器10还对电力转换器2所输出的三相交流电流进行计测。图中的虚线箭头表示信号的走向。霍尔元件5g的输出被向电机控制器6中的传感器控制器19发送。电机控制器6基于电流传感器10的计测数据来控制开关元件9a、9b。开关元件9a、9b根据来自电机控制器6的指令来进行动作。在电压转换器11的输出侧设置有平滑电容器17和电压传感器18。电压传感器18对电压转换器11的输出电压(向逆变器12输入的输入电压)进行计测。电压传感器18的计测值被向电机控制器6发送。逆变器12包括两组逆变器电路。各逆变器电路将由电压转换器11升压后的直流电力转换为用于驱动电机91a、91b的交流电力。逆变器电路的结构将在之后参照图2来进行说明。在图1中，示意性地示出逆变器12具备开关元件9c、9d这样的结构。逆变器12的开关元件9c、9d也根据来自电机控制器6的指令来进行动作。从逆变器12向电机91a(91b)供给的交流电由霍尔元件5a-5c(5d-5f)和传感器控制器19来计测。霍尔元件5a-5f的输出也被向电机控制器6的传感器控制器19发送。霍尔元件5a-5g和传感器控制器19构成电流传感器10。针对电流传感器10会在后详细进行说明。电机控制器6从上位控制器25接收电机91a、91b的目标输出指令。电机控制器6基于各种传感器的计测值来对电压转换器11和逆变器12的开关元件9a、9b、9c、9d进行反馈控制，以便实现接收到的目标输出指令。上位控制器25根据油门开度、车速、直流电源13的剩余电量等来决定电机91a、91b的目标输出，并将其指令(目标输出指令)向电机控制器6发送。在上位控制器25上连接有用于计测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流传感器，其中，具备：/n传感器元件，所述传感器元件根据向负载供给的电流来输出特定的物理量；以及/n传感器控制器，所述传感器控制器基于所述传感器元件的输出值来输出电流值，/n所述传感器控制器构成为：/n获取所述负载未通电时的所述传感器元件的温度和所述输出值；/n根据获取到的所述温度和所述输出值的多个组来确定所述输出值相对于所述温度的相关关系；/n基于所述相关关系来算出所述负载通电时的所述传感器元件的所述温度下的所述输出值的偏移；/n根据从所述负载通电时的所述传感器元件的所述输出值减去所述偏移所得的值来算出电流值并输出该电流值。/n

【技术特征摘要】
20181030 JP 2018-2039711.一种电流传感器，其中，具备：
传感器元件，所述传感器元件根据向负载供给的电流来输出特定的物理量；以及
传感器控制器，所述传感器控制器基于所述传感器元件的输出值来输出电流值，
所述传感器控制器构成为：
获取所述负载未通电时的所述传感器元件的温度和所述输出值；
根据获取到的所述温度和所述输出值的多个组来确定所述输出值相对于所述温度的相关关系；
基于所述相关关系来算出所述负载通电时的所述传感器元件的所述温度下的所述输出值的偏移；
根据从所述负载通电时的所述传感器元件的所述输出值减去所述偏移所得的值来算出电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤丘英明，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP