【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电流传感器，具体为一种新能源汽车低成本高精度的电流传感器。
技术介绍
1、随着新能源汽车技术的发展，对电控的需求呈现低成本、高功率密度、高性能的发展趋势。功率模块根据需要，通过开通关断动作，实现电压电流的能量变换。在这个过程中需要知道功率模块中电流大小和方向，对其进行实时控制，电流传感器的精度越高，整车对扭矩的控制越精准，整车控制越平稳，驾驶体验越好。流过功率模块电流周围会产生电磁场，电流传感器可以将穿过的磁场转化为电压或者电流信号，送入mcu实现对功率模块的闭环控制。
2、市场现有方案：
3、1、电流传感器芯片+磁芯封装，封装本身有安装孔，安装在母排上面占用的体积尺寸较大，成本较高。
4、2、电流传感器芯片(无磁芯)，电流采样位置在母排侧边，缺点是采样精度不高、误差较大。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种新能源汽车低成本高精度的电流传感器，通过在母排正中间位置开槽，电流传感器芯片插入母排中间凹槽处检测电流，增大采样磁场密度，提高了电流检测精度，并且减小电流传感器封装体积，降低成本，从而达到解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种新能源汽车低成本高精度的电流传感器，包括母排，所述母排的中心位置开设有用于安装电流传感器芯片的凹槽，所述凹槽的内部固定安装有用于检测电流的电流传感器芯片；
4、一种新能源汽车低成本高精度的电流传感器的制作及使
5、s1、首先在功率母排中心位置处进行凹槽处理，给电流传感器留足够空间，将满足设计需求的电流传感器芯片，布置在功率母排凹槽处，考虑绝缘距离和电气隔离的需求；
6、s2、当电流通过时，流过电流的金属周围产生闭环磁场，金属母排凹槽附近水平磁感线较密集，距离通电金属越近水平磁场越大，且磁场非均匀分布，负责检测母排电流的电流传感器可以更敏感的检测到磁场变化，提高电流转化因子tf，从而提高电流检测精度；
7、s3、在功率母排周围检测电流，通过对母排不同位置的仿真，在整个功率电流磁场范围内选取磁场密度最佳的位置进行采样；
8、s4、通过改变电流传感器的位置，把电流传感器感应元件对应放置在母排凹槽中垂线的位置，通过仿真测量中垂线上磁场水平分量，取水平分量磁场强度较大的位置，通过提高水平方向磁场强度，增加电流传感器测量精度，其电流传感器灵敏度计算公式为：
9、灵敏度：sensitivity(mv/a)＝sx(mv/mt)×tf(μt/a)÷1000。
10、优选的，所述步骤s4中sx表示测量范围相关的灵敏度，tf是外部电流轨变化情况下的传递因子，电流轨转移因子表示传感器与传感结构之间的磁耦合。
11、优选的，电流传感器输出电压计算：vsensor＝sx*bx＝sensitivity*ipn，其中bx为水平磁场分量值，ipn为外部电流轨道(母排)注入的电流值，vsensor为电流传感器输出电压。
12、优选的，磁场和电流的关系如下：
13、当r＜r时，(正比例函数)；
14、当r＝r时，
15、当r＞r时，(反比例函数)。
16、优选的，其中，b为特定点的磁场大小；μ0为常数，常数大小取决于材料的性质，不同材料有不同的常数，真空中的μ0大小为4π*10-7，r为导体到特定点的距离，i为导体流过的电流。
17、优选的，通过仿真计算结果显示，在凹槽中垂线上选取磁场强度水平分量较大的位置，灵敏度更高。
18、优选的，在进行仿真结果计算后，显示在与母排等距等水平面上，母排凹槽位置的水平磁感应强度大于母排侧面的水平磁感应强度，即b2x>b1x，此时对应的电流转化因子tf(μt/a)较大，在同一sx(mv/mt)下，灵敏度sensitivity(mv/a)有所提高，电流精度更准确。
19、优选的，所述tf可能影响的因素：
20、传感器空间位置的移动(焊接公差、机械振动、材料在温度上的膨胀)；
21、当交流电流流过外部轨道时，存在的涡流效应、趋肤效应。
22、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
23、该新能源汽车低成本高精度的电流传感器，通过在母排正中间位置开槽，电流传感器芯片插入母排中间凹槽处检测电流，增大采样磁场密度，提高了电流检测精度，和传统的磁芯式电流传感器三合一的独立封装相比，减小电流传感器封装体积，节省了很大空间，降低成本，有利于提高整车的扭矩控制精度，使整车驾驶更平稳，可显著提高用户的乘车驾驶体验。
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1.一种新能源汽车低成本高精度的电流传感器，包括母排，其特征在于：所述母排的中心位置开设有用于安装电流传感器芯片的凹槽，所述凹槽的内部固定安装有用于检测电流的电流传感器芯片；
2.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：所述步骤S4中Sx表示测量范围相关的灵敏度，TF是外部电流轨变化情况下的传递因子，电流轨转移因子表示传感器与传感结构之间的磁耦合。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：电流传感器输出电压计算：Vsensor＝Sx*Bx＝Sensitivity*IPN，其中Bx为水平磁场分量值，IPN为外部电流轨道(母排)注入的电流值，Vsensor为电流传感器输出电压。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：磁场和电流的关系如下：
5.根据权利要求5所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：其中，B为特定点的磁场大小；μ0为常数，常数大小取决于材料的性质，不同材料有不同的常数，真空中的μ0大小为4π*10-7，r为导体到特定
6.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：通过仿真计算结果显示，在凹槽中垂线上选取磁场强度水平分量较大的位置，灵敏度更高。
7.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：在进行仿真结果计算后，显示在与母排等距等水平面上，母排凹槽位置的水平磁感应强度大于母排侧面的水平磁感应强度，即B2x>B1x，此时对应的电流转化因子TF(μT/A)较大，在同一Sx(mV/mT)下，灵敏度Sensitivity(mV/A)有所提高，电流精度更准确。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：所述TF可能影响的因素：
...【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车低成本高精度的电流传感器，包括母排，其特征在于：所述母排的中心位置开设有用于安装电流传感器芯片的凹槽，所述凹槽的内部固定安装有用于检测电流的电流传感器芯片；
2.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：所述步骤s4中sx表示测量范围相关的灵敏度，tf是外部电流轨变化情况下的传递因子，电流轨转移因子表示传感器与传感结构之间的磁耦合。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：电流传感器输出电压计算：vsensor＝sx*bx＝sensitivity*ipn，其中bx为水平磁场分量值，ipn为外部电流轨道(母排)注入的电流值，vsensor为电流传感器输出电压。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车低成本高精度的电流传感器，其特征在于：磁场和电流的关系如下：
5.根据权利要求5所述的新能源汽车低成本高...
【专利技术属性】
技术研发人员：张环宇，周宣，葛涛，
申请(专利权)人：江苏金脉电控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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