[发明专利]带电流传感器的电抗器

说明书

提供能够将磁通密度与输入电动势的关系维持线性的带电流传感器的电抗器。环状铁芯(11)具有平行配置的两个腿部(1a)和以将这两个腿部(1a)的端部彼此连结的方式配置的两个轭部(1b)。线圈(2)安装于腿部(1a)的至少一方。传感器铁芯(3)在腿部(1a)和轭部(1b)的角部处比环状铁芯(11)的外周面向环状铁芯(11)的外侧突出。切口部(3a)设置于传感器铁芯(3)。电流传感器的磁场检测元件(5)安装在切口部(3a)内。

技术领域

本发明涉及具有对流过线圈的电流进行检测的功能的带电流传感器的电抗器。

背景技术

近年来，由于环保而正在进行EV(电动汽车)、HEV(混合动力汽车)等环保车辆的开发。这些车辆是通过电对马达进行驱动的系统，组合了高压电池、控制单元以及马达。在控制单元内包含有电抗器，为了检测施加于电抗器的电流，使用电流传感器。为了与环保车辆的更高效率化对应，单元的小型轻量化是不可避免的，但电抗器和电流传感器通常是分体的，对于需求不利。

为了解决这样的问题，提出了例如专利文献1所示的带电流传感器的电抗器。在专利文献1的电抗器中，在构成电抗器的铁芯的一部分预先设置缝，在其内部配置电流传感器的磁场检测元件，在其外侧卷绕线圈。在专利文献1中还记载了在铁芯上开孔或者在铁芯的外周面配置磁场检测元件的结构来代替缝。在这样的现有技术中，在电抗器工作时，流过线圈的电流在铁芯中产生磁通，因此通过磁场检测元件检测该磁通，电流传感器能够检测流过线圈的电流值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5252207号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1所记载的电抗器是铁芯的两端呈圆弧状弯曲的被称为UU铁芯的电抗器，因此通过铁芯的磁通的方向与铁芯的弯曲的形状几乎一致。通常，磁通相对于其产生源(在电抗器的情况下为线圈)形成为环状，要通过磁阻最小且最短的路径。在专利文献1的构造中，在UU铁芯所产生的大致O型的磁路中形成主要磁场，但由于上述原因，磁通集中在铁芯的最内侧，这部分的磁通密度变高，具有随着接近外周部而磁通密度逐渐降低的倾向。但是，由于UU铁芯的外周部呈圆弧状，因此即使在铁芯的外周部，磁通密度也高，当流过线圈的电流变大时容易饱和。

因此，在像专利文献1那样在UU铁芯的一部分或者铁芯的外周面设置了磁场检测元件的现有技术中，如图9左侧的曲线图所示，随着流过线圈的电流增加而向磁场检测元件的输入磁动势变大，磁通密度与输入磁动势之间的关系不会显示线性的比例关系。其结果为，产生电流传感器的检测值的精度降低的问题。

本发明是为了解决上述那样的现有技术的问题而提出的。本发明的目的在于，提供带电流传感器的电抗器，通过将电流传感器安装用的铁芯(以下(也包含权利要求书)称为传感器铁芯)设置于电抗器运转时磁通密度比腿部的磁通密度低的部分，确保磁通密度与输入磁动势的线性，提高线圈通电电流的检测精度。

用于解决课题的手段

本发明的带电流传感器的电抗器的特征在于具有如下的结构。

(1)环状铁芯，其具有平行配置的两个腿部和以将这两个腿部的端部彼此连结的方式配置的两个轭部。

(2)线圈，其安装于所述腿部的至少一方。

(3)传感器铁芯，其在所述腿部和轭部的角部处设置于磁通密度比所述腿部的磁通密度低的部分。

(4)切口部，其设置于所述传感器铁芯。

(5)电流传感器的磁场检测元件，其安装在所述切口部内。

本发明还包含以下方式。