(57)【要約】      （修正有）【課題】電流計測センサのための磁気コアを提供する。【解決手段】磁気コア５０Ａは、少なくとも１つの強磁性部５０Ａ１を備え、強磁性部は少なくとも１つの凹部を備え、凹部は、長手平面に沿って延伸するとともに少なくとも１つの空間ギャップ５３を規定し、空間ギャップは計測センサ４０の検出素子４４を受け入れることができるように構成されており、凹部は、電気導体１１１を受け入れることができる内部空間を規定するものであり、磁気コアは、楕円形状の長手部分を有する。【選択図】図５
2020085906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流計測センサ（４０）のための磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）であって、
前記磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）は少なくとも１つの強磁性部（５０Ａ１、５０Ｂ１）を備え、
前記強磁性部（５０Ａ１、５０Ｂ２）は、少なくとも１つの凹部（５１）を備え、
前記凹部（５１）は、長手平面（α）に沿って延伸するとともに、空間ギャップ（５３）の少なくとも一部を規定しており、
前記空間ギャップ（５３）は、計測センサ（４０）の検出素子（４４）を受け入れることができるように構成されており、
前記凹部（５１）は、内部空間（５２）を規定し、
前記内部空間（５２）は、電気導体（１１１、１１２、１１３）を受け入れることができるように構成されており、
前記磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）は、楕円形状の長手部分を有する
ことを特徴とする磁気コア。
【請求項２】
前記磁気コアは、単一の空間ギャップ（５３）を規定する単一の強磁性部（５０Ａ１）を備え、あるいは、２つの空間ギャップ（５３）を規定する２つの対向した強磁性部（５０Ｂ１）を備える
ことを特徴とする請求項１記載の磁気コア。
【請求項３】
電気接続部品であって、
少なくとも１つの電気導体（１１１、１１２、１１３）と、請求項１または２記載の少なくとも１つの磁気コアとを備え、
前記電気導体（１１１、１１２、１１３）は、前記磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）を通過して延伸することにより、前記電気導体（１１１、１１２、１１３）内を循環する電流によって生じた磁場を前記磁気コアが少なくとも１つの空間ギャップへチャネリングするように構成されている
ことを特徴とする電気接続部品。
【請求項４】
複数の前記電気導体（１１１、１１２、１１３）と複数の前記磁気コアを備え、
各前記電気導体（１１１、１１２、１１３）は、対応する前記磁気コアの内部空間内へ延伸している
ことを特徴とする請求項３記載の電気接続部品。
【請求項５】
前記磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）を保持する外部被覆（６０Ａ、６０Ｂ）を備える
ことを特徴とする請求項３または４記載の電気接続部品。
【請求項６】
前記磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）の内部端（５１Ａ）は、楕円形状の長手部分を有し、
前記楕円は、前記電気導体（１１１、１１２、１１３）の総サイズに包含される最小楕円であり、
前記電気導体（１１１、１１２、１１３）の総サイズと前記内部端（５１Ａ）との間の最小距離はｄ３である
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項記載の電気接続部品。
【請求項７】
前記電気導体（１１１、１１２、１１３）は、平行六面体部を有するとともに、中心が前記楕円の中心となるように配置されており、
前記楕円の長半径ａと短半径ｂは、
ａ≧（ｆ１）／２  ＋ｄ１
を満たし、
ｆ１は長径ａの方向に沿った前記電気導体（１１１、１１２、１１３）の幅、
ｄ１は前記電気導体（１１１、１１２、１１３）の周縁部と前記磁気コアの前記内部端との間の長径ａに沿った第１マージン、
ｂは、前記電気導体（１１１、１１２、１１３）の周縁部と前記磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）の前記内部端との間の短径ｂと平行な方向における最小距離が、ｄ２以上となるように構成されており、
ｄ２は、前記電気導体（１１１、１１２、１１３）の周縁部と前記磁気コアの前記内部端との間の第２マージンである
ことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項記載の電気接続部品。
【請求項８】
ａ＝（ｆ１）／２  ＋ｄ１
であり、
ｂは、前記総サイズと前記磁気コアの前記内部端（５１Ａ）との間の短径ｂに平行な方向に沿った最小距離が、ｄ２となるように構成されている
ことを特徴とする請求項７記載の電気接続部品。
【請求項９】
１ｍｍ＜ｄ１＜５ｍｍ、および／または、０．５ｍｍ＜ｄ２＜５ｍｍ、および／または、請求項７が請求項６に従属する場合、０．５ｍｍ＜ｄ３＜５ｍｍ
ことを特徴とする請求項７または８記載の電気接続部品。
【請求項１０】
請求項３から９のいずれか１項記載の電気接続部品、
前記少なくとも１つの磁気コア（５０Ａ、５０Ｂ）の少なくとも１つの空間ギャップ（５３）内に延伸する検出素子（４４）を備える計測センサ（４０）、
を備え、
前記検出素子は、前記少なくとも１つの電気導体（１１１、１１２、１１３）内を循環する電流によって生じた磁場強度を計測するように構成されている
ことを特徴とするセンサ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流計測センサのための磁気コアに関する。より具体的には、自動車（例えば電気自動車またはハイブリッド自動車）の電気設備に搭載され、その電気設備内の電流計測センサの検出素子のレベルまで磁場を集中させる、磁気コアに関する。本発明は特にそのような磁気コアの性能を改善することを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
既知であるように、電気自動車またはハイブリッド自動車は、電気駆動システムと、電気設備のオプション部品を備える。電気駆動システムは、車載高電圧電気ネットワークを介して高電圧電力供給バッテリによって電力供給を受ける。オプション部品は、車載低電圧電気ネットワークを介して低電圧電力供給バッテリによって電力供給を受ける。
【０００３】
高電圧電力供給バッテリにより、自動車を推進させる電気駆動システムへのエネルギー供給機能を実現できる。より正確には、自動車の車輪を駆動する電気機器に対して指示するために、または高電圧電力供給バッテリ内の電気機器が供給するエネルギーを格納するために、インバータを用いることが知られている。インバータにより、高電圧電力供給バッテリが供給する直流電流を１以上の交流指示電流（例：正弦波）へ変換することができ、あるいは、電気機器が供給する１以上の交流指示電流を直流電流へ変換することができる。この直流電流の電気エネルギーは、高電圧電力供給バッテリによって蓄積される。
【０００４】
既知の技術においてインバータはＢＯＸ形態であり、内部に電子電力部品が搭載されている。この部品を介して、電気機器に供給するエネルギーが流れ、あるいは電気機器から受け取るエネルギーが流れる。これら電子電力部品はドライバによって制御され、ドライバ自身は電子制御ユニットによって制御される。３相モータの場合、インバータは３つの電気導体（相導体）を備え、これにより、２つずつシフトした（例：１２０°）３つの「相」電流位相を用いて、モータに対して指令することができる。これら相電流は、高電圧バッテリが供給する電流から、インバータによって生成される。これを実施するためにインバータは、第１バッテリ導体（「正導体」と呼ばれ、バッテリの正電位に接続される）、第２バッテリ導体（「負導体」と呼ばれ、高電圧電力供給バッテリの負電位に接続される）を備える。
【０００５】
電子制御ユニットはドライバに対して指令し、電子電力部品を制御して、これら部品が直流電流を交流電流に変換し、あるいはその反対を実施できるようにする。これを実施するため、電子制御ユニットは電子カードの形態になっており、その上には電気トラックによって接続された電子部品が搭載され、ドライバに対して指令することができる。同様にドライバは、電子カードの形態であり、その上には電気トラックによって接続された電子部品が搭載され、電子部品に対して指令することができる。
【０００６】
インバータの動作を制御するため、各相導体を循環する相電流の強度変化を検出する必要が生じる可能性がある。これを実施するため、各相導体においてセンサ（「ホール効果センサ」と呼ばれる）を用いることが知られている。このセンサは電子制御ユニットに接続され、相導体の近傍まで延伸した磁気検出素子を備える。したがって、電流が相導体を循環するとき磁場を放出し、センサの検出素子が測定することによって、同電流の強度値または同電流の強度変化を推定する。
【０００７】
測定精度を改善するために、磁気コアを用いて、相導体の循環電流によって生じる磁場をチャネリングすることが知られている。
【０００８】
既存技術において、このような磁気コアは、Ｕ型またはＣ型強磁性部によって構成されている。強磁性部は空間ギャップを規定し、このギャップに計測センサの検出素子が挿入される。このような磁気コアは、内部体積が非常に大きく、これにより線形範囲が狭くなり、電流が大きく変化すると計測が急速に飽和状態となる。さらに飽和により、隣接するセンサの磁気コアに対して結合効果（クロストークとも呼ばれる）が生じ、これにより測定品質が劣化し、重大な欠点となる。
【０００９】
これら課題を一部解消するため、既存技術は、角が丸い矩形の磁気コア（図１）を用いる。この磁気コアは、それぞれ０．２ｍｍオーダの薄い積層強磁性ストリップによって構成されており、内部体積が小さく、相導体のできる限り近傍を囲むようになっている。この磁気コアは線形範囲が大きく、隣接センサのコアとの結合は制限される。
【００１０】
一般的に磁気コアは、下記式のようにリラクタンスによって規定される：
【数１】
2020085906.tif 000003
【数２】
2020085906.tif 000004
【００１１】
しかしこのコアは、十分な線形範囲を有しておらず、および／または、用途に適したサイズを有していない。用途は例えば自動車の電気設備であり、例えば車載インバータやＤＣ−ＤＣコンバータや充電器である。
【００１２】
したがって、線形範囲および／またはサイズが改善した磁気コアに対するニーズがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これを実現するため、本発明の主題は第１に、電流計測センサのための磁気コアである。前記磁気コアは、少なくとも１つの凹部を備え、前記凹部は長手平面に沿って延伸するとともに空間ギャップの少なくとも一部を規定し、前記空間ギャップは計測センサの検出素子を受け入れることができるように構成されており、前記凹部は、電気導体を受け入れることができる内部空間を規定し、前記磁気コアは、楕円形状の長手部分を有する。
【００１４】
用語「楕円形状の長手部分」は、金属部を電流計測センサとともに用いる場合において、デバイスの長手部分を意味し、少なくともその内部が楕円形状である。
【００１５】
楕円形状の長手部分を用いることにより、磁気コアの平均有効長を従来技術よりも減少させることができる。これにより、デバイスのリラクタンスを従来技術よりも減少させることができる。磁気コアはより低いリラクタンスを有することになり、したがって同じ材料と部位であっても従来技術より線形範囲が増加する。これに代えて磁気コアは、同じリラクタンスと同じ線形範囲で従来技術よりも小さい内部空間（または体積）を有するものであってもよい。楕円形状の長手部分を用いることにより、強磁性部の凹部が規定する内部空間を調整して、電気導体のストリップのできる限り近傍を囲むことができる。
【００１６】
実施形態において、前記磁気コアは、１つの空間ギャップを規定する１つの強磁性部を有し、これにより磁気コアは一体鋳造となり、センサによる高い計測精度を得ることができる。
【００１７】
別実施形態において、前記磁気コアは、２つの空間ギャップを規定する２つの対向する強磁性部を有し、これにより計測センサは有用な幅の線形間隔で動作することができる。
【００１８】
望ましくは、前記磁気コアの平均有効長は５０ｍｍ未満であり、これにより前記磁気コアのリラクタンスを減少させる。
【００１９】
さらに望ましくは、前記磁気コアのリラクタンスは８００００  Ｓｔｕｒｇｅｏｎ（Ｈｅｎｒｙ−１）であり、例えば比透磁率μｒ＝２００００の鉄−シリコン材料の場合は７９５７７  Ｓｔｕｒｇｅｏｎである。
【００２０】
望ましくは、前記少なくとも１つの部分を構成する前記強磁性材料は鉄合金であり、望ましくは鉄とシリコンの合金（フェロシリコンまたはケイ化鉄）である。前記鉄とシリコンの合金は、飽和磁気誘導が高い材料であり（最大２Ｔ）、これにより、増加した線形範囲を維持することができる。この合金の別の利点は低コストなことである。
【００２１】
実施形態において、鉄合金は積層され、これにより材料のヒステリシスを減少させ、材料の損失を抑制するとともに電流計測精度を改善できる。
【００２２】
前記空間ギャップの幅は３〜８ｍｍであることが好ましく、望ましくは３．５〜５ｍｍである。これにより、磁束漏れを減少させ、周辺素子とのクロストーク（結合効果）を抑制できる。
【００２３】
さらに好ましくは、前記部分の厚さは３〜１２ｍｍであり、望ましくは５ｍｍオーダである。この厚さは、前記磁気コアの内部空間と電流測定レンジ（線形）との間の適度な折衷である。
【００２４】
本発明はさらに、電気接続部品に関する。前記電気接続部品は、少なくとも一部がストリップ形態の少なくとも１つの電気導体、上述の少なくとも１つの磁気コア、を備える。前記電気導体は前記磁気コアを通過して延伸し、これにより前記磁気コアは、前記電気導体を循環する電流が生成した磁場を少なくとも１つの空間ギャップへチャネリングする。
【００２５】
実施形態において、前記電気接続部品は、複数の電気導体と複数の磁気コアを備え、各前記電気導体は対応する磁気コアの内部空間へ延伸している。
【００２６】
前記電気接続部品は、前記磁気コアを保持する外部被覆を備える。
【００２７】
望ましくは、前記磁気コアの内部端は、楕円形状の長手部分を有し、前記楕円形状は、前記導体（具体的には、前記内部空間内の前記電気導体の部分）の総サイズ内に包含される最小楕円であり、前記電気導体の総サイズと前記内部端との間の最小距離はｄ３である。前記内部端は、前記磁気コアの前記内部空間を規定する前記楕円の部分に対応する。前記総サイズは、前記磁気コアが規定する前記内部空間内における前記電気導体の外部サイズに対応する。
【００２８】
実施形態において、前記電気導体は平行６面体部を有し、中心が前記楕円の中心と一致するように配置されており、前記楕円の長半径ａと短半径ｂは以下のようになっている：
【数３】
2020085906.tif 000005
【００２９】
望ましくは、
【数４】
2020085906.tif 000006
【００３０】
望ましくは、１ｍｍ＜ｄ１＜５ｍｍ、および／または、０．５ｍｍ＜ｄ２＜５ｍｍ、および／または、０．５ｍｍ＜ｄ３＜５ｍｍ。距離ｄ３とｄ１とｄ２により、前記電気導体と前記磁気コアとの間の電気的絶縁を確保できる。
【００３１】
本発明はさらに、上述の電気導体部品と計測センサを備えるセンサ部品に関する。前記計測センサは、少なくとも１つの磁気コアの少なくとも１つの空間ギャップへ延伸した検出素子を備える。前記検出素子は、少なくとも１つの対応する電気導体内を循環する電流によって生じた磁場の強度を計測するように構成されている。
【００３２】
前記センサ部品はさらに、電気接続回路を有する電子カードを備えることが望ましい。前記計測センサは、前記電気接続回路と電気的に接続されている。電子カードの例としては、電子電力モジュールまたは電子電力部品のドライバ、あるいは電気機器の電子制御ユニット、などが挙げられる。電気機器の例としては、インバータや電圧コンバータが挙げられる。
【００３３】
本発明はさらに、例えば自動車用の電気機器に関する。前記電気機器は上述の電気接続部品を備える。
【００３４】
電気機器の例としては、インバータや電圧コンバータが挙げられる。
【００３５】
本発明はさらに、電気自動車またはハイブリッド電気自動車に関する。前記電気自動車またはハイブリッド電気自動車は、例えば駆動機器などの電気機械と電気機器を備え、前記電気機械は、車載高電圧電気ネットワーク高電圧電力供給バッテリによって電力供給される。前記電気機器は例えば、上述のインバータであり、前記電気機械に接続されている。
本発明は、以下の詳細説明によってさらに理解される。以下の詳細説明は例示目的のものであり、添付する図面を非限定的例として参照する。図面において、同じ参照符号は同様のオブジェクトを示す。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術を示す。
【図２】本発明に係る部品の実施形態１の部分斜視図である。
【図３】本発明に係る磁気コアの実施形態１の斜視図である。
【図４】図３の磁気コアの側面図である。
【図５】図２の部品のうち１つの磁気コアの接近図である。
【図６】図３と図４の磁気コアの別形態の側面図である。
【図７】図６の磁気コアの斜視図である。
【図８】本発明に係る部品の実施形態２の部分斜視図である。
【図９】本発明に係る磁気コアの実施形態２の斜視図である。
【図１０】図９の磁気コアの側面図である。
【図１１】図８の部品のうち１つの磁気コアの接近図である。
【図１２】本発明に係る電気接続部品の概略を示す。電気導体は矩形部のストリップである。
【図１３】本発明に係る電気接続部品の概略を示す。電気導体は不規則形状を部分を有する。
【図１４】図２の部品の磁気コア周辺に形成された外部被覆の斜視図である。
【図１５】電気導体周辺に配置された磁気コア周辺に形成された外部被覆の斜視図である。それぞれ平坦金属ストリップによって構成されている。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
図面は本発明を実装するための詳細形態を説明するものであり、必要に応じて本発明をよりよく定義することができる。
【００３８】
以下の説明において、本発明を電気自動車またはハイブリッド自動車へ適用した例を説明する。これは本発明の範囲を限定するものではない。以下の例において、自動車は例えば電気機械、電気機器、高電圧電力供給バッテリ、車載高電圧電気ネットワーク、低電圧電力供給バッテリ、車載低電圧電気ネットワーク、複数の補助部品、を備える。この例において、電気機器はインバータであり、ただしこれは本発明の範囲を限定するものではない。電気機器は例えば、車載の充電器や直流−直流（ＤＣ−ＤＣ）コンバータであってもよい。車載低電圧電気ネットワークは、低電圧電力供給バッテリと複数の補助部品を接続し、これにより低電圧電力供給バッテリは、補助部品に対して電力供給する。これら補助部品は、電気素子または電子素子であり、例えば車載コンピュータ、ウインドウワインダモータ、制御システム、マルチメディアシステム、などである。低電圧電力供給バッテリは通常、１２Ｖ、２４Ｖ、４８Ｖなどの電圧を供給する。低電圧バッテリの再充電は、直流−直流電圧コンバータ（ＤＣ−ＤＣコンバータ）を介して高電圧バッテリから実施される。車載高電圧電気ネットワークは、高電圧電力供給バッテリとインバータを接続し、これにより高電圧電力供給バッテリはインバータ経由で電気機械に対してエネルギーを確実に供給する。高電圧電力供給バッテリは通常、１００Ｖ〜９００Ｖ、望ましくは１００Ｖ〜５００Ｖの電圧を供給する。電気エネルギーによる高電圧電力供給バッテリの再充電は、自動車のＤＣ高電圧電気ネットワークを介して、外部電気ネットワークへ接続することによって実施される。例えば家庭ＡＣ電気ネットワークである。電気機械は回転電機であり、望ましくは高電圧電力供給バッテリが供給するエネルギーによって自動車の車輪を駆動するように構成されている。
【００３９】
より正確には、電気機械は、多相電流源が電力供給する交流電気機械である。例えば電気機械は、交流モータである。以下の望ましい例において、電気機械は、３相電流源によって電力供給される。これは本発明の範囲を限定するものではない。この例において、電気機械の指令はインバータによって実施される。インバータにより、高電圧電力供給バッテリが供給する直流電流を、複数の交流電流へ変換することができる。例えば「相電流」と呼ばれる正弦波であり、これにより電気機械に対して指示することができる。反対に別動作モードにおいて、電気機械は、インバータに対して交流相電流を供給することができる。これによりインバータは、交流相電流を直流電流へ変換し、これにより高電圧電力供給バッテリを充電できる。以下の例においてインバータは、３相電気機械と接続されるように構成されている。
【００４０】
図２から図７は本発明に係る部品１Ａの実施形態１を示し、図８から図１１は本発明に係る部品１Ｂの実施形態２を示す。これら部品１Ａと１Ｂは、それぞれインバータ内に備えられる。
【００４１】
図２から図８を参照する。インバータはボックスを備え、ボックス内には、電子電力モジュール１０が配置されている。電子電力モジュール１０は、電子電力部品（図示せず）、ドライバ１５、電子制御ユニット２０（図２には示していないが存在している）、を備える。部品１Ａと１Ｂはさらに、電気相導体１１１、１１２、１１３を備え、これらによりインバータを電気機械へ接続できる。
【００４２】
電気機械に対して供給するエネルギーまたは電気機械から受け取るエネルギーは、電子電力モジュール１０の電子電力部品を通過し（本例においては３つ）、これらは直流電流を交流電流へ変換しあるいはその反対を実施するように構成されている。これら電子電力部品は電子スイッチ（例えば半導体トランジスタ）を備え、電子スイッチは電気回路内に配置されており、高電圧電力供給バッテリと電気機械との間で電気エネルギーを指示にしたがって通過させる。具体的には、電子電力部品は素の状態の半導体チップであり、電子電力モジュール１０本体が筐体を形成する。
【００４３】
図示する例において、ドライバ１５は電子カード１５Ａの形態であり、電子カード１５Ａは電子電力モジュール１０の電子電力部品と電気的に接続されている。この電子カードは、導電トラックによって相互接続した電子部品（図示せず）を備える。これにより電子電力部品（例えばトランジスタや半導体チップ）に対して指示することができる。電子カード１５Ａは、電気トラックの第１部品（直流バス）、電気トラックの第２部品（交流バス）、を備える。これらの間には電子電力部品が接続される。交流バスは、部品１Ａと１Ｂの電気導体１１１、１１２、１１３に接続されている。ドライバ１５は、電子制御ユニット２０とデータ信号を交換するように構成することができる。
【００４４】
図示する例において、電子制御ユニット２０は電子カード２０Ａの形態であり、その上には電子部品（図示せず）が配置される。電子部品は、導電トラックによって相互接続され、これによりドライバ１５に対して指示できる。
【００４５】
図示する例において、ドライバ１５の電子カード１５Ａと電子制御ユニット２０の電子カード２０Ａは、重ねて配置される。これら電子カード１５Ａと２０Ａは、ボックス５の壁上にまたはボックス５が規定するハウジング内に取り付けた支持部品（図示せず、例えばプレート）上に固定することができる。
【００４６】
各電気導体１１１、１１２、１１３により、電子電力モジュール１０の電子電力部品を電気機械の相へ電気的に接続できる。これを実施するため、各電気導体１１１、１１２、１１３は、ボックス５の開口部を横断し、これによりインバータ１、１Ａ、１Ｂを電気機械へ接続することができる。具体的には、電子電力モジュール１０の電子電力部品と電気機械との間で交流電流を循環させることができる。各電気導体１１１、１１２、１１３は金属ストリップの形態であり、例えば銅、鋼、アルミニウム、その他導電金属によって作成されている。このストリップはオプションとして、上記例の場合のように、１回以上折り曲げることができる。各電気導体１１１、１１２、１１３はさらに、耐摩耗面によってカバーすることができる。例えば錫やニッケルで作成されたものである。
【００４７】
各電気導体１１１、１１２、１１３を循環する電流の強度を計測するため、部品１Ａと１Ｂは、電気導体１１１、１１２、１１３ごとに、計測センサ４０を有する。すなわち図示する例においては、３つの計測センサ４０を有する。これら計測センサ４０は、１以上の接続ピン４２を介して、ドライバ１５の電子カード上に取り付けられており（図２に示すように）、あるいはこれに代えて、電子制御ユニット２０の電子カード上に取り付けられている（図８に示すように）。各計測センサ４０は、電気導体１１１、１１２、１１３に対向して配置された検出素子４４を有し、これにより電気導体１１１、１１２、１１３内の循環電流が生じさせた磁場の強度を計測する。
【００４８】
検出素子４４は、磁場強度の計測結果を電子カード１５Ａと２０Ａに対して提供する。電子カード１５Ａと２０Ａはその計測結果を電流強度に比例する値へ変換し、あるいは電子カード１５Ａと２０Ａは、電気導体１１１、１１２、１１３を循環する電流強度の変化に比例する磁場強度の変化を観測することができる。計測センサ４０は例えば、既知のホール効果センサである。
【００４９】
各部品１Ａと１Ｂは、電気導体１１１、１１２、１１３、計測センサ４０、磁気コア５０Ａと５０Ｂ、を有する。磁気コア５０Ａと５０Ｂは、計測センサ４０の検出素子４４の高さにおいて、電気導体１１１、１１２、１１３の一部を囲んでいる。
【００５０】
磁気コア５０Ａと５０Ｂは、少なくとも１つの強磁性部５０Ａ１と５０Ｂ１を有する。強磁性部５０Ａ１と５０Ｂ１は、少なくとも１つの凹部５１を備える。凹部５１は、長手平面αに沿って延伸しており、内部空間５２と少なくとも１つの空間ギャップ５３を規定している。磁気コア５０Ａと５０Ｂは、楕円形状の長手部分を有する。本明細書において用語「楕円部」は、磁気コア５０Ａと５０Ｂの長手部分が少なくとも部分的に、部分５０Ａ１と５０Ｂ１の個数によらず、内表面（内部端５１Ａ）の高さにおいて楕円となっている形状部分を有することを意味する。図３から図５と図８から図１１に示す実施形態において、磁気コア５０Ａと５０Ｂの長手部分は、外表面５１Ｂの高さにおいてのみならず、内表面５１Ａの高さにおいても楕円である。望ましくは少なくとも１つの強磁性材料は鉄合金であり、望ましくは鉄とシリコンの合金であり（フェロシリコンまたはケイ化鉄）、望ましくは積層することによって材料のヒステリシスサイクル（すなわち損失）を減少させて電流計測精度を向上させる。
【００５１】
図２から図７に示す実施形態１において（部品１Ａ）、磁気コア５０Ａは、１つの一体鋳造強磁性部５０Ａ１によって構成されている。強磁性部５０Ａ１は楕円部を有するとともに１つの空間ギャップ５３を規定し、これにより検出素子４４を受け入れることができる（図５に示すように）。部分５０Ａ１の楕円部は、内部空間５２を規定する。内部空間５２内に対して、電気導体１１１、１１２、１１３のストリップが延伸する。
【００５２】
図６と図７に示す実施形態１の変形例において、部品５０Ａの端部は平坦化されている。換言すると部品５０Ａは、端部の高さにおいて平坦部５４−１、５４−２を有し、これにより以下に説明するように、外部被覆時において部品５０Ａを容易に位置決めすることができる。望ましくは図６に示すように、平坦部５４−１の幅Ｌ１は、部品５０Ａの大径上に配置され、８ｍｍ未満である。平坦部５４−２の幅Ｌ２は、部品５０Ａの小径上に配置され（空間ギャップ５３の反対側）、１０ｍｍ未満である。
【００５３】
図８から図１１に示す実施形態２において、磁気コア５０Ｂは、２つの一体鋳造強磁性部品５０Ｂ１によって構成されている。これらは同一の部品であり、対向配置されたとき、長手部分は楕円形状を有する。これにより、電気導体１１１、１１２、１１３のストリップ周辺に配置されたとき、２つの部品５０Ｂ１によって形成される部品の長手部分は楕円となり、２つの空間ギャップ５３を規定する。対応する計測センサ４０の検出素子４４は、２つの空間ギャップ５３のうちいずれか１つに対して延伸する。２つの部品５０Ｂ１は、長手平面に垂直な正中面に対して互いに対称である。
【００５４】
実施形態２の変形例（図示せず）において、各部品５０Ｂ１は端部において平坦部を有し、これにより外部被覆を容易にすることができる。
【００５５】
実施形態１または２において、部品５０Ａ１と５０Ｂ１の有効長は（電気導体１１１、１１２、１１３の周辺に取り付けたとき）、５０ｍｍ未満であることが望ましい。同様に部品５０Ａ１と５０Ｂ１の幅は２８ｍｍ未満であることが望ましく、磁気コア５０Ａと５０Ｂのリラクタンスは８００００  Ｓｔｕｒｇｅｏｎ（Ｈｅｎｒｙ−１）であることが望ましい）。実施形態１または２において、空間ギャップの幅は３〜８ｍｍであることが望ましく、３．５〜５ｍｍであることがさらに望ましい。実施形態１または２において、楕円部（すなわち部品５０Ａ１と５０Ｂ１）の厚さｅ１は、３〜１２ｍｍであることが望ましく、５ｍｍオーダであることがさらに望ましい。
【００５６】
図１２の例において、電気導体１１１、１１２、１１３は平行六面体部を有し、楕円中心を中心として有し、楕円の長半径ａと短半径ｂは以下のようになっている：
【数５】
2020085906.tif 000007
【００５７】
望ましくは、
【数６】
2020085906.tif 000008
【００５８】
図１３を参照する。磁気コア５０Ａ、５０Ｂの内部端は楕円形状の長手部分を有し、楕円は電気導体１１１、１１２、１１３（特に、内部体積に含まれる導体１１１、１１２、１３の部分）の総サイズ内に包含される最小楕円であり、電気導体１１１、１１２、１１３の総サイズと内部端との間の最小距離はｄ３である。内部端は、磁気コア５０Ａと５０Ｂの内部体積を規定する楕円部分に対応する。総サイズは、磁気コア５０Ａと５０Ｂが規定する内部体積内の電気導体１１１、１１２、１１３の外部サイズに対応する。最小距離ｄ３は、正値または０である。
【００５９】
楕円は下記式によって規定される：
【数７】
2020085906.tif 000009
【００６０】
望ましくは、
【数８】
2020085906.tif 000010
【００６１】
【数９】
2020085906.tif 000011
【００６２】
【数１０】
2020085906.tif 000012
【数１１】
2020085906.tif 000013
【００６３】
図１４と図１５を参照する。部品１Ａと１Ｂは、磁気コア５０Ａと５０Ｂを少なくとも部分的に囲む外部被覆６０Ａと６０Ｂを有することが望ましい。これにより、インバータ取付時において、電気導体１１１、１１２、１１３のストリップ周辺に部品を保持することができる。
【００６４】
したがって図１４に示す例において、外部被覆６０Ａは、磁気コア５０Ａを完全に囲む。ポート６１Ａの幅は実質的に、空間ギャップ５３の幅の半分のオーダであり、ポート６１Ａは空間ギャップ５３の高さにおいて外部被覆６０Ａ内に形成されており、これにより計測センサ４０の検出素子４４を挿入する。さらに外部被覆６０Ａは、スロット６２を除いて磁気コア５０Ａの内部空間５２を占有し、スロット６２には電気導体１１１、１１２、１１３が挿入される。部品１Ａはさらに、第２電気導体２１１、２１２、２１３を有する。スロット６２へ挿入した後、導体１１１、１１２、１１３は対応する第２電気導体２１１、２１２、２１３と接続される。
【００６５】
図１５に示す例において、外部被覆６０Ｂは磁気コア５０Ａを完全に囲み、電気導体１１１、１１２、１１３のうち磁気コア５０Ａの内部空間５２に配置された部分を囲む。ポート６１Ｂの幅は実質的に空間ギャップ５３の幅のオーダであり、ポート６１Ｂは各空間ギャップ５３の高さにおいて外部被覆６０Ｂ内に形成されており、これにより計測センサ４０の検出素子４４を挿入する。この例において、電気導体１１１、１１２、１１３は、外部被覆６０Ｂによって被覆されていない。したがって導体１１１、１１２、１１３は、図１４と同様にスロットへ挿入される。図１５の例において、電気導体１１１、１１２、１１３は、直線ストリップである（すなわち曲がっていない）。
【００６６】
同じ長さと幅において、本発明により、磁気コアを統合した電流計測センサの線形範囲を改善できる。したがって、図１に示す従来技術の磁気コアと比較して、同じ材料と部分であっても、リラクタンスを１０％増加させ、対応して線形範囲を増加させることができる。例えば同じ長さ（２５ｍｍ）と幅（１０ｍｍ）において、本発明に係る設計により有効長４８．１８ｍｍが得られる。これに対して従来技術の矩形形状は、５２．４３ｍｍである。すなわち、
【数１２】
2020085906.tif 000014
【００６７】
本発明に係る磁気コアは、バッテリに接続された正負電位の電気導体周辺に取り付けることもできる。これにより、正負電位の電気導体内を循環する電流によって生じる磁場の強度を計測できる。電気導体１１１、１１２、１１３、および図面に示す計測センサ４０のサイズと形状は、本発明の範囲を限定するものではない。
【図１】
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【図２】
2020085906.tif 000016
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020085906.tif 000020
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2020085906.tif 000026
【図１３】
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【図１４】
2020085906.tif 000028
【図１５】
2020085906.tif 000029
【外国語明細書】
2020085906000001.pdf