(57)【要約】      （修正有）【課題】二つのタイプのセンサが一体化されるハイブリッド電流センサアセンブリを提供する。【解決手段】外部電子デバイスに接続される導体１５と、前記導体に流れる電流によって発生する磁界が印加されるホールコア１１１と、前記ホールコアに印加される前記磁界に起因して両端に電位差が生じるホールセンサ１１２と、前記導体に流れる前記電流を分路するように構成される分路端子１２２と、前記分路端子に接続され且つ前記導体に流れる前記電流を測定するように構成されるマイクロプロセッサ１２３とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド電流センサアセンブリであって、
外部電子デバイスの両端子に接続される導体と、
前記導体に流れる電流によって発生する磁界が印加されるホールコアと、
前記ホールコアに印加された前記磁界に起因して両端に電位差が生じるホールセンサと、
前記導体に流れる前記電流を分路するように構成される分路端子と、
前記分路端子に接続され且つ前記導体に流れる前記電流を測定するように構成されるマイクロプロセッサと
を備えるハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項２】
更に、前記ホールコア、前記ホールセンサ、前記分路端子、及び前記マイクロプロセッサを収容するためのハウジングを備え、
前記導体の少なくとも一部が前記ハウジングに収容され、且つ前記導体の両端部が前記ハウジングから外部に露出する請求項１に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項３】
更に、前記ホールセンサ、前記マイクロプロセッサ、及び前記分路端子が接続される回路基板を備える請求項１に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項４】
前記ホールコアは、磁界がホールセンサに集中するように配置される請求項３に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項５】
前記ホールコアは、前記導体の底側を覆う第１の面と、
前記第１の面の両縁から対応して湾曲し且つ前記導体の両側を覆う第２の面と第３の面を備える請求項４に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項６】
前記回路基板は、
前記ホールコアが中に挿入されるコア挿入部を備える請求項５に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項７】
前記コア挿入部は、前記回路基板に形成されたスロットであり、
前記第２の面と前記第３の面の少なくとも一方は、前記コア挿入部を介して前記回路基板を通るように配置される請求項６に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項８】
前記ホールコアは、第１の端部と第２の端部を備え、
前記第１の端部と前記第２の端部は、前記第１の端部と前記第２の端部が互いに対向する方向へ前記第２の面と前記第３の面から対応して湾曲する請求項６に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項９】
前記コア挿入部は、前記回路基板の縁から内方へ直線的に凹まされた溝であり、
前記第２の面と前記第３の面の少なくとも一方は、前記コア挿入部を介して前記回路基板へ摺動可能に接続される請求項８に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項１０】
前記ホールコアは、前記導体と前記回路基板を覆う形態で設けられる請求項８に記載のハイブリッド電流センサアセンブル。
【請求項１１】
前記ホールセンサは、前記ホールコアの前記第１の端部と前記第２の端部との間に形成された隙間に配置される請求項８に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項１２】
ハイブリッド電流センサアセンブリであって、
外部電子デバイスの両端子に接続される導体と、
ホール効果を用いて、前記導体に流れる電流に関する情報を検出するように構成されるホールセンサモジュールと、
前記導体に流れる前記電流に関する情報を測定するように構成される分路センサモジュールと
を備えるハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項１３】
前記ホールセンサモジュールは、
前記導体の長手方向に対して垂直な方向へ前記導体の少なくとも一部を覆うホールコアと、
前記ホールコアの内側に配置されるホールセンサと
を備え、
前記分路センサモジュールは、
前記導体に流れる前記電流を分路するように構成される分路端子と、
前記分路端子に接続され且つ前記導体に流れる前記電流を測定するように構成されるマイクロコンピュータと
を備える請求項１２に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項１４】
前記マイクロプロセッサは、前記ホールコアに印加される磁界に起因して前記ホールセンサの両端に生じる電位差を検出し且つ前記導体に流れる前記電流を測定するように構成される請求項１３に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項１５】
更に、前記マイクロプロセッサによって測定された情報を外部へ伝送するように構成されるコネクタを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記ホールセンサモジュールによって測定された第１の電流値及び前記分路センサモジュールによって測定された第２の電流値の任意の一方を選択的に又は同時に外部へ伝送するように構成される請求項１４に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【請求項１６】
更に、前記ホールコア、前記ホールセンサ、前記分路端子、及び前記マイクロプロセッサを収容するためのハウジングを備え、
前記導体は、前記ハウジングを貫通するように配置される請求項１３に記載のハイブリッド電流センサアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本願は、韓国特許庁に２０１４年４月２８日に出願された韓国特許出願第１０−２０１４−００５０６５６号と２０１４年９月１８日に出願された韓国特許出願第１０−２０１４−０１２４３５８号の優先権を主張し、これらの開示は、参照によって本書に組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、ハイブリッド電流センサアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
電流センサは、電流を検出する電子部品である。電流センサは、例えば、ホールセンサ及び分路センサのような種々のタイプで提供される。
【０００４】
ホール効果は、電流が流れる電導体と磁界が鎖交される時に、この導電体の両端に電位差が生じる物理現象を指す。このようなホール効果によって導入される電位差は、この鎖交された磁界に比例する。このホール効果を使用して、ホールセンサは、バイアス電流を導電体に送り導電体の両端で電位差を測定し且つその磁界の強度を測定する。例えば、韓国特許公開第１０−２０１１−００１７７７４号は、ホールセンサを開示している。
【０００５】
ホールセンサと分路センサは、夫々の利点と不利な点を有する。一般的に、これら二つのセンサの一方は、各性能に基づいて選択的に使用される。しかしながら、安全性の仕様の最近の強化は、これらの両方の使用を必要としている。従って、製品の製造コストと体積は、これら二つのセンサを互いに独立して設置することによって増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一態様は、二つのタイプのセンサが一体化されるハイブリッド電流センサアセンブリを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に従って、外部電気デバイスの両端子に接続される導体と、前記導体に流れる電流によって発生する磁界が印加されるホールコアと、前記ホールコアへの前記磁界の印加によって両端に電位差が生じるホールセンサと、前記導体に流れる前記電流を分路するように構成される分路端子と、前記分路端子に接続され且つ前記導体に流れる前記電流を測定するように構成されるマイクロプロセッサとを含むハイブリッド電流センサアセンブリが提供される。
【０００８】
このハイブリッド電流センサアセンブリは、更に、前記ホールコア、前記ホールセンサ、前記分路端子、及び前記マイクロプロセッサを収容するためのハウジングを含んでもよい。前記導体の少なくとも一部は、前記ハウジングに収容され、前記導体の両端部は、前記ハウジングから外部に露出される。
【０００９】
前記ハイブリッド電流センサアセンブリは、更に、前記ホールセンサ、前記マイクロプロセッサ、及び前記分路端子が接続される回路基板を含んでもよい。
【００１０】
前記ホールコアは、前記磁界を前記ホールセンサに集中させるように配置されてもよい。
【００１１】
前記ホールコアは、前記導体の底側を覆う第１の面、及び前記第１の面の両縁から対応して湾曲し且つ前記導体の両側部を覆う第２の面と第３の面を含んでもよい。
【００１２】
前記回路基板は、前記ホールコアが中に挿入されるコア挿入部を含んでもよい。
【００１３】
前記コア挿入部は、前記回路基板に形成されるスロットであってもよく、前記第２の面と前記第３の面の少なくとも一方は、前記コア挿入部を介して前記回路基板を通るように配置されてもよい。
【００１４】
前記ホールコアは、第１の端部と第２の端部を含んでもよく、前記第１の端部と前記第２の端部は、前記第１の端部と前記第２の端部が互い対向する方向に向かって前記第２の面と前記第３の面から対応して湾曲する。
【００１５】
前記コア挿入部は、前記回路基板の縁から内方へ直線的に凹まされた溝であってもよく、前記第２の面と前記第３の面の少なくとも一方は、前記コア挿入部を介して前記回路基板に摺動可能に接続されてもよい。
【００１６】
前記ホールコアは、前記導体と前記回路基板を覆う形態で設けられてもよい。
【００１７】
前記ホールセンサは、前記ホールコアの前記第１の端部と前記第２の端部との間に形成された隙間に配置されてもよい。
【００１８】
本発明の他の態様に従って、外部電気デバイスの両端子に接続される導体と、ホール効果を使用して、前記導体に流れる電流に関する情報を検出するように構成されるホールセンサモジュールと、前記導体に流れる前記電流に関する情報を測定するように構成される分路センサモジュールとを含むハイブリッド電流センサアセンブリが提供される。
【００１９】
前記ホールセンサモジュールは、前記導体の長手方向に対して垂直な方向に前記導体の少なくとも一部を覆うホールコアと、前記ホールコアの内側に配置されるホールセンサとを含んでもよい。前記分路センサモジュールは、前記導体に流れる前記電流を分路するように構成された分路端子と、前記分路端子に接続され且つ前記導体に流れる前記電流を測定するように構成されるマイクロプロセッサとを含んでもよい。
【００２０】
前記マイクロプロセッサは、前記ホールコアに印加される磁界によって前記ホールセンサの両端に生じる電位差を検出し、前記導体に流れる前記電流を測定することができる。
【００２１】
前記ハイブリッド電流センサアセンブリは、更に、前記マイクロプロセッサによって測定された情報を外部に伝送するように構成されるコネクタを含んでもよい。前記マイクロプロセッサは、前記ホールセンサモジュールによって測定された第１の電流値及び前記分路センサモジュールによって測定された第２の電流値の任意の一方を選択的に又は同時に外部へ伝送することができる。
【００２２】
前記ハイブリッド電流センサアセンブリは、更に、前記ホールコア、前記ホールセンサ、前記分路端子、及び前記マイクロプロセッサを収容するためのハウジングを含んでもよい。前記導体は、前記ハウジングを貫通するように配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明のこれらや他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面に関連して例示的実施形態の以下の記述から明らかになり且つより容易に理解される。
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの内部構造の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るホールセンサモジュールの斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る分路センサモジュールの斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの分解斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの内部構造の斜視図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの分解斜視図である。
【図９】本発明の更に他の実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリの内部構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、幾つかの例の実施形態が、添付の図面を参照して詳細に記述される。これらの図面の部材に割り当てられる参照番号に関して、同じ部材は、それらが異なる図面に示されている場合であっても、同じ参照番号によって指定されることに留意すること。また、実施形態の記述において、周知の関連する構造又は機能の詳細は、その記載が本開示の多義の解釈を引き起こすと思われる場合は、省略される。
【００２６】
加えて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等のような用語は、本書では、部品を記述するために使用することができる。これらの用語の各々は、対応する部品の本質、順序又は列を定義するために使用されるのではなく、単に、他の部品からその対応する部品を区別するために使用される。一つの部品が、他の部品に「接続される」、「連結される」又は「接合される」ということが明細書に記述されている場合、第１の部品が第２の部品に直接接続、連結又は接合されてもよいが、第３の部品が第１の部品と第２の部品との間に「接続」、「連結」又は「接合」されることができることに留意すべきである。
【００２７】
本書で使用される用語は、特定の実施形態のみを記述するためであり、制限する意図はない。本書で記述されるように、単数形「一つ（ａ）」、「一つ（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、内容が明らかにそうでないことを指している場合を除き、同様に、複数形を含むことを意図している。更に、本書で使用される用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、記述された特徴、数、ステップ、操作、部材や部品の存在を指すが、１つ以上の他の特徴、数、ステップ、操作、部材、部品やそれらの群の存在又は追加を排除するものではないことに留意すべきである。
【００２８】
電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、及びプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）のバッテリ管理システム（ＢＭＳ）は、電圧値又は電流値を使用して充電状態（ＳｏＣ）及び正常状態（ＳｏＨ）を計算することができる。
【００２９】
本発明の一実施形態に従って、ハイブリッド電流センサは、ホール電流センサと分路電流センサを組み合わせることによって提供され、従って、冗長デュアル出力及び高電流範囲と低電流範囲を有することができる。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリ１の斜視図であり、図２は、ハイブリッド電流センサアセンブリ１の分解斜視図であり、図３は、ハイブリッド電流センサアセンブリ１の内部構造の斜視図である。
【００３１】
図１乃至図３を参照すると、ハイブリッド電流センサアセンブリ１は、外部電子デバイスに接続され、この電子デバイスに流れる電流の値を測定するように構成される。ハイブリッド電流センサアセンブリ１は、ハウジング１１、導体１５、回路基板１６、コネクタ１９、ホールコア１１１、ホールセンサ１１２、分路抵抗１２１、分路端子１２２、及びマイクロプロセッサ１２３を含む。
【００３２】
ハウジング１１は、ハイブリッド電流センサアセンブリ１の外部を形成する。ハウジング１１は矩形形態で設けられる。しかしながら、ハウジング１１の形状は、図示の例に限定されない。ハウジング１１はハウジング本体１１ａとハウジングカバー１１ｂを含む。
【００３３】
ハウジング本体１１ａは、中に電気部品を収容する収容空間を含む。ハウジング本体１１ａは、導体１５が中に挿入される導体挿入部１１ａａを含む。例えば、導体挿入部１１ａａは、ハウジング本体１１ａの両側面に対向するように対応して形成されたスロットである。コネクタ１９が中に挿入される第１のコネクタ挿入部は、ハウジング本体１１ａの一方の側に設けられる。例えば、第１のコネクタ挿入部は、ハウジング本体１１ａのその一方の側で凹まされることによって形成される溝である。
【００３４】
ハウジングカバー１１ｂは、ハウジング本体１１ａの収容空間の少なくとも一部を覆う。コネクタ１９が中に挿入される第２のコネクタ挿入部は、ハウジングカバー１１ｂの一方の側に設けられる。例えば、第２のコネクタ挿入部は、ハウジングカバー１１ｂのその一方の側で凹まされることによって形成される溝である。
【００３５】
導体１５の少なくとも一部は、ハウジング１１内に配置される。外部電子デバイスは、導体１５の両側に接続される。導体１５の両側の各々では、外部電子デバイスの両端子が接続される接続部１５ａが形成される。例えば、接続部１５ａは、導体１５に形成された穴である。導体１５は、ハウジング１１を貫通するように配置される。導体１５は、ハウジング１１から外部に露出している。詳しくは、導体１５の両端部は、ハウジング１１の両側から露出する。すなわち、導体１５の両端部は、ハウジング１１の両側から外部に突出している。導体１５は矩形状の板である。導体１５は、ホールコア１１１の中心を貫通するように配置される。
【００３６】
ホールセンサ１１２、分路端子１２２、マイクロプロセッサ１２３、及びコネクタ１９は、回路基板１６に配置される。回路基板１６は、回路基板１６に配置される電気部品を互いに接続するための回路を含む。例えば、回路基板１６は、中にホールコア１１１が挿入されるコア挿入部１６ａを含む。例えば、コア挿入部１６ａは、回路基板１６を貫通して形成されるスロットである。コア挿入部１６ａは、ホールコア１１１の形状に対応して形成される。例えば、コア挿入部１６ａは、直線的に形成されるスリットの形態で設けられる。
【００３７】
ホールセンサ１１２とマイクロプロセッサ１２３の両方は、単一の回路基板１６に接続される。ホールセンサ１１２とマイクロプロセッサ１２３は夫々、回路基板１６の前面と後面に接続される。ホールセンサ１１２とマイクロプロセッサ１２３は、少なくとも一部が回路基板１６の垂直な方向に重なることができるように配置される。そのような場合、ホールセンサ１１２とマイクロプロセッサ１２３を設置するために使用される回路基板１６の面積が減少されることができ、従って、全体の幅を減少することができる。
【００３８】
図３とは異なり、ホールセンサ１１２とマイクロプロセッサ１２３の両方は、回路基板１６の前面と後面の任意の一方に接続される。そのような場合、ホールセンサ１１２、マイクロプロセッサ１２３、及び回路基板１６の全体の高さを減少することができ、従って、製品全体の高さを減少することができる。
【００３９】
コネクタ１９は、ホールセンサ１１２又はマイクロプロセッサ１２３によって検出された情報を外部に伝送するための経路として機能する。加えて、コネクタ１９は、電力を外部電源から回路基板１６に配置された電子部品に供給する経路として機能する。コネクタ１９の一部は、ハウジング１１内に配置され、その残りの部分は、ハウジング１１から外部へ露出されるように配置される。
【００４０】
導体１５に流れる電流によって発生する磁界は、ホールコア１１１に印加される。ホールコア１１１は、導体１５の少なくとも一部を覆う形態で設けられる。ホールコア１１１は、導体１５の長手方向に対して垂直な方向に導体１５の少なくとも一部を覆う部分を含む。ホールコア１１１は、導体１５の底側を覆う第１の面と、第１の面の両縁から湾曲し且つ導体１５の両側を覆う第２の面と第３の面を含む。すなわち、ホールコア１１１は、平坦化されたＵ形状に設けられる。ホールコア１１１の第２の面と第３の面の少なくとも一部は、コア挿入部１６ａを介して回路基板１６を貫通するように配置される。
【００４１】
ホールセンサ１１２は、ホールコア１１１に印加される磁界に基づいて電流を検出する。ホールセンサ１１２は、ホールコア１１１の内側に配置される。ホールコア１１１に印加される磁界に起因してホールセンサ１１２の両端に電位差が生じる。ホールセンサ１１２は、ホールコア１１１の中心の周りに配置される。そのような場合、ホールセンサ１１２の感度は向上する。
【００４２】
ホールコア１１１とホールセンサ１１２は、集合的にホールセンサモジュール１１０と呼ばれる。ホールセンサモジュール１１０は、ホール効果を使用して、導体１５に流れる電流に関する情報を検出する。
【００４３】
分路抵抗１２１は、導体１５の一側に設けられる。例えば、分路抵抗１２１は、導体１５の中心に配置される。導体１５は、分路抵抗１２１の両側に対応して接続される第１の導体と第２の導体を含む。第１の導体、分路抵抗１２１、及び第２の導体は、逐次直列に接続される。分路抵抗１２１の抵抗値は、測定される電流の大きさに基づいて決定される。
【００４４】
分路端子１２２は、導体１５に流れる電流を分路する。分路端子１２２は、導体１５を回路基板１６に接続する。分路端子１２２は、マイクロプロセッサ１２３を導体１５に対して並列に接続させる。分路端子１２２は、第１の導体と第２の導体を回路基板１６の二つのポイントに夫々接続するために第１の分路端子と第２の分路端子を含む。第１の分路端子と第２の分路端子は、マイクロプロセッサ１２３に接続される。第１の分路端子と第２の分路端子は、分路抵抗１２１の各側に配置される。第１の分路端子と第２の分路端子は、分路抵抗１２１に直接接続されないように互いに離れて配置される。
【００４５】
例えば、マイクロプロセッサ１２３は、回路基板１６に基づいてホールセンサ１１２の反対側に配置される。或いは、ホールセンサ１１２とマイクロプロセッサ１２３の両方は、回路基板１６の一面に配置される。マイクロプロセッサ１２３は、ホールコア１１１の中心から離れて配置される。このような場合、ホールコア１１１に印加される磁界のマイクロプロセッサ１２３への影響を減少することができる。
【００４６】
マイクロプロセッサ１２３は、導体１５に流れる電流を測定するために分路端子１２２に接続される。従って、マイクロプロセッサ１２３は、分路センサとして機能できる。
【００４７】
加えて、マイクロプロセッサ１２３は、ホールセンサ１１２によって検出された情報に基づいて導体１５に流れる電流を測定する。このような場合、マイクロプロセッサ１２３は、ホールコア１１１に印加された磁界に起因してホールセンサ１１２の両端に生じる電位差を検出して導体１５に流れる電流を測定する。ホールセンサモジュール１１０によって測定された電流の値は第１の電流値と呼ばれ、分路センサモジュール１２０によって測定された電流の値が第２の電流値と呼ばれる場合、マイクロプロセッサ１２３は、コネクタ１９を介して、第１の電流値と第２の電流値を選択的に又は同時に外部へ伝送する。
【００４８】
ここで、分路抵抗１２１、分路端子１２２、及びマイクロプロセッサ１２３は、集合的に分路センサモジュール１２０と呼ばれる。分路センサモジュール１２０は、分路原理に基づいて導体１５に流れる電流に関する情報を測定する。
【００４９】
先に記述されたハイブリッド電流センサモジュール１の構造に基づいて、ホールセンサモジュール１１０と分路センサモジュール１２０の各々は、単一の導体１５に流れる電流を測定する。
【００５０】
図４は、ホールセンサモジュール１１０の斜視図である。記述を簡単にするために、回路基板１６、分路端子１２２、及びマイクロプロセッサ１２３は、図４には示されていない。
【００５１】
図４を参照すると、ホールセンサモジュール１１０は、導体１５、ホールコア１１１、及びホールセンサ１１２を含む。
【００５２】
電流が導体１５に流れると、導体１５に流れる電流に比例する磁界がアンペールの法則に基づいて導体１５の周りに誘導される。誘導された磁界は、ホールコア１１１を磁化し、平坦化されたＵ形状におけるホールコア１１１の中心で増幅された磁束が鎖交されることができる。そのような磁束は、ホールセンサ１１２にホール効果をもたらす。従って、導体１５に流れる電流によって誘導された磁界に比例する電子差である電圧は、ホールセンサ１１２から出力されることができる。
【００５３】
ホールセンサ１１２から出力される値は、マイクロプロセッサ１２３に伝送され、従って、導体１５に流れる電流の値が測定される。
【００５４】
図５は、分路センサモジュール１２０の斜視図である。記述を簡単にするために、ホールコア１１１と他の部材は、図５には示されていない。
【００５５】
図５を参照すると、分路センサモジュール１２０は、導体１５、分路抵抗１２１、分路端子１２２、及びマイクロプロセッサ１２３を含む。
【００５６】
電流が導体１５に流れると、導体１５に流れる電流は、分路抵抗１２１に電圧降下が生ずる。分路抵抗１２１の抵抗値が予め決定されるので、マイクロプロセッサ１２３は、分路抵抗１２１に流れる電流を決定するために、分路抵抗１２１の前端と後端で電圧値を測定し、オームの法則に基づいて電圧値同士間の差を計算する。
【００５７】
表１は、ホールセンサモジュール１１０と分路センサモジュール１２０を使用して、ホールセンサモジュール１１０と分路センサモジュール１２０の夫々の性能とハイブリッド電流センサアセンブリ１の性能を示す。
【表１】
2015210272.tif 000003
【００５８】
表１を参照すると、ホールセンサモジュール１１０と分路センサモジュール１２０の各々は、測定項目に基づいて利点と不利な点を有する。ホールセンサモジュール１１０は、電流の変化に対してより速い応答時間を有する。分路センサモジュール１２０は、より少ないゼロオフセット電流とより高い精度を有する。ハイブリッド電流センサアセンブリ１は、ホールセンサモジュール１１０と分路センサモジュール１２０の組合せであり、従って、二つのセンサの相補的利点と不利な点を有する。例えば、ハイブリッド電流センサアセンブリ１は、マイクロプロセッサ１２３を使用して、状況に依存してホールセンサモジュール１１０と分路センサアセンブリ１２０の少なくとも一方によって測定された値を使用することができる。ホールセンサアセンブリ１１０と分路センサアセンブリ１２０は、互いに独立して電流を測定する。従って、これら二つのセンサの一方が壊れた時、ハイブリッド電流センサアセンブリ１は、他方のセンサを使用して電流を測定できる。
【００５９】
以下、先に記述された部品に対して同一の機能を実行する部品は、先に記述された部品の同じ名称を使用して呼ばれる。別段の定めがない限り、先に提供された記述は、以下に記述される例の実施形態に適用され、繰り返しの説明が省略される。
【００６０】
図６は本発明の他の実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリ２の分解斜視図であり、図７はこのハイブリッド電流センサアセンブリ２の内部構造の斜視図である。
【００６１】
図６及び図７を参照すると、ハイブリッド電流センサアセンブリ２は、ハウジング、導体２５、回路基板２６、コネクタ２９、ホールコア２１１、ホールセンサ２１２、分路抵抗２２１、分路端子２２２、及びマイクロプロセッサ２２３を含む。
【００６２】
ハウジングは、ハウジング本体２１ａとハウジングカバー２１ｂを含む。ハウジング本体２１ａは、導体２５が中に挿入される第１の導体挿入部（図示せず）を含む。例えば、第１の導体挿入部は、ハウジング本体２１ａに形成されるスロットである。図６では、第１の導体挿入部は、ハウジング本体２１ａの後面に形成される。また、ハウジング本体２１ａは、導体２９が中に挿入されるコネクタ挿入部２１ａａを含む。例えば、コネクタ挿入部２１ａａは、ハウジング本体２１ａに一方の側で凹まされることによって形成される溝である。
【００６３】
ハウジングカバー２１ｂは、導体２５が中に挿入される第２の導体挿入部２１ｂａを含む。例えば、第２の導体挿入部２１ｂａは、ハウジングカバー２１ｂに形成されるスロットである。第２の導体挿入部２１ｂａは、第１の導体挿入部に対応する面に形成される。
【００６４】
導体２５は、ハウジングを貫通するように配置される。導体２５の一端部は、ハウジング本体２１ａの一面を貫通するように配置され、導体２５の他端部は、ハウジングカバー２１ｂを貫通するように配置される。
【００６５】
回路基板２６は、中にホールコア２１１が中に挿入されるコア挿入部２６ａを含む。例えば、コア挿入部２６ａは、回路基板２６の一縁から内方へ直線的に凹まされた溝である。
【００６６】
ホールコア２１１は、導体２５を覆う形態で設けられる。ホールコア２１１は、導体２５の底側を覆う第１の面、第１の面の両縁から湾曲し且つ導体１５を覆う第２の面及び第３の面、及び第１の端部と第２の端部を含み、これらの第１の端部と第２の端部は、第１の端部と第２の端部が互いに対向する方向に第２の面と第３の面から対応して湾曲する。そのような形態に基づき、ホールコア２１１に印加されるべき磁界は増加し得る。ホールコア２１１は、コア挿入部２６ａに沿って摺動可能に接続される。詳しくは、ホールコア２１１の第２の面と第３の面の少なくとも一方は、コア挿入部２６ａを介して回路基板２６に摺動可能に接続される。
【００６７】
ホールコア２１１及びホールセンサ２１２は、集合的にホールセンサモジュールと呼ばれる。
【００６８】
分路抵抗２２１、分路端子２２２、及びマイクロプロセッサ２２３は、集合的に分路センサモジュールと呼ばれる。
【００６９】
図８は、本発明の更に他の実施形態に係るハイブリッド電流センサアセンブリ３の分解斜視図であり、図９は、このハイブリッド電流センサアセンブリ３の内部構造の斜視図である。
【００７０】
図８と図９を参照すると、ハイブリッド電流センサアセンブリ３は、ハウジング、導体３５、回路基板３６、コネクタ３９、ホールコア３１１、ホールセンサ３１２、分路抵抗３２１、分路端子３２２、及びマイクロプロセッサ３２３を含む。
【００７１】
ハウジングは、ハウジング本体３１ａとハウジングカバー３１ｂを含む。ハウジング本体３１ａは、導体３５が中に挿入される第１の導体挿入部（図示せず）を含む。例えば、第１の導体挿入部は、ハウジング本体３１ａに形成されたスロットである。図８では、第１の導体挿入部は、ハウジング本体３１ａの後面に形成される。ハウジング本体３１ａは、コネクタ３９が中に挿入されるコネクタ挿入部（図示せず）を含む。例えば、コネクタ挿入部は、ハウジング本体３１ａの一側に形成されるスロットである。図８では、コネクタ挿入部は、ハウジング本体３１ａの後面に形成される。すなわち、第１の導体挿入部とコネクタ挿入部は、ハウジング本体３１ａの同一面に形成される。
【００７２】
ハウジングカバー３１ｂは、導体３５が中に挿入される第２の導体挿入部３１ｂａを含む。例えば、第２の導体挿入部３１ｂａは、ハウジングカバー３１ｂに形成されたスロットである。第２の導体挿入部３１ｂａは、第１の導体挿入部に対応する面に形成される。
【００７３】
導体３５は、ハウジングを貫通するように配置される。導体３５の一端部は、ハウジング本体３１ａの一面を貫通するように配置され、導体３５の他端部は、ハウジングカバー３１ｂを貫通するように配置される。
【００７４】
ホールコア３１１は、導体３５と回路基板３６を覆う形態で設けられる。ホールコア３１１は、導体３５の底側と回路基板３６を覆う第１の面、第１の面の両縁から湾曲し且つ導体３５の両側と回路基板３６を覆う第２の面と第３の面、及び第１の端部と第２の端部を含み、これらの第１の端部と第２の端部は、第１の端部と第２の端部が互いに対向する方向に第２の面と第３の面から対応して湾曲する。このような形態に基づき、ホールコア３１１に印加される磁界を増加することができる。
【００７５】
ホールセンサ３１２は、ホールコア３１１の第１の端部と第２の端部との間に形成される隙間に配置される。ホールセンサ３１２の検出面は、ホールコア３１１に誘導された磁束が垂直に鎖交されるように配置される。先に記述されたそのような構造に基づき、ホールセンサ３１２の感度が向上されることができる。
【００７６】
ホールコア３１１とホールセンサ３１２は、集合的にホールセンサモジュールと呼ばれる。
【００７７】
分路抵抗３２１、分路端子３２２、及びマイクロプロセッサ３２３は、集合的に分路センサモジュールと呼ばれる。
【００７８】
本発明の例の実施形態によれば、二つのタイプのセンサの夫々の利点と不利な点は、両タイプを単一のセンサハウジングに統合することによって補完されることができる。従って、電流の変化に対するより速い応答速度と設計におけるより高い精度を達成することができる。加えて、製品の製造コストとサイズを低減することができる。
【００７９】
本書での開示は、特定の例を含むが、請求項及びそれらの等価物の精神及び範囲から逸脱することなく形態及び細部において種々の変更がこれらの例においてなされ得ることは当業者にとって明白である。本書で記述された例は、記述的意味に過ぎず制限目的ではないと考えられるべきである。各例における特徴又は態様の記述は、他の例における同様の特徴又は態様に適用可能であると考えられるべきである。記述された技術が異なる順序で実行される場合や記述されたシステム、アーキテクチャ、デバイス、又は回路が異なる方法で組み合わされる場合や他の部品又はそれらの等価物によって交換される又は補充される場合に、相応する結果が達成される。
【００８０】
従って、開示の範囲は、詳細な記述によって画定されるのではなく、請求項及びそれらの等価物によって画定され、請求項及びそれらの等価物の範囲内の全てのバリエーションは、本開示に含まれるものと考えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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