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公開番号2025092225
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207971
出願日2023-12-08
発明の名称電流センサ
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類G01R 15/20 20060101AFI20250612BHJP(測定;試験)
要約【課題】センサ素子で検出されるべき所定の検出対象部周りの磁界の磁束密度に、他の検出対象部周りの磁界の磁束密度が重畳することが抑制された電流センサを提供する。
【解決手段】電流センサは、バスバー30、および、センサ素子を含むホールセンサ20を有するセンサモジュール50を複数備える。バスバーは、磁界が検出される対象となる検出対象部32と、検出対象部よりも電流の流入側で検出対象部に繋がる流入部31と、検出対象部よりも電流の流出側で検出対象部に繋がる流出部33と、を有する。検出対象部は自身の板厚方向Yにホールセンサを通す貫通孔34を有する。検出対象部の周りに発生する磁界が互いに非干渉となるように複数のセンサモジュールが配置されている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
電流が流れるバスバー（３０）、および、前記バスバーの周りに発生する磁界を検出するセンサ素子（２１、２２）を含むホールセンサ（２０）を有するセンサモジュール（５０）を複数備える電流センサ（１００）であって、
前記バスバーは、前記磁界が検出される対象となる検出対象部（３２）と、前記検出対象部よりも前記電流の流入側で前記検出対象部に繋がる流入部（３１）と、前記検出対象部よりも前記電流の流出側で前記検出対象部に繋がる流出部（３３）と、を有し、
前記検出対象部は自身の板厚方向（Ｙ）に前記ホールセンサを通す貫通孔（３４）を有し、
前記検出対象部の周りに発生する前記磁界が互いに非干渉となるように、複数の前記センサモジュールが配置されている電流センサ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記検出対象部は、前記貫通孔を介して上下方向（Ｚ）に並ぶ上片（３５）と下片（３６）を有し、
前記センサ素子は、前記検出対象部を介して前記板厚方向に離間する第１センサ素子（２１）と第２センサ素子（２２）を有し、
前記第１センサ素子と前記第２センサ素子は、前記上下方向に同じ方向を向く検出面（２５）を有するとともに、前記検出面に入力される、前記上片および前記下片の周りの前記磁界を検出し、
前記ホールセンサは、前記第１センサ素子が検出する前記磁界の磁束密度と、前記第２センサ素子が検出する前記磁界の磁束密度の差分に基づいて信号を出力する出力部（２３）をさらに有する請求項１に記載の電流センサ。
【請求項３】
前記流入部が前記検出対象部から遠ざかるように延びる第１延長方向、および、前記流出部が前記検出対象部から遠ざかるように延びる第３延長方向が、前記検出対象部が前記流入部と前記流出部とを結ぶように延びる第２延長方向と異なり、
前記検出対象部が前記第２延長方向に沿って並ぶように、複数の前記センサモジュールが配置されている請求項２に記載の電流センサ。
【請求項４】
前記検出対象部は、前記板厚方向に離間する第１面（３２Ａ）と第２面（３２Ｂ）を有し、
前記第１面に前記流入部の一部が接続され、
前記第２面に前記流出部の一部が接続され、
前記第２延長方向に関して前記貫通孔を介して前記流入部と前記流出部が反対側に設けられ、
前記上下方向に関して、前記流入部および前記流出部が前記ホールセンサと非重複である請求項３に記載の電流センサ。
【請求項５】
前記貫通孔は前記第２延長方向に幅を有するとともに４つの隅（２３７Ａ、２３７Ｂ、２３７Ｃ、２３７Ｄ）を有し、
前記板厚方向から見て、前記流入部と４つの前記隅のうち前記流入部に最も近い１つが前記上下方向に関して重複し、
４つの前記隅のうち前記流入部に最も近い１つが直角である請求項４に記載の電流センサ。
【請求項６】
４つの前記隅のうち、前記流入部に最も近い１つである第１隅（２３７Ｃ）とは異なる、第２隅（２３７Ａ）が、前記板厚方向から見て前記流出部と前記上下方向に関して重複し、
前記第２隅が直角である請求項５に記載の電流センサ。
【請求項７】
前記貫通孔は前記第２延長方向に幅を有するとともに４つの隅（３３７Ａ、３３７Ｂ、３３７Ｃ、３３７Ｄ）を有し、
前記板厚方向から見て、前記流入部および前記流出部は前記貫通孔に前記上下方向に関して非重複であり、
４つの前記隅のうち前記流入部に最も近い１つである第１隅（３３７Ｃ）が前記流入部から遠ざかるように湾曲し、
４つの前記隅のうち前記流出部に最も近い１つである第２隅（３３７Ａ）が前記流出部から遠ざかるように湾曲している請求項４に記載の電流センサ。
【請求項８】
前記ホールセンサを搭載する基板（４０）をさらに有し、
前記基板は、複数の前記検出対象部に前記板厚方向で対向しつつ前記第２延長方向に延びる基部（４１）と、複数の前記検出対象部の各々に形成された前記貫通孔を通る複数の枝部（４２、４３、４４）と、を有し、
各々の前記枝部に前記ホールセンサが搭載されている請求項３～７のいずれか１項に記載の電流センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の開示は、電流センサに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１の電流センサは、３本の導体と、３本の導体のそれぞれに流れる電流を測定する３個の磁電変換ユニットを有している。磁電変換ユニットには、２つの磁気検出素子が内蔵されている。導体に電流が流れる場合には、電流の大きさに応じて導体の周囲に磁界が発生する。磁気検出素子はこのような磁界における磁束の磁束密度を検出する。
【０００３】
磁電変換ユニットは、２つの磁気検出素子に入力される磁束密度の差分に応じた信号出力するように構成されている。１つの導体に配置された磁電変換ユニットの２つ磁気検出素子の検出面に入力される、別の１つの導体で発生する磁界である外乱磁界の磁束の向きはいずれも同方向である。２つの磁気検出素子の検出結果の夫々は、増幅器の反転端子と非反転端子とに入力され、差動磁束が検出される。そのためにこれらの外乱磁界の磁束は相殺されて出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１１２７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら１つの磁気検出素子に入力される外乱磁界の磁束密度と、別の１つの磁気検出素子に入力される外乱磁界の磁束密度にはわずかに差がある。そのためにこれら２つの外乱磁界の磁束の向きがいずれも同方向であったとしても差動磁束が０にならない。磁気検出素子で検出されるべき導体周りの磁界の磁束密度に、外乱磁界の磁束密度が重畳する虞があった。
【０００６】
そこで本開示の目的は、センサ素子で検出されるべき所定の検出対象部周りの磁界の磁束密度に、他の検出対象部周りの磁界の磁束密度が重畳することが抑制された電流センサを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様による電流センサは、
電流が流れるバスバー（３０）、および、バスバーの周りに発生する磁界を検出するセンサ素子（２１、２２）を含むホールセンサ（２０）を有するセンサモジュール（５０）を複数備える電流センサ（１００）であって、
バスバーは、磁界が検出される対象となる検出対象部（３２）と、検出対象部よりも電流の流入側で検出対象部に繋がる流入部（３１）と、検出対象部よりも電流の流出側で検出対象部に繋がる流出部（３３）と、を有し、
検出対象部は自身の板厚方向（Ｙ）にホールセンサを通す貫通孔（３４）を有し、
検出対象部の周りに発生する磁界が互いに非干渉となるように、複数のセンサモジュールが配置されている。
【０００８】
これによれば検出対象部（３２）周りに発生する磁界同士が干渉することが抑制される。そのために所定のホールセンサ（２０）で検出されるべき所定の検出対象部周りに発生する磁界の磁束密度に、他の検出対象部周りに発生する磁界の磁束密度が重畳することが抑制される。
【０００９】
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
電力変換装置の電気回路図である。
電流センサの斜視図である。
電流センサからセンサ基板と封止部材を除いた模式図である。
図２に示す断面で切った断面図である。
ホールセンサの配線図である。
ホールセンサと第２延長部の距離に対する磁束密度の大きさを示すグラフである。
第２実施形態におけるセンサモジュールの斜視図である。
比較形態のセンサモジュールの斜視図である。
図８に示す断面で切った断面図である。
第３実施形態におけるセンサモジュールの斜視図である。
図１０に示す断面で切った断面図である。
第４実施形態におけるバスバーの斜視図である。
第５実施形態におけるバスバーの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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