電流傳感器、電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種電流傳感器以及電力轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]—直以來，已知一種為了防止由過電流造成的弊端而對流到配線中的過電流進(jìn)行檢測并使流過了過電流的配線斷線的技術(shù)(例如，專利文獻(xiàn)I)。
[0003]專利文獻(xiàn)I的電力轉(zhuǎn)換裝置，在通過過電流檢測單元而在與三相交流的旋轉(zhuǎn)電機連接的連接配線中檢測出過電流的情況下，將破壞連接配線的一部分(例如，通過活塞等按壓部件而使配線斷裂)。由此，防止了由過電流持續(xù)流過所造成的旋轉(zhuǎn)電機的故障或包括電力轉(zhuǎn)換裝置以及旋轉(zhuǎn)電機在內(nèi)的電路的異常發(fā)熱等情況。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-312491號公報。
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-029459號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]然而，由于除了設(shè)置作為過電流檢測單元的電流傳感器之外，還需要設(shè)置電路斷線單元(例如，活塞和對該活塞進(jìn)行驅(qū)動的熱力機構(gòu)(pyro mechanism)等)，因此有可能在布局空間、成本方面產(chǎn)生問題。
[0008]因此，鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠在抑制布局空間以及成本的同時，對配線的過電流進(jìn)行檢測并將該配線斷線的電流傳感器等。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，在一個實施方式中，本發(fā)明的電流傳感器的特征在于，
[0011 ] 在同一筐體內(nèi)包括:
[0012]電流檢測部，其對在配線中流動的電流進(jìn)行檢測；
[0013]斷線機構(gòu)，其使所述配線斷線；
[0014]驅(qū)動電路，其對所述斷線機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動，
[0015]所述電流檢測部中所包括的電流檢測電路和所述驅(qū)動電路被配置在同一基板上。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本實施方式，能夠提供一種可在抑制布局空間以及成本的同時，對配線的過電流進(jìn)行檢測并將該配線斷線的電流傳感器等。
【附圖說明】
[0018]圖1為包括第一實施方式所涉及的電流傳感器以及電流轉(zhuǎn)換裝置的車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖2為表示第一實施方式所涉及的電流傳感器的配置的一個示例的圖。
[0020]圖3A為表示第一實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0021]圖3B為表示第一實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0022]圖3C為表示第一實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0023]圖3D為表示第一實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0024]圖4為表示第二實施方式所涉及的電流傳感器的配置的一個示例的圖。
[0025]圖5A為表示第二實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0026]圖5B為表示第二實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0027]圖5C為表示第二實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0028]圖f5D為表示第二實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0029]圖6為包括第三實施方式所涉及的電流傳感器以及電力轉(zhuǎn)換裝置的車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖7為表示第三實施方式所涉及的電流傳感器的配置的一個示例的圖。
[0031 ]圖8A為表示第三實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0032]圖SB為表示第三實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0033]圖SC為表示第三實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0034]圖8D為表示第三實施方式所涉及的電流傳感器的結(jié)構(gòu)的一個示例的概要剖視圖。
[0035]圖9A為表示電流傳感器的結(jié)構(gòu)的改變例的概要圖。
[0036]圖9B為表示電流傳感器的結(jié)構(gòu)的改變例的概要圖。
[0037]圖9C為表示電流傳感器的結(jié)構(gòu)的改變例的概要圖。
【具體實施方式】
[0038]以下，參照附圖來對用于實施發(fā)明的方式進(jìn)行說明。
[0039]第一實施方式
[0040]圖1為表示包括第一實施方式所涉及的電流傳感器100以及電流轉(zhuǎn)換裝置2的車輛I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0041]車輛I為，作為驅(qū)動源之一而具有電動機的電動車輛。另外，車輛I既可以是同時搭載了發(fā)動機的混合動力車，也可以是僅將電動機作為驅(qū)動源的電動汽車。
[0042]車輛I包括:蓄電池30、電動發(fā)電機(以下，稱為MG)40、電力轉(zhuǎn)換裝置2、MG-ECU50、電流傳感器100等。
[0043]蓄電池30為，向MG40供給電力的蓄電裝置。雖然例如能夠使用鋰離子電池或鎳氫電池等，但并不限于這些電池，可以使用任意的二次電池，還可以使用電容器等。
[0044]MG40既是作為車輛I的驅(qū)動源之一的旋轉(zhuǎn)電動機，也是發(fā)電機。例如，可以采用如下方式，即，MG40利用從蓄電池30被供給的電力而對車輛I進(jìn)行驅(qū)動，并在車輛I減速時通過再生動作而作為發(fā)電機來發(fā)揮功能，從而將所發(fā)出的電力向蓄電池30進(jìn)行充電。此外，在車輛I為混合動力車的情況下，也可以采用如下方式，即，MG40通過發(fā)動機(未圖示)而被驅(qū)動，從而實施發(fā)電。另外，所發(fā)出的電力可以被供給至車輛I中所設(shè)置的其他的旋轉(zhuǎn)電動機，或者對蓄電池30進(jìn)行充電。MG40通過經(jīng)由后文敘述的電力轉(zhuǎn)換裝置2中所包括的變換器20而被供給的三相交流電力而被驅(qū)動。
[0045]電力轉(zhuǎn)換裝置2為使用從蓄電池30被供給的電力而用于對MG40進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置，且包括升壓轉(zhuǎn)換器1、變換器20。
[0046]升壓轉(zhuǎn)換器10將蓄電池30的電壓升壓至預(yù)定的電壓(MG40的驅(qū)動電壓)。升壓轉(zhuǎn)換器10包括輸入電容器11、電抗器12、晶體管SWll、SW12等，并且通過利用后文敘述的MG-E⑶50來實施晶體管SWl 1、SW12的開關(guān)控制，從而實現(xiàn)升壓動作。另外，例如，在MG40實施發(fā)電的情況下，升壓轉(zhuǎn)換器10對經(jīng)由變換器20而被供給的發(fā)電電力進(jìn)行降壓，并向蓄電池30進(jìn)行供給。降壓的情況與升壓的情況相同，也是通過實施由MG-ECU50進(jìn)行的晶體管SW11、SW12的開關(guān)控制從而實現(xiàn)降壓動作的。另外，升壓轉(zhuǎn)換器10包括晶體管SWll、SW12的驅(qū)動電路(未圖示)，由MG-ECU50實現(xiàn)的開關(guān)控制經(jīng)由該驅(qū)動電路而被實施。
[0047]變換器20將從蓄電池30經(jīng)由升壓轉(zhuǎn)換器10而被供給的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力，并向MG40進(jìn)行供給。變換器20包括U相用的晶體管SW21(上支路)、SW22(下支路)、V相用的晶體管SW23 (上支路)、SW24 (下支路)、W相用的晶體管SW25 (上支路)、SW26 (下支路)。變換器20能夠通過利用后文敘述的MG-E⑶50來實施晶體管SW21?SW26的開關(guān)控制，從而將直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力并向MG40進(jìn)行供給。另外，變換器20包括晶體管SW21?SW26的驅(qū)動電路(未圖示)，由MG-ECU50實現(xiàn)的開關(guān)控制經(jīng)由該驅(qū)動電路而被實施。
[0048]此外，變換器20包括平滑電容器21。平滑電容器21被設(shè)置為，用于對向變換器20輸入的電流進(jìn)行平滑化，從而對噪聲的放射與浪涌電壓進(jìn)行抑制。
[0049]MG-ECU50為，實施MG40的驅(qū)動控制的控制單元。MG-ECU50包括:對控制程序進(jìn)行存儲的R0M、從ROM加載預(yù)定的控制程序并實施運算處理的CPU、對運算結(jié)果等進(jìn)行存儲的可讀寫的RAM、計時器、計數(shù)器、輸入輸出接口等JG-E⑶50通過在CPU中執(zhí)行各個控制程序，從而執(zhí)行后文敘述的升壓轉(zhuǎn)換器10的控制、經(jīng)由變換器20的MG40的控制、電流傳感器100的斷線機構(gòu)的驅(qū)動控制等的各種處理。
[0050]MG-E⑶50對升壓轉(zhuǎn)換器10的升壓動作進(jìn)行控制。具體而言，為了將來自蓄電池30的供給電壓升壓至預(yù)定的電壓(MG40的驅(qū)動電壓)，而實施如下反饋控制，S卩，基于來自對升壓轉(zhuǎn)換器10的輸出側(cè)的電壓進(jìn)行測定的電壓傳感器(未圖示)的信號的反饋控制。MG-ECU50對晶體管SWll、SW12的占空比等進(jìn)行運算，并向升壓轉(zhuǎn)換器10(驅(qū)動電路)輸出P麗(PulseWidth Modulat1n:脈沖寬度調(diào)制)信號。
[0051 ] 此外，MG-ECU50以如下方式經(jīng)由變換器20而實施MG40的控制，S卩，車輛I的統(tǒng)一控制ECU(未圖示)對基于由駕駛員進(jìn)行的加速器操作量、蓄電池30的狀態(tài)、車輛狀態(tài)等而計算出的轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行接收，并輸出依據(jù)該轉(zhuǎn)矩指令的轉(zhuǎn)矩。具體而言，也可以通過基于來自被設(shè)置在MG40上的轉(zhuǎn)速傳感器的信號、來自被設(shè)置在與MG40的U相、W相的線圈連接的連接配線110 (IlOu、I 1w)上的電流傳感器100 (10u、10w)的信號等的反饋控制，從而對MG40進(jìn)行控制JG-E⑶50對晶體管SW21?SW26的占空比等進(jìn)行運算，并向變換器20 (驅(qū)動電路)輸出PffM信號。
[0052]而且，MG-ECU50根據(jù)來自電流傳感器100的輸出信號，而對過電流是否流過了與MG40的U相、V相、W相的線圈連接的連接配線110(110u、110v、110w)進(jìn)行判斷。在判斷為流過了過電流的情況下，向?qū)笪臄⑹龅臄嗑€機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電路發(fā)送驅(qū)動信號，從而使連接配線110(110u、110v)斷線。關(guān)于流過了過電流的情況下的連接配線110u、110v的斷線處理的詳細(xì)內(nèi)容，將在后文敘述。
[0053]電流傳感器100對從變換器20起與MG40相連的連接配線110(110u、110v、IlOw)中的、與MG40的U相、W相連接的連接配線110u、I 1w的電流進(jìn)行檢測。電流傳感器100包括電流傳感器10u和電流傳感器10w，所述電流傳感器10u對U相的連接配線I 1u的電流進(jìn)行檢測，所述電流傳感器I OOw對W相的連接配線11Ow的電流進(jìn)行檢測。電流傳感器10u、10w的輸出信號，如上所述被輸入至MG-E⑶50，并被用于MG40的控制(反饋控制)。此外，如上所述，MG-E⑶50根據(jù)電流傳感器100u、10w的輸出信號，而對過電流是否流過連接配線110u、110v、I1w進(jìn)行判斷。另外，MG-ECU50能夠基于來自電流傳感器100u、10w的輸出信號并根據(jù)連接配線11 Ou、11 Ow的電流值，而對連接配線110 V的電流值進(jìn)行計算。
[0054]此外，電流傳感器100在同一筐體內(nèi)具有斷線機構(gòu)。該斷線機構(gòu)被設(shè)置為，用于將通過電流傳感器100而被檢測出電流的配線進(jìn)行斷線。雖然詳細(xì)內(nèi)容將在后文敘述，但是電流傳感器100具有對斷線機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動電路，且通過從判斷出有過電流流過的MG-ECU50向該驅(qū)動電路發(fā)送該驅(qū)動信號，而