[发明专利]直流电流传感器、交流电流传感器及有该传感器的逆变器

说明书

提供高精度地进行电流传感器的良好与否判断并且降低尺寸和成本的电流传感器、具有该电流传感器的逆变器。一种直流电流传感器(380)，检测被提供给驱动交流电动机(200)的多个逆变器(300、301)的直流电流，上述交流电动机(200)具有定子的绕组按照每相而独立的绕组并且对每个独立绕组分别施加电压，在该直流电流传感器(380)中，多个逆变器具有连接各个P母线的P连接线(150)、连接各个N母线的N连接线(160)，直流电流传感器(380)具有包围P连接线与N连接线的芯，统一地检测进出P母线与N母线的电流，由此能够采用小容量的电流传感器，改善传感器精度，并能够高精度地进行电流传感器的良好与否的判断。

技术领域

本发明涉及检测被提供给混合动力汽车(HEV)和电动汽车(EV)所使用的电动机的电流的直流电流传感器、交流电流传感器以及具有这些传感器的逆变器，特别涉及最适合驱动永磁同步电动机的电动机驱动装置的直流电流传感器、交流电流传感器以及逆变器，该永磁同步电动机为电动机的定子的电枢绕组在各相独立的结构。

背景技术

在混合动力汽车和电动汽车等中，装载的电池量有限。用于驱动电动机的电压有与电池的串联数量、充电状态对应的限制值。进一步使混合动力汽车和电动汽车行驶的电动机主流是永磁同步电动机，使用能够满足低速大转矩且宽范围的转速区域的要求的嵌入式磁铁电动机(IPM)。

永磁同步电动机通过使安装在转子上的永磁铁的磁通与电枢绕组交链而在电枢绕组中产生感应电压。如果高旋转则感应电压变大，因此电动机驱动装置需要抑制该感应电压，并为了产生必要的转矩而需要控制流过电动机的电流，根据电池的直流电压决定工作的极限。

已知一种开放绕组式电动机的驱动装置，在限定了电池的直流电压时，为了更加提高对电动机的AC电压，各相的电动机定子的绕组为相互独立的独立绕组。开放绕组式电动机的驱动装置的输出能够大容量化。

另外，作为判定用于电动机驱动装置的电流传感器是否良好的方法，已知有通过3个AC电流的检测值的总和来进行判定的方法(专利文献1)。该方法基于基尔霍夫法则即进出电路的电流总和为零的法则。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-23501号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据表示现有技术的图1所示的电动机驱动装置的布线图来说明开放绕组式电动机的驱动装置。图1用于说明电动机驱动装置的电流传感器的诊断原理。

电动机驱动装置从三相逆变器300流过电动机200的AC电流进入另外一个三相逆变器301，并且经由连接P母线和N母线的连接线340、360、350、370进行母线电流的交换。因此，仅根据3个AC电流的检测值Iu、Iv、Iw不能够判断电流传感器良好与否。为了取得进出电路的电流的总和，除了3个AC电流以外，也需要检测进出P母线和N母线的电流。

将流过P母线连接线340的电流设为IdL1，将流过母线连接线360的电流设为IdR1，将流过N母线连接线350的电流设为IdL2，将流过N母线连接线370的电流设为IdR2。

据此，下述数学式(1)、(2)成立，因此(Iu+Iv+Iw)基本上不是零。

[数学式1]

Iu+Iv+Iw+IdL1+IdL2＝0……(1)

[数学式2]

Iu+Iv+Iw+IdR1+IdR2＝0……(2)