[发明专利]电流测量装置

说明书

一种用于导体(7)的电流测量装置(1)包括：第一磁传感器(2)，用于感测由流过所述导体(7)的电流产生的磁场；印刷电路板(5)；以及第一非导电元件(8)。所述第一磁传感器(2)沿着与电流将流过所述导体(7)的方向相同或基本平行的方向设置在所述印刷电路板(5)上。所述第一非导电元件(8)被配置成设置在所述导体(7)的第一侧面(7a)和/或第二侧面(7b)上，以将所述印刷电路板(5)固定于所述导体(7)的一个侧面(7a、7b)。

技术领域

本发明涉及一种专门设计用于适于诸如车辆的电池接线盒(BJB)的导体的任何导体或汇流条几何形状的电流测量装置的新设计。

本发明的目的是提供一种非接触装置，该非接触装置供应了能够安装在任何平面导体几何形状上的简单且灵活的设计。

本发明的另一个目的是提供一种电流测量装置，该电流测量装置可以高准确度地测量大范围的磁场。

背景技术

直流测量装置的使用极其普遍地特别用于电动汽车应用。

在电动汽车领域，电力系统的高效运行和自动化需要用于高电压元件的准确可靠的数字控制和保护系统。用于控制和测量形成电池接线盒的元件的电流和电压的电流和电压传感器出于此目的是不可或缺的。

用于控制和测量电流的现有技术系统通过使用具有芯和绕组的大型绕组型变压器来实现，以将电流所产生的磁场转换成电流和电压。然而，这些变压器中使用的绕组和芯占用了大量空间，产生了针对高电压的不良绝缘和对于电磁噪声的不良耐受力的相关问题。

其他用于测量电流的现有技术系统由开环电流传感器与铁磁芯的组合组成。图1示出了由常规霍尔传感器25组成的这种现有技术解决方案的示例。这些电流传感器25易于适应不同的汇流条26几何形状，但是它们在EMI(电磁干扰)之前的敏感性和性能(信噪比)是完美的。

图2示出了用于测量电流的另一现有技术系统——分流传感器27。分流传感器是测量当特定电流正经过受控电阻时该受控电阻的两端处产生的电压降的装置。电压降与电流值成正比。然而，受控电阻应该被焊接在汇流条28的中间，并且电压测量点应该与电阻的两端接触，从而使得这不是易于适应的解决方案。

于是，期望开发易于适应任何导体几何形状并且同时提供精确可靠的测量的改进的电流测量装置。

发明内容

本发明通过提供一种新的电流测量装置克服了以上提到的缺点，该电流测量装置除了具有减小的大小之外，还能容易适应于不同导体，从而允许灵活地实现。

本发明涉及一种用于具有第一侧面和第二侧面的导体的电流测量装置。该装置包括：第一磁传感器，用于感测由流过所述导体的电流产生的磁场；印刷电路板；以及第一非导电元件。所述第一磁传感器沿着与电流将流过所述导体的方向相同或基本平行的方向设置在所述印刷电路板上，并且所述第一非导电元件被配置成设置在所述导体的所述第一侧面和/或所述第二侧面上，以将所述印刷电路板固定于所述导体的一个侧面。这样，所述第一非导电元件保持印刷电路板与导体分开，要么是通过形成间隙，要么是通过非导电元件。

因此，本发明提供了易于适应任何导体配置的无接触解决方案。这样，本发明可用于功率电子器件领域的多个应用，从而提供简单且有成本效益的电流测量装置。

另外，本发明供应了允许其在减小且复杂的空间处的紧凑装置。

根据优选的实施方式，该电流测量装置还包括U形磁通集中器，所述磁通集中器具有与相应侧面部分联接的中心部分，其中，所述磁通集中器被所述印刷电路板接纳，使得所述第一磁传感器设置在所述磁通集中器的所述侧面部分之间，以将流过所述导体的电流所产生的磁通向着所述第一磁传感器会聚。

磁通集中器会聚流过由导体形成的磁场，并且避免任何其他外部磁场的干扰。本发明这样提供了更可靠且准确的电流测量。