[发明专利]电流传感器和方法

说明书

本发明涉及电流传感器和方法。一种用于测量AC电流的电流传感器布置，包括：电导体(201)，该电导体(201)具有三个横向矩形切口；传感器设备(202)，包括沿第一方向(X)间隔开(dx)的、用于测量按所述第一方向(X)取向的两个磁场分量(Bx1、Bx2)的两个传感器元件(V1、V2)，并被配置成用于确定磁场差(ΔBx)或磁场梯度(dBx/dx)，以及用于基于所述差或梯度来确定AC电流。传感器设备(202)相对于第二切口(C2)被定位在特定的位置(ds、Zs)，使得磁场差(ΔBx)或梯度与频率从100Hz至2kHz的AC电流基本上成比例。一种电流传感器系统。一种以改善的准确性测量AC电流的方法。

技术领域

本发明总体上涉及电流传感器的领域，并且更具体地涉及磁电流传感器，以及测量电流的方法。

背景技术

在本领域已知有不同种类的电流传感器，例如(1)使用分流电阻的电流传感器、(2)使用电流互感器的电流传感器、或者(3)使用磁传感器的电流传感器。

在使用分流电阻的电流传感器中，在分流电阻上测量电压，并且可以通过将所测得的电压值和电阻值相除来确定电流值。该类型的缺点在于测量电路没有与负载电隔离。电流互感器包括一次绕组和二次绕组。尽管该类型的电流传感器提供电流阻断(galvanicseparation)，但是其通常很笨重。基于磁传感器的电流传感器既提供电流阻断，又可以很紧凑。

已知的电流传感器通常被设计成用于测量DC电流或低频电流，例如具有约为50Hz或约为60Hz的频率的电流。

存在各种电动机类型，例如：所谓的DC有刷电机、DC无刷电机、AC 无刷电机、线性电机、步进电机等。在电动车辆中，通常使用以下电机类型： DC串联电机、无刷DC电机、永磁同步电机(PMSM)、三相AC感应电机、开关磁阻电机(SRM)。

存在各种用于驱动和/或控制和/或监测电动机的电路。在这些电路中的一些电路中，需要对提供给电机的实际电流进行测量。这些电流可能具有数十安培或者甚至数百安培的量级，并且可能具有高达几kHz的频率或频率分量。这些电流通常经由所谓的“汇流条”提供给电机。汇流条通常以金属带或金属条的形式出现，例如铜条。

已知当AC电流流过电导体时，将发生被称为“趋肤效应”的现象。这导致电导体的有效电阻增加。电流的频率越高，电导体的有效电阻就越高。

以高准确性测量AC电流是一个挑战。

发明内容

本发明的实施例的目的在于提供一种电流传感器布置和用于测量AC 电流的方法，例如流过汇流条的AC电流。

本发明的实施例的目的在于提供一种电流传感器布置和以改善的准确性测量AC电流的方法。

本发明的目的在于提供一种电流传感器布置和针对具有在从100Hz至 2000Hz范围内的缓慢变化频率的正弦波形的AC电流、以改善的准确性测量 AC电流的方法。

本发明的目的在于提供一种电流传感器布置和不仅针对正弦波形、并且还针对具有在从约100Hz至约2000Hz范围内的多于一个频率的非正弦波形的AC电流、以改善的准确性测量AC电流的方法。

本发明的实施例的目的在于提供一种电流传感器布置和用于以简单的方式、以经改善的准确性测量AC电流的方法。

本发明的实施例的目的在于提供一种电流传感器布置和用于测量具有在从约100Hz至约2000Hz范围内的一个或多个频率的AC电流的方法。

本发明的目的在于提供一种电流传感器布置和以大约+/-5％、或+/-4％、或+/-3％、或+/-2％、或+/-1％、或更低的绝对准确性测量具有在从约100Hz至约2000Hz范围内的一个或多个频率的AC电流的方法。

这些和其他的目的通过根据本发明的实施例的电流传感器布置和方法来实现。