CN111628662A - 功率转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明获得一种功率转换装置，能抑制包含磁电转换元件和集磁芯体在内的电流传感器的测定误差。在功率转换装置(1)中，测定流过汇流条(2)的电流的电流传感器(4)包括：具有经由测定空间(43)彼此相对的第1端部(411)和第2端部(412)的集磁芯体(41)；以及具有配置于测定空间(43)的磁敏感部的磁电转换元件(42)。磁电转换元件(42)根据由磁敏感部感知到的磁场的大小产生信号。若将从汇流条(2)通过测定空间(43)并朝向集磁芯体(41)的外侧的方向设为集磁芯体(41)的芯体开口方向，则电抗器(3)中的漏磁场的方向成为与芯体开口方向不同的方向。

Description

功率转换装置
技术领域
本发明涉及一种具有对流过汇流条的电流进行测定的电流传感器的功率转换装置。
背景技术
以往，已知有一种功率转换装置，为了控制向电动机的输出功率，利用电流传感器来测定流过汇流条的电流。上述现有的功率转换装置中，使用根据磁场的大小来输出信号的磁电转换元件来作为电流传感器。通过由磁电转换元件根据在汇流条的周围产生的磁场的大小来输出信号，从而对流过汇流条的电流进行测定。
另一方面，现有的功率转换装置中，为了抑制电流的脉动，使用了电抗器。因而，在电抗器的周围配置有磁电转换元件的情况下，磁电转换元件会测定到从电抗器漏出的漏磁场，电流传感器的测定误差可能会变大。
以往，为了抑制电流传感器的测定误差的增大，提出了一种功率转换装置，相对于电抗器调整磁电转换元件的朝向，以使得电抗器的漏磁场朝与磁电转换元件的磁敏感方向正交的方向通过(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017－204981号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1所示的现有的功率转换装置中，在电流传感器中并不包含将磁场集中于磁电转换元件的集磁芯体。因此，需要提高磁电转换元件对磁场的敏感度。若提高磁电转换元件对磁场的敏感度，则由磁电转换元件感知到的干扰会增加，需要追加屏蔽件等改装部件。由此，功率转换装置的成本变高。
另一方面，在将组合了磁电转换元件和集磁芯体的电流传感器用于测定汇流条的电流的情况下，电抗器的漏磁场容易通过集磁芯体到达磁电转换元件，电流传感器的测定误差有可能变大。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种功率转换装置，能抑制包含磁电转换元件和集磁芯体在内的电流传感器的测定误差。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的功率转换装置包括：汇流条；电抗器；以及电流传感器，该电流传感器配置在从电抗器漏出的漏磁场所到达的范围内，并对流过汇流条的电流进行测定，电流传感器具有：集磁芯体，该集磁芯体具有经由测定空间彼此相对的第1端部和第2端部；以及磁电转换元件，该磁电转换元件具有配置于测定空间的磁敏感部，并根据由该磁敏感部感知到的磁场的大小来产生信号，若将从汇流条通过测定空间并朝向集磁芯体的外侧的方向设为集磁芯体的芯体开口方向，则电抗器中的漏磁场的方向成为与芯体开口方向不同的方向。
发明效果
根据本发明所涉及的功率转换装置，能抑制包含磁电转换元件和集磁芯体在内的电流传感器的测定误差。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1所涉及的功率转换装置的电路图。
图2是示出图1的功率转换装置的主要部分的立体图。
图3是示出图1的功率转换装置的主要部分的主视图。
图4是示出图2的电抗器的主视图。
图5是示出图4的电抗器的侧视图。
图6是示出比较例所涉及的功率转换装置的立体图。
图7是示出图6的比较例所涉及的功率转换装置的主视图。
图8是在有比较例的集磁芯体的情况下和没有比较例的集磁芯体的情况下，对磁电转换元件向X方向的位置偏移量与因电抗器的漏磁场而导致的对磁电转换元件的影响之间的关系进行比较的图表。
图9是在电抗器的漏磁场的方向与X方向一致的情况、与Y方向一致的情况、以及与Z方向一致的情况这3种情况下，对磁电转换元件向X方向的位置偏移量与因电抗器的漏磁场导致的对磁电转换元件的影响之间的关系进行比较的图表。
图10是示出本发明实施方式1所涉及的功率转换装置的另一个示例的立体图。
图11是示出图10的功率转换装置的主视图。
图12是示出本发明实施方式2所涉及的功率转换装置的立体图。
图13是示出图12的功率转换装置的主视图。
图14是示出本发明实施方式3所涉及的功率转换装置的立体图。
图15是示出图14的功率转换装置的主视图。
图16是示出本发明实施方式4所涉及的功率转换装置的集磁芯体的立体图。
图17是示出本发明实施方式5所涉及的功率转换装置的电抗器的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1﹒
图1是示出本发明实施方式1所涉及的功率转换装置的电路图。功率转换装置1是在电源与负载之间对电能进行转换的装置。本示例中，将搭载于混合动力汽车、电动车等车辆的车辆用功率转换装置作为功率转换装置1来使用。
功率转换装置1是具有第1逆变器101、第2逆变器102、转换器103、冷却器104的功率转换装置。利用冷却器104对第1逆变器101、第2逆变器102以及转换器103进行冷却。
转换器103与电池105电连接。使用高电压充电电池等作为电池105。转换器103分别与第1逆变器101及第2逆变器102电连接。第1逆变器101与电动机106电连接。第2逆变器102与发电机107电连接。
利用转换器103对电池105的输出直流电压进行升压。由转换器103升压后的直流电压被第1逆变器101转换成交流电压。利用由第1逆变器101转换得到的交流电压来驱动电动机106。
由发电机107产生的交流电压被第2逆变器102转换成直流电压。利用转换器103对由第2逆变器102转换得到的直流电压进行降压。由转换器103降压得到的直流电压被再生到电池105。
第1逆变器101具有：多个汇流条2、多个电流传感器4、控制基板5、智能功率模块(IPM:Intell igent Power Module)6。
智能功率模块6经由多个汇流条2与电动机106电连接。多个电流传感器4单独地对在多个汇流条2中流过的电流进行测定。控制基板5基于各电流传感器4的测定结果的信息，来控制智能功率模块6的动作，从而控制在各汇流条2中流过的电流。
第2逆变器102具有多个汇流条2a、多个电流传感器4a、控制基板5a、智能功率模块6a。
智能功率模块6a经由多个汇流条2a与发电机107电连接。多个电流传感器4a单独地对在多个汇流条2a中流过的电流进行测定。控制基板5a基于各电流传感器4a的测定结果的信息，来控制智能功率模块6a的动作，从而控制在各汇流条2a中流过的电流。
转换器103具有多个汇流条2b、电抗器3、多个电流传感器4b、控制基板5b、智能功率模块6b、初级侧滤波电容器7以及次级侧滤波电容器8。
智能功率模块6b经由多个汇流条2b与电池105电连接。电抗器3与多个汇流条2b相连接。电抗器3对在各汇流条2b中流过的电流的脉动进行抑制。多个电流传感器4b单独地对在多个汇流条2b中流过的电流进行测定。控制基板5b基于各电流传感器4b的测定结果的信息，来控制智能功率模块6b的动作，从而控制在各汇流条2b中流过的电流。初级侧滤波电容器7与智能功率模块6b的初级侧相连接。次级侧滤波电容器8与智能功率模块6b的次级侧相连接。
图2是示出图1的功率转换装置1的主要部分的立体图。此外，图3是示出图2的功率转换装置1的主要部分的主视图。第1逆变器101的多个汇流条2在X方向上彼此隔开间隔地排列。各汇流条2沿着与X方向正交的Y方向进行配置。在该示例中，汇流条2的个数设为3根。此外，该示例中，各汇流条2的截面形状设为长方形。多个汇流条2排列成使沿着长方形截面的短边的方向与X方向相一致。各汇流条2由导电的材料构成。使用铜、铝等低电阻率的金属材料作为构成各汇流条2的材料。
第1逆变器101的多个电流传感器4分别单独地配置于多个汇流条2。由此，多个电流传感器4单独地对分别在多个汇流条2中流过的电流进行测定。各电流传感器4具有集磁芯体41和磁电转换元件42。
利用未图示的支承结构部来支承集磁芯体41。此外，集磁芯体41设置有测定空间43。集磁芯体41具有经由测定空间43彼此相对的第1端部411和第2端部412。集磁芯体41是具有从第1端部411包围汇流条2的周围并到达第2端部412的形状的磁性体。因此，汇流条2通过由集磁芯体41所包围的空间。在该示例中，集磁芯体41的形状呈C字形。另外，也可以将集磁芯体41的形状设为U字形。
集磁芯体41由包含铁、镍、钴等的强磁性材料构成。集磁芯体41的材料优选为软磁性材料。使用电磁钢板、铁、坡莫合金、铁氧体等来作为构成集磁芯体41的材料。
第1端部411和第2端部412在X方向上彼此相对。因此，测定空间43朝与X方向正交的全部方向开放。集磁芯体41中，将从汇流条2通过测定空间43朝向集磁芯体41的外侧的方向设为芯体开口方向。因此，该示例中，集磁芯体41的芯体开口方向与Z方向一致，该Z方向与X方向以及Y方向中的任意一个都正交。该示例中，多个集磁芯体41各自的芯体开口方向成为彼此相同的方向。
磁电转换元件42经由支承件44设置于控制基板5。该示例中，磁电转换元件42经由从磁电转换元件42引出的多个引线与控制基板5相连接。利用塑料等材料来构成支承件44。
磁电转换元件42形成有封装面。磁电转换元件42具有对沿特定的磁敏感方向通过封装面的磁场进行感知的磁敏感部。在该示例中，与封装面正交的方向为磁电转换元件42的磁敏感方向。磁电转换元件42的磁敏感部在使磁敏感方向与第1端部411和第2端部412彼此相对的方向一致的状态下，配置于测定空间43。该示例中，磁电转换元件42的磁敏感部的磁敏感方向与X方向相一致。因而，该示例中，磁电转换元件42的磁敏感部的磁敏感方向与集磁芯体41的芯体开口方向正交。
优选为磁电转换元件42的磁敏感部位于测定空间43的中心。尤其优选为磁电转换元件42的磁敏感部位于X方向上的测定空间43的中心。使用霍尔元件、MR(MagnetoResistive：磁阻)元件作为磁电转换元件42。作为MR元件，可举出AMR(AnisotropicMagneto Resistive:各向异性磁阻)元件、GMR(Giant Magneto Resistive：巨磁阻)元件、TMR(Tunnel MagnetoResistive：隧道磁阻)元件等。
若电流流过汇流条2，则在汇流条2的周围产生与流过汇流条2的电流相对应的磁场。汇流条2的周围所产生的磁场集中于由强磁性材料构成的集磁芯体41，并通过集磁芯体41。通过集磁芯体41的磁场通过配置于测定空间43的磁电转换元件42的磁敏感部。磁电转换元件42产生与由磁敏感部所感知到的磁场的大小相对应的电压。
电流传感器4中，由流过汇流条2的电流产生的磁场以外的磁场、即外部磁场也被磁电转换元件42的磁敏感部所感知。若外部磁场被磁电转换元件42所感知，则会产生电流传感器4的测定误差。为了抑制电流传感器4的测定误差，需要减小外部磁场对磁电转换元件42的影响。
将由磁电转换元件42所产生的电压作为信号传送到控制基板5。控制基板5具有基板51、以及安装于基板51的多个安装部件52。多个安装部件52包含IC(IntegratedCircuit：集成电路)、电阻、电容器等部件。作为安装部件52的IC设定有从磁场的大小转换成电流值的关系式。由此，控制基板5具有基于来自各电流传感器4的信号来计算流过各汇流条2的电流的电流值的运算功能、以及基于通过运算而得到的电流值来控制流过各汇流条2的电流的控制功能。由此，控制基板5基于来自各电流传感器4的信息，对流过各汇流条2的电流进行控制。
另外，运算流过汇流条2的电流的运算功能不局限于控制基板5的功能。例如，可以将具有运算流过汇流条2的电流的运算功能的IC组装入磁电转换元件42。
控制基板5在多个集磁芯体41的外侧与Z方向正交地进行配置。此外，控制基板5配置为比汇流条2更靠测定空间43一侧。磁电转换元件42在将磁敏感部配置于测定空间43的状态下经由支承件44由基板51进行支承。该示例中，多个磁电转换元件42由共通的基板51进行支承。
转换器103的电抗器3沿Z方向远离多个集磁芯体41来进行配置。此外，电抗器3相对于汇流条2配置在测定空间43侧相反的一侧。并且，电抗器3具有环状的电抗器芯体31、以及分别设置于电抗器芯体31的第1线圈32和第2线圈33。电抗器3通过使电流在第1线圈32和第2线圈33中流过来抑制电流的脉动。
电抗器芯体31由包含铁、镍、钴等的强磁性材料构成。优选为电抗器芯体31的材料软磁性材料。作为构成电抗器芯体31的材料，使用电磁钢板、铁、坡莫合金、铁氧体等。该示例中，用与集磁芯体41相同的材料来构成电抗器芯体31。
作为电抗器芯体31，也可以使用由单一构件构成的环状体。此外，将多个芯体构件排列成环状进行组合而得到的组装体也可以作为电抗器芯体31来使用。例如，可以将2个U字形的芯体构件彼此相对地组合成环状而得到的组装体设为电抗器芯体31。此外，也可以将2个U字形的芯体构件与2个I字形的芯体构件组合为环状而得到的组装体设为电抗器芯体31。
图4是示出图2的电抗器3的主视图。此外，图5是示出图4的电抗器3的侧视图。环状的电抗器芯体31具有：彼此平行的一对芯体直线部311；将一对芯体直线部311的一端部彼此连接的第1芯体曲线部312、将一对芯体直线部311的另一端部彼此连接的第2芯体曲线部313。该示例中，沿着X方向分别配置的一对芯体直线部311沿Y方向彼此隔开间隔地进行排列。
一对芯体直线部311中，一个芯体直线部311设置有第1线圈32，另一个芯体直线部311设置有第2线圈33。第1线圈32和第2线圈33为彼此独立的线圈。由此，彼此不同的电流能流过第1线圈32和第2线圈33。
若电流流过第1线圈32，则产生沿图4的箭头A11的方向通过电抗器芯体31的第1磁场。此外，若电流流过第2线圈33，则产生沿图4的箭头A12的方向通过电抗器芯体31的第2磁场。即，电抗器芯体31中，由流过第1线圈32的电流所产生的第1磁场的方向与由流过第2线圈33的电流所产生的第2磁场的方向为彼此相反的方向。
第1磁场和第2磁场在第1芯体曲线部312中碰撞，导致作为漏磁场沿箭头A1的方向漏出到电抗器芯体31的外部。朝箭头A1的方向漏出到电抗器芯体31的外部的漏磁场通过箭头A3、箭头A4、箭头A5或者箭头A6的路径，从箭头A2方向进入到第2芯体曲线部313。该示例中，箭头A1的方向及箭头A2的方向与+X方向相一致。由此，在漏磁场从第1芯体曲线部312漏出的部分和漏磁场进入到第2芯体曲线部313的部分中，漏磁场的+X方向的分量变大。此外，在各个第1线圈32和第2线圈33的周围，漏磁场的-X方向的分量变大。
因此，电抗器3中，若电流分别流过第1线圈32和第2线圈33，则第1磁场和第2磁场碰撞，在第1芯体曲线部312形成漏磁场漏出的漏磁部，在漏磁部的相反侧，在第2芯体曲线部313形成漏磁场进入的充磁部。电抗器3中的漏磁场的方向成为沿着连结形成于电抗器3的漏磁部和充磁部的直线的方向，或者成为沿着与该直线平行的直线的方向。由此，该示例中，电抗器3中的漏磁场的方向与X方向相一致。
电抗器3中的漏磁场的方向成为与集磁芯体41的芯体开口方向不同的方向。该示例中，集磁芯体41的芯体开口方向与Z方向相一致。因此，该示例中，电抗器3中的漏磁场的方向成为与集磁芯体41的芯体开口方向正交的方向。各电流传感器4配置在从电抗器3漏出的漏磁场作为外部磁场所到达的范围内。
接着，对用于与实施方式1所涉及的功率转换装置1进行比较的比较例进行说明。图6是示出比较例所涉及的功率转换装置的立体图。比较例所涉及的功率转换装置100中，电抗器3相对于电流传感器4的方向与实施方式1不同。
比较例中，沿着Z方向分别配置的一对芯体直线部311沿X方向彼此隔开间隔地进行排列。由此，比较例中，电抗器芯体31配置为使第1芯体曲线部312朝向电流传感器4。
图7是示出图6的比较例所涉及的功率转换装置的主视图。比较例中，电抗器3的漏磁场的方向A1和集磁芯体41的芯体开口方向B1与Z方向相一致。此外，比较例中，磁电转换元件42的磁敏感部的磁敏感方向B2与X方向相一致。其它结构与实施方式1相同。
磁电转换元件42相对于集磁芯体41的位置有时因制造时的组装误差等而从设计上的位置偏移。比较例中，若磁电转换元件42相对于集磁芯体41的位置从设计上的位置偏移，则电抗器3的漏磁场对磁电转换元件42的影响有时会变大。
这里，在有比较例的集磁芯体41的情况下和没有比较例的集磁芯体41的情况下，对磁电转换元件42向X方向的位置偏移量与因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响之间的关系进行比较。分别针对有比较例的集磁芯体41的情况和没有比较例的集磁芯体41的情况，利用第1磁场分析来求出因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响。
通过将均匀且恒定大小的磁场作为电抗器3的漏磁场在分析模型中进行模拟，从而进行第1磁场分析。此外，第1磁场分析中，使用了如下分析模型：在电抗器3的沿着Z方向的中心轴线的位置，测定空间43的中心位置与X方向相一致。并且，第1磁场分析的分析模块中，将使磁电转换元件42的位置相对于电抗器3的沿着Z方向的中心轴线朝X方向偏移的量[mm]设为磁电转换元件42向X方向的位置偏移量[mm]。
图8是在有比较例的集磁芯体41的情况下和没有比较例的集磁芯体41的情况下，对磁电转换元件42向X方向的位置偏移量与因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响之间的关系进行比较的图表。如图8所示，可知在磁电转换元件42没有向X方向的位置偏移的情况下，无论有无集磁芯体41，对磁电转换元件42都没有影响。然而，可知在有集磁芯体41时，若磁电转换元件42的位置向X方向稍微偏移，则因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响变大。
磁电转换元件42相对于集磁芯体41的位置有时因制造时的组装误差等而从设计上的位置偏移。因而，可知在电抗器3中的漏磁场的方向A1与集磁芯体41的芯体开口方向B1一致的比较例中，在有集磁芯体41时，电抗器3的漏磁场对磁电转换元件42造成的影响变大。
因此，对于电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向一致的情况、与Y方向一致的情况、以及与Z方向一致的情况这3种情况，利用第2磁场分析来求出磁电转换元件42朝X方向的位置偏移量与因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响之间的关系。
将电抗器3中的漏磁场的方向A1单独变为X方向、Y方向以及Z方向的各方向，并将均匀且恒定大小的磁场作为电抗器3的漏磁场在分析模型中进行模拟，由此来进行第2磁场分析。此外，第2磁场分析的分析模块中，将使磁电转换元件42的位置相对于测定空间43的中心位置向X方向偏移的量[mm]设为磁电转换元件42向X方向的位置偏移量[mm]。
图9是在电抗器3的漏磁场的方向A1与X方向一致的情况、与Y方向一致的情况、以及与Z方向一致的情况这3种情况下，对磁电转换元件42向X方向的位置偏移量与因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响之间的关系进行比较的图表。
如图9所示，在电抗器3中的漏磁场的方向A1与Z方向一致的情况下，若磁电转换元件42的位置向X方向偏移，则因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响变大。即，可知如比较例那样，在电抗器3中的漏磁场的方向A1与集磁芯体41的芯体开口方向B1一致的情况下，随着磁电转换元件42向X方向的位置偏移量变大，因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响也变大。
对此，可知在电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向和Y方向中的任意一个一致的情况下，即使磁电转换元件42的位置向X方向偏移，因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响也较小。因此，可知在电抗器3中的漏磁场的方向A1与集磁芯体41的芯体开口方向B1不同的情况下，即使磁电转换元件42的位置向X方向偏移，因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响也较小。
本实施方式中，电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向相一致，该X方向与集磁芯体41的芯体开口方向B1不同。因此，本实施方式中，即使磁电转换元件42的位置向X方向偏移，因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响也变小。
另外，观察图9时，可知在电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向一致的情况下，即使磁电转换元件42的位置没有偏移，磁电转换元件42也会因电抗器3的漏磁场而受到影响。然而，通过设计集磁芯体41的磁屏蔽效果，从而能抑制因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响。
上述功率转换装置1中，电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向相一致，集磁芯体41的芯体开口方向B1与Z方向相一致。因此，能将电抗器3中的漏磁场的方向A1设为与集磁芯体41的芯体开口方向B1不同的方向。由此，即使电流传感器4中包含有集磁芯体41，也能使电抗器3的漏磁场不易集中于集磁芯体41。因而，即使磁电转换元件42的位置从测定空间43的中心位置偏移，也能减小因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响。即，即使在使用了包含集磁芯体41和磁电转换元件42在内的电流传感器4的情况下，也能抑制因磁电转换元件42的位置偏移而导致的电流传感器4的测定误差。
此外，电抗器3中的漏磁场的方向A1成为与集磁芯体41的芯体开口方向B1正交的方向。因此，能进一步可靠地抑制电抗器3的漏磁场通过集磁芯体41的情况，能进一步可靠地抑制电流传感器4的测定误差。
此外，多个集磁芯体41各自的芯体开口方向B1是彼此相同的方向。因此，能使各集磁芯体41各自的芯体开口方向B1相对于电抗器3相一致。由此，能使电抗器3中的漏磁场的方向A1的调整变得容易。由此，即使在为了使三相交流电等流过而排列了多个电流传感器4的情况下，也能针对各电流传感器4抑制因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响。
此外，磁电转换元件42设置于对流过汇流条2的电流进行控制的控制基板5。因此，能使控制基板5兼用于流过汇流条2的电流的控制、以及磁电转换元件42的支承。由此，能减少部件个数，能使功率转换装置1小型化及低成本化。
此外，磁电转换元件42在第1端部411与第2端部412彼此相对的方向、即X方向上配置于测定空间43的中心。因此，即使集磁芯体41接收到与集磁芯体41的芯体开口方向B1相同方向的外部磁场，也能抑制电流传感器4的测定误差的增大。
此外，集磁芯体41的形状呈C字形或U字形。因此，能使集磁芯体41的制造及设置变得容易。
另外，实施方式1中，电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向相一致。然而，若电抗器3中的漏磁场的方向A1是与集磁芯体41的芯体开口方向B1不同的方向，则并不局限于此。例如，如图10及图11所示，可以使电抗器3中的漏磁场的方向与Y方向相一致。该情况下，电抗器3在沿着Y方向配置的一对芯体直线部311朝X方向彼此隔开间隔地排列的状态下进行配置。
实施方式2﹒
图12是示出本发明实施方式2所涉及的功率转换装置的立体图。此外，图13是示出图12的功率转换装置的主视图。电抗器3配置在沿多个汇流条2所排列的方向、即X方向远离多个电流传感器4的位置。此外，电抗器3的至少一部分与正交于包含多个汇流条2的平面的方向、即Z方向上的多个电流传感器4的范围相重合。
电抗器3的结构和方向与实施方式1相同。因此，电抗器3中的漏磁场的方向A1成为与各集磁芯体41的芯体开口方向B1不同的方向。其它结构也与实施方式1相同。
上述功率转换装置1中，电抗器3的至少一部分与Z方向上的多个电流传感器4的范围相重合。因此，能减小配置电抗器3及多个电流传感器4所需的Z方向的范围的尺寸。由此，能实现Z方向上的功率转换装置1的小型化。
实施方式3﹒
图14是示出本发明实施方式3所涉及的功率转换装置的立体图。此外，图15是示出图14的功率转换装置的主视图。沿着基板51的X方向的边缘部形成有多个切口部53。由此，基板51的一部分作为多个突起部51a配置在多个切口部53之间。多个突起部51a与多个汇流条2的位置相一致地沿X方向彼此隔开间隔地配置。
集磁芯体41在第1端部411和第2端部412***了切口部53的状态下进行配置。由此，多个突起部51a单独地***了各集磁芯体41的测定空间43。
磁电转换元件42是直接安装于基板51的表面的表面安装型的元件。磁电转换元件42分别直接安装于多个突起部51a。由此，各磁电转换元件42的磁敏感部单独地配置于各集磁芯体41的测定空间43。
该示例中，沿着磁电转换元件42的封装面的方向成为磁电转换元件42的磁敏感方向B2。磁电转换元件42的磁敏感部在使磁敏感方向B2与第1端部411和第2端部412彼此相对的方向、即X方向相一致的状态下配置于测定空间43。因此，该示例中，磁电转换元件42的磁敏感部的磁敏感方向与集磁芯体41的芯体开口方向B1正交。其它结构与实施方式1相同。
上述功率转换装置1中，集磁芯体41的第1端部411和第2端部412被***了形成于控制基板5的多个切口部53。因此，能使集磁芯体41靠近控制基板5。由此，能在Z方向上缩小配置电流传感器4及控制基板5的空间，能实现功率转换装置1的小型化。
另外，实施方式3中，多个切口部53形成于基板51，第1端部411和第2端部412被***了多个切口部53。然而，也可以在基板51上形成多个开口部，并将第1端部411和第2端部412***多个开口部。该情况下，基板51的一部分作为隔板部配置在多个开口部之间。此外，该情况下，基板51的隔板部被***集磁芯体41的测定空间43。并且，磁电转换元件42直接安装于基板51的隔板部。
此外，实施方式3中，在沿Z方向远离多个电流传感器4的位置配置有电抗器3。然而，也可以与实施方式2同样地，将电抗器3配置于沿X方向远离多个电流传感器4的位置。由此，能进一步减小配置电抗器3和多个电流传感器4所需的Z方向的范围的尺寸，能进一步实现Z方向上的功率转换装置1的小型化。
另外，实施方式2和3中，电抗器3中的漏磁场的方向A1与X方向相一致。然而，即使在实施方式2和3中，也可以与图10和图11所示的电抗器3的方向同样地，使电抗器3的漏磁场的方向与Y方向相一致。即使这样，也能使电抗器3中的漏磁场的方向A1成为与各集磁芯体41的芯体开口方向B1不同的方向，能减小因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响。
实施方式4﹒
图16是示出本发明实施方式4所涉及的功率转换装置的集磁芯体的立体图。集磁芯体41设置有第1凸部413和第2凸部414来作为一对凸部。第1凸部413和第2凸部414分别利用与集磁芯体41相同的材料来构成。第1凸部413和第2凸部414可以是与集磁芯体41不同的构件，也可以是与集磁芯体41一体的单一构件。
第1凸部413从第1端部411向集磁芯体41的外侧突出。第2凸部414从第2端部412向集磁芯体41的外侧突出。第1凸部413和第2凸部414从集磁芯体41向同一方向突出。该示例中，第1凸部413和第2凸部414从集磁芯体41向与集磁芯体41的芯体开口方向相同的方向、即Z方向突出。此外，该示例中，X方向上的第1凸部413和第2凸部414各自的位置成为关于测定空间43对称的位置。其它结构与实施方式1相同。
上述功率转换装置1中，第1凸部413从第1端部411向集磁芯体41的外侧突出，第2凸部414从第2端部412向集磁芯体41的外侧突出。因此，能利用第1凸部413和第2凸部414来获得对配置于测定空间43的磁电转换元件42屏蔽外部磁场的效果。由此，能进一步减小外部磁场对于磁电转换元件42的影响，能进一步抑制电流传感器4的测定误差。
此外，能在控制基板5上设置用于供第1凸部413和第2凸部414分别嵌入的未图示的多个凹部。因此，通过使第1凸部413及第2凸部414与多个凹部相匹配，从而能容易并且更准确地进行集磁芯体41相对于控制基板5的定位。由此，能使测定空间43中的磁电转换元件42的位置偏移不易产生，能容易并且更准确地将磁电转换元件42配置于测定空间43的中心。因此，能进一步抑制电流传感器4的测定误差。
另外，实施方式4中，将第1凸部413和第2凸部414分别设置于集磁芯体41。然而，也可以仅将第1凸部413和第2凸部414中的任意一个凸部设置于集磁芯体41。即使这样，也能利用凸部来获得对磁电转换元件42屏蔽外部磁场的效果。此外，能利用凸部使测定空间43中的磁电转换元件42的位置偏移不易产生。
此外，实施方式4中，将设置有第1凸部413和第2凸部414的集磁芯体41的结构应用于实施方式1的集磁芯体41。然而，也可以将设置有第1凸部413和第2凸部414的集磁芯体41的结构应用于实施方式2和3的集磁芯体41。
实施方式5﹒
图17是示出本发明实施方式5所涉及的功率转换装置的电抗器的主视图。电抗器3具有电抗器芯体31、以及分别设置于电抗器芯体31的第1线圈32和第2线圈33。电抗器芯体31的结构与实施方式1的电抗器芯体31的结构相同。
电抗器芯体31的一对芯体直线部311沿X方向配置。第1线圈32和第2线圈33在X方向上彼此隔开配置。
第1线圈32具有多个第1分割线圈部321。该示例中，第1分割线圈部321的数量为2个。多个第1分割线圈部321单独设置于一对芯体直线部311。多个第1分割线圈部321彼此进行电连接。
第2线圈33具有多个第2分割线圈部331。该示例中，第2分割线圈部331的数量为2个。多个第2分割线圈部331单独设置于一对芯体直线部311。多个第2分割线圈部331彼此进行电连接。
若电流流过第1线圈32，则会产生沿图17的箭头A11的方向通过电抗器芯体31的第1磁场。此外，若电流流过第2线圈33，则会产生沿图17的箭头A12的方向通过电抗器芯体31的第2磁场。即，电抗器芯体31中，由流过第1线圈32的电流所产生的第1磁场的方向与由流过第2线圈33的电流所产生的第2磁场的方向为彼此相反的方向。
第1磁场和第2磁场在一个芯体直线部311中碰撞，导致作为漏磁场沿箭头A1的方向漏出到电抗器芯体31的外部。沿箭头A1的方向漏出到电抗器芯体31的外部的漏磁场通过箭头A3或箭头A4的路径，从箭头A2的方向进入另一个芯体直线部311。该示例中，箭头A1的方向及箭头A2的方向与+Y方向相一致。由此，在漏磁场从一个芯体直线部311漏出的部分、以及漏磁场进入到另一个芯体直线部311的部分中，漏磁场的+Y方向的分量变大。此外，在第1线圈32和第2线圈33各自的周围，漏磁场的-Y方向的分量变大。
因此，实施方式5的电抗器3中，若电流分别流过第1线圈32和第2线圈33，则第1磁场和第2磁场碰撞，在一个芯体直线部311形成漏磁场漏出的漏磁部，在漏磁部的相反侧，在另一个芯体直线部311形成漏磁场进入的充磁部。电抗器3中的漏磁场的方向A1成为沿着连结形成于电抗器3的漏磁部和充磁部的直线的方向，或者成为沿着与该直线平行的直线的方向。由此，该示例中，电抗器3中的漏磁场的方向A1与Y方向相一致。其它结构与实施方式1相同。
上述功率转换装置1中，第1线圈32具有多个第1分割线圈部321，第2线圈33具有多个第2分割线圈部331。即使这样，通过将电抗器3中的漏磁场的方向A1设为与集磁芯体41的芯体开口方向B1不同的方向，从而能减小因电抗器3的漏磁场而导致的对磁电转换元件42的影响，能抑制电流传感器4的测定误差。
另外，实施方式5中，第1分割线圈部321的数量为2个。然而，也可以将第1分割线圈部321的数量设为3个以上。
另外，实施方式5中，第2分割线圈部331的数量为2个。然而，也可以将第2分割线圈部331的数量设为3个以上。
此外，实施方式5中，具有多个第1分割线圈部321的第1线圈32以及具有多个第2分割线圈部331的第2线圈33被应用于实施方式1的电抗器3。然而，也可以将具有多个第1分割线圈部321的第1线圈32以及具有多个第2分割线圈部331的第2线圈33应用于实施方式2～4的电抗器3。
此外，上述各实施方式中，电流传感器4也可以包含使集磁芯体41及磁电转换元件42成为一体的模塑构件。在该情况下，模塑构件由树脂构成。此外，该情况下，可以将模塑构件填充到测定空间43，也可以不填充到测定空间43。由此，能使磁电转换元件42相对于集磁芯体41的定位更准确。由此，能进一步可靠地抑制电流传感器4的测定误差。
此外，上述各实施方式中，将第1逆变器101的电流传感器4配置于从转换器103的电抗器3漏出的漏磁场所到达的范围。然而，可以将第2逆变器102的电流传感器4a配置于从电抗器3漏出的漏磁场所到达的范围，也可以将转换器103的电流传感器4b配置于从电抗器3漏出的漏磁场所到达的范围。
标号说明
1 功率转换装置
2、2a、2b 汇流条
3 电抗器
4、4a、4b 电流传感器
5、5a、5b 控制基板
41 集磁芯体
42 磁电转换元件
411 第1端部
412 第2端部
43 测定空间。

Claims (7)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
汇流条；
电抗器；以及
电流传感器，该电流传感器配置在从所述电抗器漏出的漏磁场所到达的范围内，并对流过所述汇流条的电流进行测定，
所述电流传感器包括：集磁芯体，该集磁芯体具有经由测定空间彼此相对的第1端部和第2端部；以及磁电转换元件，该磁电转换元件具有配置于所述测定空间的磁敏感部，并根据由所述磁敏感部感知到的磁场的大小来产生信号，
若将从所述汇流条通过所述测定空间并朝向所述集磁芯体的外侧的方向设为所述集磁芯体的芯体开口方向，
则所述电抗器中的所述漏磁场的方向成为与所述芯体开口方向不同的方向。
2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
所述电抗器中的所述漏磁场的方向是与所述芯体开口方向正交的方向。
3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
包括多个所述电流传感器，该多个所述电流传感器单独地对分别流过多个所述汇流条的电流进行测定，
多个所述集磁芯体各自的所述芯体开口方向是彼此相同的方向。
4.如权利要求1至3中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
包括控制基板，该控制基板基于来自所述电流传感器的信息，来控制流过所述汇流条的电流，
所述磁电转换元件设置于所述控制基板。
5.如权利要求1至4中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述磁敏感部配置于所述测定空间的中心。
6.如权利要求1至5中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述电流传感器具有使所述集磁芯体与所述磁电转换元件成为一体的模塑构件。
7.如权利要求1至6中任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述集磁芯体设有凸部，该凸部从所述第1端部和所述第2端部中的至少任意一个向所述集磁芯体的外侧突出。
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