[0002] 本申请要求承认2014年4月28日在韩国知识产权局提交的韩国
专利申请No.10-2014-0050656和2014年9月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-
0124358的优先权权益，通过引用来将这些专利申请的公开合并于本文中。
技术领域
背景技术
[0004] 电流传感器是感测电流的
电子构件。电流传感器以各种类型提供，例如，霍尔传感器和分流传感器。
[0005] 霍尔效应指的是当
磁场与电流流经的导电体互联时在该导体的两端出现电位差的物理现象。由于这样的霍尔效应而感应的电位差与互联的磁场成比例。霍尔传感器利用霍尔效应来将偏置电流发送至导体，以测量两端的电位差并测量磁场的强度。例如，韩国专利公开No.10-2011-0017774公开了一种霍尔传感器。
[0006] 霍尔传感器和分流传感器具有相应的优点和缺点。通常，基于每个性能而选择性地使用两种传感器之一。然而，最近的安全规范加强要求使用两者。因此，由于独立地安装两种传感器而导致生产成本和产品体积增加。
发明内容
[0007] 本发明的一个方面提供在内部集成有两种类型的传感器的混合电流传感器组件。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供一种混合电流传感器组件，该混合电流传感器组件包括：导体，被连接至外部电子装置的两个
端子；霍尔芯，由流动于导体中的电流生成的磁场施加至该霍尔芯；霍尔传感器，其中，由于施加至霍尔芯的磁场而在其两端出现电位差；分流端子，配置成使流动于导体中的电流分流；以及
微处理器，连接至分流端子并配置成测量流动于导体中的电流。
[0009] 混合电流传感器组件还可以包括容纳霍尔芯、霍尔传感器、分流端子以及微处理器的壳体。至少一部分导体可以容纳于壳体中，并且，导体的两端部分可以从壳体暴露于外部。
[0010] 混合电流传感器组件还可以包括
电路板，霍尔传感器、微处理器以及分流端子连接至该
电路板。
[0011] 霍尔芯可以安置成允许磁场集中于霍尔传感器。
[0012] 霍尔芯可以包括：第一面，
覆盖导体的底侧；以及第二面和第三面，相应地从第一面的两个边缘弯曲并覆盖导体的两侧。
[0013] 电路板可以包括芯插入部分，霍尔芯插入该芯插入部分中。
[0014] 芯插入部分可以是形成于电路板中的槽，并且，第二面和第三面的至少一个可以安置成通过芯插入部分而经过电路板。
[0015] 霍尔芯可以包括相应地从第二面和第三面弯曲朝向第一端部分和第二端部分面向彼此的方向的第一端部分和第二端部分。
[0016] 芯插入部分可以是从电路板的边缘沿向内的方向线状地凹入的沟槽，并且，第二面和第三面的至少一个可以通过芯插入部分而滑动地连接至电路板。
[0017] 霍尔芯可以以覆盖导体和电路板的形式设置。
[0018] 霍尔传感器可以安置在形成于霍尔芯的第一端部分与第二端部分之间的间隙中。
[0019] 根据本发明的另一个方面，提供一种混合电流传感器组件，该混合电流传感器组件包括：导体，被连接至外部电子装置的两个端子；霍尔传感器模
块，配置成利用霍尔效应
对流动于导体中的电流感测信息；以及分流传感器模块，配置成对流动于导体中的电流测量信息。
[0020] 霍尔传感器模块可以包括：霍尔芯，沿与导体的纵向方向垂直的方向覆盖至少一部分导体；和霍尔传感器，安置于霍尔芯的内侧。分流传感器模块可以包括：分流端子，配置成使流动于导体中的电流分流；和微处理器，连接至分流端子并配置成测量流动于导体中的电流。
[0021] 微处理器可以感测由于施加至霍尔芯的磁场而在霍尔传感器的两端出现的电位差，并且，测量流动于导体中的电流。
[0022] 混合电流传感器组件还可以包括配置成向外部传送由微处理器测量的信息的连接器。微处理器可以选择性地或同时地向外部传送由霍尔传感器模块测量的第一电流值和由分流传感器模块测量的第二电流值的任何一个。
[0023] 混合电流传感器组件还可以包括容纳霍尔芯、霍尔传感器、分流端子以及微处理器的壳体。导体可以安置成穿透壳体。
附图说明
[0024] 结合如下的附图，根据以下的示范性的
实施例的描述，本发明的这些和/或其他方面、特征以及优点将变得显而易见且更容易地被意识到：
[0025] 图1是根据本发明的实施例的混合电流传感器组件的透视图；
[0026] 图2是根据本发明的实施例的混合电流传感器组件的分解透视图；
[0027] 图3是根据本发明的实施例的混合电流传感器组件的内部结构的透视图；
[0028] 图4是根据本发明的实施例的霍尔传感器模块的透视图；
[0029] 图5是根据本发明的实施例的分流传感器模块的透视图；
[0030] 图6是根据本发明的另一个实施例的混合电流传感器组件的分解透视图；
[0031] 图7是根据本发明的另一个实施例的混合电流传感器组件的内部结构的透视图；
[0032] 图8是根据本发明的又一个实施例的混合电流传感器组件的分解透视图；以及[0033] 图9是根据本发明的又一个实施例的混合电流传感器组件的内部结构的透视图。
具体实施方式
[0034] 在下文中，将参考附图而详细地描述一些示例的实施例。关于在附图中分配给元件的参考标号，应当注意到，在任何可能的情况下，即使在不同的附图中示出，相同的元件也将由相同的参考标号
指定。同样地，在实施例的描述中，当认为众所周知的相关结构或功能的详细描述会引起本公开的模糊的解释时，将省略这样的描述。
[0035] 另外，诸如第一、第二、A、B、（a）、（b）等的术语可以用于在本文中描述构件。这些术语的每个不是用于定义相应的构件的要素、顺序或序列，而只不过是用于将相应的构件与（多个）其他构件区分开。应当注意到，如果在
说明书中描述一个构件“连接”、“耦接”或“联结”至另一个构件，则虽然第一构件可以直
接地连接、耦接或联结至第二构件，但第三构件可以“连接”、“耦接”并“联结”于第一构件与第二构件之间。
[0036] 本文中所使用的术语仅出于描述具体的实施例的目的，不旨在为限制性的。如在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“这个”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有所指。将进一步理解，当在本文中使用时，术语“包含”和/或“包括”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件以及/或构件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、构件以及/或以上要素的群组的存在或添加。
[0037]
电动车辆（EV）、混合电动车辆（HEV）以及插入式混合电动车辆（PHEV）的
电池管理系统（BMS）可以使用
电压值或电流值来计算
荷电状态（SoC）和
健康状态（SoH）。
[0038] 根据本发明的实施例，混合电流传感器通过将霍尔电流传感器和分流电流传感器组合而提供，并因而可以具有冗余双输出以及低电流范围和高电流范围。
[0039] 图1是根据本发明的实施例的混合电流传感器组件1的透视图，图2是混合电流传感器组件1的分解透视图，并且，图3是混合电流传感器组件1的内部结构的透视图。
[0040] 参考图1至3，混合电流传感器组件1连接至外部电子装置，配置成测量流动于电子装置中的电流的值。混合电流传感器组件1包括壳体11、导体15、电路板16、连接器19、霍尔芯111、霍尔传感器112、分流
电阻121、分流端子122以及微处理器123。
[0041] 壳体11形成混合电流传感器组件1的外部。壳体11以矩形形式设置。然而，壳体11的形状不限于说明性的示例。壳体11包括壳体主体11a和壳体盖11b。
[0042] 壳体主体11a包括在内部容纳电子构件的容纳空间。壳体主体11a包括导体插入部分11aa，导体15插入导体插入部分11aa中。例如，导体插入部分11aa是形成为相应地面向壳体主体11a的两侧面的槽。第一连接器插入部分设在壳体主体11a的一侧，连接器19插入该第一连接器插入部分中。例如，第一连接器插入部分是通过在壳体主体11a的一侧凹入而形成的沟槽。
[0043] 壳体盖11b覆盖壳体主体11a的至少一部分容纳空间。第二连接器插入部分设在壳体盖11b的一侧，连接器19插入该第二连接器插入部分中。例如，第二连接器插入部分是通过在壳体盖11b的一侧凹入而形成的沟槽。
[0044] 至少一部分导体15安置于壳体11中。外部电子装置连接至导体15的两侧。在导体15的两侧的每一侧，形成有连接部分15a，外部电子装置的两个端子连接至连接部分15a。例如，连接部分15a是形成于导体15中的孔。导体15安置成穿透壳体11。导体15从壳体11暴露于外部。详细地，导体15的两端部分从壳体11的两侧暴露。即，导体15的两端部分从壳体11的两侧伸出于外部。导体15是采取矩形形式的金属板。导体15安置成穿透霍尔芯111的中心。
[0045] 霍尔传感器112、分流端子122、微处理器123以及连接器19布置于电路板16中。电路板16包括使被布置于电路板16中的电子构件彼此连接的电路。例如，电路板16包括芯插入部分16a，霍尔芯111插入芯插入部分16a中。例如，芯插入部分16a是形成为穿透电路板16的槽。芯插入部分16a形成为与霍尔芯111的形式相对应。例如，芯插入部分16a以线状地形成的狭缝的形式设置。
[0046] 霍尔传感器112和微处理器123两者都连接至单个电路板16。霍尔传感器112和微处理器123相应地连接至电路板16的前面和背面。霍尔传感器112和微处理器123安置成允许至少一部分沿电路板16的垂直方向重叠。在这样的情况下，电路板16的用于安装霍尔传感器112和微处理器123的区域可以减小，因而，其总宽可以减小。
[0047] 不同于图3，霍尔传感器112和微处理器123两者都连接至电路板16的前面和背面的任何一个。在这样的情况下，霍尔传感器112、微处理器123以及电路板16的总高可以减小，因而，整个产品的高度可以减小。
[0048] 连接器19用作向外部传送由霍尔传感器112或微处理器123感测的信息的路径。另外，连接器19用作将电
力从外源供给至布置于电路板16中的电子构件的路径。一部分连接器19安置于壳体11中，剩余部分安置成从壳体11暴露于外部。
[0049] 由流动于导体15中的电流生成的磁场施加至霍尔芯111。霍尔芯111以覆盖至少一部分导体15的形式设置。霍尔芯111包括沿与导体15的纵向方向垂直的方向覆盖至少一部分导体15的部分。霍尔芯111包括覆盖导体15的底侧的第一面以及从第一面的两个边缘弯曲并覆盖导体15的两侧的第二面和第三面。即，霍尔芯111以扁平U形设置。霍尔芯111的第二面和第三面的至少一个安置成通过芯插入部分16a而穿透电路板16。
[0050] 霍尔传感器112基于施加至霍尔芯111的磁场而感测电流。霍尔传感器112安置于霍尔芯111的内侧。由于施加至霍尔芯111的磁场而在霍尔传感器112的两端出现电位差。霍尔传感器112安置于霍尔芯111的中心周围。在这样的情况下，可以改进霍尔传感器112的灵敏度。
[0051] 霍尔芯111和霍尔传感器112统称为霍尔传感器模块110。霍尔传感器模块110利用霍尔效应对流动于导体15中的电流感测信息。
[0052] 分流电阻121设在导体15的一侧。例如，分流电阻121安置于导体15的中心。导体15包括相应地连接至分流电阻121的两侧的第一导体和第二导体。第一导体、分流电阻121以及第二导体相继地
串联连接。基于被测量的电流的幅值而确定分流电阻121的电阻值。
[0053] 分流端子122使流动于导体15中的电流分流。分流端子122将导体15连接至电路板16。分流端子122允许微处理器123相对于导体15而并联连接。分流端子122包括相应地将第一导体和第二导体连接至电路板16的两点的第一分流端子和第二分流端子。第一分流端子和第二分流端子连接至微处理器123。第一分流端子和第二分流端子安置于分流电阻121的每侧。第一分流端子和第二分流端子安置成彼此分离，未直接地连接至分流电阻121。
[0054] 例如，微处理器123基于电路板16而安置于霍尔传感器112的相反侧。备选地，霍尔传感器112和微处理器123两者都安置于电路板16的一面。微处理器123安置成与霍尔芯111的中心分离。在这样的情况下，施加至霍尔芯111的磁场对微处理器123的影响可以减小。
[0055] 微处理器123连接至分流端子122，以测量流动于导体15中的电流。因而，微处理器123可以用作分流传感器。
[0056] 另外，微处理器123基于由霍尔传感器112感测的信息而测量流动于导体15中的电流。在这样的情况下，微处理器123感测由于施加至霍尔芯111的磁场而在霍尔传感器112的两端出现的电位差，并且，测量流动于导体15中的电流。当由霍尔传感器模块110测量的电流的值被称为第一电流值且由分流传感器模块120测量的电流的值被称为第二电流值时，微处理器123通过连接器19而选择性地或同时地向外部传送第一电流值和第二电流值。
[0057] 在此，分流电阻121、分流端子122以及微处理器123统称为分流传感器模块120。分流传感器模块120基于分流原理而对流动于导体15中的电流测量信息。
[0058] 基于在前面描述的混合电流传感器模块1的结构，霍尔传感器模块110和分流传感器模块120的每个测量流动于单个导体15中的电流。
[0059] 图4是霍尔传感器模块110的透视图。为了便于描述，电路板16、分流端子122以及微处理器123未在图4中说明。
[0060] 参考图4，霍尔传感器模块110包括导体15、霍尔芯111以及霍尔传感器112。
[0061] 当电流流动于导体15中时，基于安培定律而在导体15周围感应与流动于导体15中的电流成比例的磁场。所感应的磁场使霍尔芯111磁化，并且，可以将在扁平U形的霍尔芯111的中心处放大的磁通互联。这样的磁通可能导致霍尔传感器112中的霍尔效应。因而，作为与由流动于导体15中的电流感应的磁场成比例的电位差的电压可以从霍尔传感器112输出。
[0062] 从霍尔传感器112输出的值传输至微处理器123，因而，测量流动于导体15中的电流的值。
[0063] 图5是分流传感器模块120的透视图。为了便于描述，霍尔芯111及其他未在图5中说明。
[0064] 参考图5，分流传感器模块120包括导体15、分流电阻121、分流端子122以及微处理器123。
[0065] 当电流流动于导体15中时，流动于导体15中的电流生成分流电阻121中的电压降。由于分流电阻121的电阻值是预定的，因而微处理器123测量分流电阻121的前端和后端处的电压值，基于欧姆定律而计算电压值之间的差，以确定流动于分流电阻121中的电流。
[0066] 表格1指示霍尔传感器模块110和分流传感器模块120的相应的性能以及使用霍尔传感器模块110和分流传感器模块120的混合电流传感器组件1的性能。
[0067] [表格1]
[0068]所测量的项目 霍尔传感器 分流传感器 混合
响应时间 10 µs 1000 µs 10 µs
准确度 1.5% 0.5% 0.5%
零补偿电流 ±1.35 A ±0.5 A ±0.5 A
输出信道 1 1 2
冗余 X X O
[0069] 参考表格1，霍尔传感器模块110和分流传感器模块120的每个具有基于所测量的项目的优点和缺点。霍尔传感器模块110具有更快速的对电流改变的响应时间。分流传感器模块120具有更小的零补偿电流和更高的准确度。混合电流传感器组件1是霍尔传感器模块110和分流传感器模块120的组合，因而，具有两个传感器的互补的优点和缺点。例如，混合电流传感器组件1可以使用微处理器123来利用取决于情形而由霍尔传感器模块110和分流传感器模块120的至少一个测量的值。霍尔传感器模块110和分流传感器模块120独立地测量电流。因而，当两个传感器之一被损坏时，混合电流传感器组件1可以使用另一个传感器来测量电流。
[0070] 在下文中，执行与在前面描述的构件完全相同的功能的构件将使用在前面描述的构件的相同的名称来指代。除非另有指定，在前面提供的描述可应用于将在下文中描述的示例实施例，并且，将省略重复的描述。
[0071] 图6是根据本发明的另一个实施例的混合电流传感器组件2的分解透视图，并且，图7是混合电流传感器组件2的内部结构的透视图。
[0072] 参考图6和7，混合电流传感器组件2包括壳体、导体25、电路板26、连接器29、霍尔芯211、霍尔传感器212、分流电阻221、分流端子222以及微处理器223。
[0073] 壳体包括壳体主体21a和壳体盖21b。壳体主体21a包括第一导体插入部分（未示出），导体25插入该第一导体插入部分中。例如，第一导体插入部分是形成于壳体主体21a中的槽。在图6中，第一导体插入部分形成于壳体主体21a的背面。壳体主体21a还包括连接器插入部分21aa，连接器29插入连接器插入部分21aa中。例如，连接器插入部分21aa是通过在壳体主体21a的一侧凹入而形成的沟槽。
[0074] 壳体盖21b包括第二导体插入部分21ba，导体25插入第二导体插入部分21ba中。例如，第二导体插入部分21ba是形成于壳体盖21b中的槽。第二导体插入部分21ba形成于与第一导体插入部分相对应的面。
[0075] 导体25安置成穿透壳体。导体25的一端部分安置成穿透壳体主体21a的一面，并且，导体25的另一端部分安置成穿透壳体盖21b。
[0076] 电路板26包括芯插入部分26a，霍尔芯211插入芯插入部分26a中。例如，芯插入部分26a是从电路板26的一个边缘沿向内的方向线状地凹入的沟槽。
[0077] 霍尔芯211以覆盖导体25的形式设置。霍尔芯211包括覆盖导体25的底侧的第一面、从第一面的两个边缘弯曲并覆盖导体15的两侧的第二面和第三面以及沿第一端部分与第二端部分面向彼此的方向相应地从第二面和第三面弯曲的第一端部分和第二端部分。基于这样的形式，被施加至霍尔芯211的磁场可能增强。霍尔芯211沿着芯插入部分26a滑动地连接。详细地，霍尔芯211的第二面和第三面的至少一个通过芯插入部分26a而滑动地连接至电路板26。
[0078] 霍尔芯211和霍尔传感器212统称为霍尔传感器模块。
[0079] 分流电阻221、分流端子222以及微处理器223统称为分流传感器模块。
[0080] 图8是根据本发明的又一个实施例的混合电流传感器组件3的分解透视图，并且，图9是混合电流传感器组件3的内部结构的透视图。
[0081] 参考图8和9，混合电流传感器组件3包括壳体、导体35、电路板36、连接器39、霍尔芯311、霍尔传感器312、分流电阻321、分流端子322以及微处理器323。
[0082] 壳体包括壳体主体31a和壳体盖31b。壳体主体31a包括第一导体插入部分（未示出），导体35插入该第一导体插入部分中。例如，第一导体插入部分是形成于壳体主体31a中的槽。在图8中，第一导体插入部分形成于壳体主体31a的背面。壳体主体31a包括连接器插入部分（未示出），连接器39插入该连接器插入部分中。例如，连接器插入部分是形成于壳体主体31a的一侧的槽。在图8中，连接器插入部分形成于壳体主体31a的背面。即，第一导体插入部分和连接器插入部分形成于壳体主体31a的同一面。
[0083] 壳体盖31b包括第二导体插入部分31ba，导体35插入第二导体插入部分31ba中。例如，第二导体插入部分31ba是形成于壳体盖31b中的槽。第二导体插入部分31ba形成于与第一导体插入部分相对应的面。
[0084] 导体35安置成穿透壳体。导体35的一端部分安置成穿透壳体主体31a的一面，并且，导体35的另一端部分安置成穿透壳体盖31b。
[0085] 霍尔芯311以覆盖导体35和电路板36的形式设置。霍尔芯311包括覆盖导体35和电路板36的底侧的第一面、从第一面的两个边缘弯曲并覆盖导体35和电路板36的两侧的第二面和第三面以及沿第一端部分与第二端部分面向彼此的方向相应地从第二面和第三面弯曲的第一端部分和第二端部分。基于这样的形式，被施加至霍尔芯311的磁场可能增强。
[0086] 霍尔传感器312安置在形成于霍尔芯311的第一端部分与第二端部分之间的间隙中。霍尔传感器312的感测面安置成允许将对霍尔芯311感应的磁通垂直地互联。基于在前面描述的这样的结构，可以改进霍尔传感器312的灵敏度。
[0087] 霍尔芯311和霍尔传感器312统称为霍尔传感器模块。
[0088] 分流电阻321、分流端子322以及微处理器323统称为分流传感器模块。
[0089] 根据本发明的示例实施例，两种类型的传感器的相应的优点和缺点可以通过将两个类型集成至单个传感器壳体中来补充。因而，可以实现更快速的对电流改变的响应速度和更高的设计准确度。另外，可以减小生产成本和产品的尺寸。
[0090] 虽然本公开包括具体的示例，但是将对本领域普通技术人员显而易见，在不背离
权利要求及其等效物的实质和范围的情况下，可以在这些示例中作出形式和细节的各种改变。在本文中描述的示例将仅在描述的意义上考虑，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述被认为可应用于其他示例中的类似的特征或方面。如果所描述的技术以不同的顺序执行且/或如果所描述的系统、体系结构、装置或电路中的构件以不同的方式组合且/或被其他构件或其等效物取代或补充，则可以实现合适的结果。
[0091] 因此，本公开的范围不是由详细描述定义，而是由权利要求及其等效物定义，并且，权利要求及其等效物的范围内的全部变化被解释为被包括在本公开中。
