[发明专利]阵列型霍尔电流传感装置和包含其的汽车电源系统

权利要求书

1.一种适于汽车应用的阵列型霍尔电流传感装置，其特征在于，包括：

印刷电路板，其包含开口；

在所述印刷电路板上沿所述开口周边布置的多个霍尔元件，所述霍尔元件均匀分布在一个以开口中心为圆心的圆周上；以及

信号处理电路，其布置在所述印刷电路板上并与所述霍尔元件耦合，

其中，所述霍尔元件的个数为2的幂次方,

其中，所述信号处理电路包含：

多个模数转换器，分别与所述霍尔元件中的一个耦合；

与所述模数转换器耦合的加法单元，用于对所述模数转换器输出的所述霍尔元件的电势值进行求和以得到总的霍尔电势值；以及

与所述加法单元耦合的计算单元，按照下列方式确定输电导线的电流值i_c：

$e_{Hall}=\frac{nk\mathrm{\μ}}{2\mathrm{\π}r}i$

i_c＝i+f(i)

f(i)＝-a×(i-i_r)²+b

这里，e_Hall为所述加法单元输出的总的霍尔电势值，μ为空气磁导率，k为所述霍尔元件的霍尔系数，n为霍尔元件的个数，r为所述圆周的半径，a、b和i_r为实验确定的常数，

或者所述信号处理电路包含：

多个增益调整器，分别与所述霍尔元件中的一个耦合，以按照相应的增益系数放大各自耦合的所述霍尔元件输出的霍尔电势值；

与所述增益调整器耦合的加法单元，用于对所述增益调整器输出的放大的霍尔电势值进行求和以得到总的霍尔电势值；

与所述加法单元耦合的模数转换器，用于将所述总的霍尔电势值转换为数字形式；

与所述模数转换器耦合的计算单元，按照下列方式确定所述输电导线的电流值i_c：

$e_{Hall}=\frac{nk\mathrm{\μ}}{2\mathrm{\π}r}i$

i_c＝i+f(i)

f(i)＝-a×(i-i_r)²+b

这里，e_Hall为所述模数转换器输出的总的霍尔电势值，μ为空气磁导率，k为所述霍尔元件的霍尔系数，n为霍尔元件的个数，r为所述圆周的半径，a、b和i_r为实验确定的常数。

2.如权利要求1所述的阵列型霍尔电流传感装置，其中，所述霍尔元件为单轴霍尔元件并且具有相同的霍尔系数。

3.如权利要求1所述的阵列型霍尔电流传感装置，其中，在所述开口内侧设置有弹性元件以固定穿越其中的输电导线。