CN105026943A - 一件式地构造的电流传感器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测量电流、特别是用于测量机动车中电池电流的电流传感器装置(1),具有电阻元件(40),在该电阻元件上通过电压能够确定出电流(I),具有第一和第二连接元件(30、50),该第一和第二连接元件分别设置在电阻元件的不同侧上并且与电阻元件(40)电连接,其特征在于,电阻元件(40)和连接元件(30、50)被一件式设计。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于测量电流、特别是用于测量机动车中电池电流的电流传感器装置,以及一种带有根据本发明的电流传感器装置/电流感测装置的机动车。
背景技术
在机动车中针对不同的功能使用电机,或者用作在电动汽车中的主传动单元,或者例如用作电的助力转向系统的传动单元。在大多情况下,电机的使用需要使用电流传感器来准确测量向电机输送的供电电流或者向电池输送的充电电流。
已知了市售的带有分流器的电流传感器,该分流器设置在两个导电的端子之间并且与之连接。分流器由具有电阻在很大温度范围内尽可能保持恒定的特征的材料制成,例如
基于汽车工业中的高的成本压力,在存在继续缩减电流传感器的制造成本的需求。在此,电流传感器的主要的成本因素一方面由分流器的材料、另一方面由制造步骤构成。
发明内容
因此本发明的目的在于,提供一种可低成本制造的电流传感器装置。
该目的借助开头所述类型的电流传感器装置得以实现,其中电阻元件和连接元件被一件式设计。
本发明所基于的基本考虑是,通过以一件式部件集成地构造连接元件和电阻元件来简化电流传感器装置的构造。连接元件和电阻元件由单一的一个部件构成或者单片地构成并且由相同材料构成。以这种方式,一方面省略掉了将电阻元件与连接元件相连接的制造步骤。另一方面可放弃为电阻元件使用昂贵材料。本发明的另一优点在于,在该部件热膨胀时不再在连接元件和电阻元件之间出现电压。
优选的是,根据本发明的电流传感器装置由此被改进,即电阻元件和连接元件由一件式的板材元件构成。电流传感器装置以这种方式在几个制造步骤中由板材冲压而成。以这种方式将制造材料和工具成本减少至最小程度。
有利的是,电流传感器装置由此改进,即电阻元件具有比连接元件的横截面小的横截面。
有利的是,电流传感器装置由此改进,即电阻元件具有杆状设计的部段。
有利的是,电流传感器装置由此改进,即电阻元件具有至少一个弯曲的部段。
根据本发明的电流传感器装置的证实特别有利的实施方式是,电阻元件具有蜿蜒状的部段。有利的是,电阻元件在测量部段的区域中被设计成迷宫形式。
此外根据本发明的电流传感器装置的优选的实施方式是,板材元件具有铜。
有利的是,通过用于对电阻元件上电压进行分析处理的分析处理单元改进电流传感器装置。
有利的是,通过用于测量连接元件和/或在电阻元件上温度的至少一个温度传感器改进电流传感器装置。
有利的是,电流传感器装置由此改进,即借助分析处理单元根据温度可确定电阻元件的电阻。
有利的是,电流传感器装置由此改进,借助分析处理单元可以以受到热影响后的电流值分量校正所确定的电流值。
此外本发明还涉及一种带有根据前述实施方式之一所述的电流传感器装置的机动车。
由从属权利要求和下面根据附图对实施例的描述得到其他优选的实施方案。
附图说明
附图示出:
图1为根据本发明的电流传感器装置的第一实施例的透视图;
图2为根据本发明的电流传感器装置的第二实施例的透视图;
图3为根据本发明的电流传感器装置的第三实施例的透视图;
图4为带有分析处理单元的前述实施例的透视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的电流传感器装置1的第一实施例,所述传感器装置用于测量电流、特别是用于测量电池电流。电流传感器装置具有电阻元件(40),在该元件上可通过电压确定电流(I)。此外,电流传感器装置1具有第一和第二连接元件30、50。它们分别设置在电阻元件40的不同侧并且与电阻元件40电连接。电阻元件40和连接元件30、40被一件式设计。电流传感器装置1在本实施例中由一件式的铜质板材元件构成的,其中根据本发明的装置1并不局限于铜,而是也能够使用其他的导电材料。
连接元件30、50被设计得长形、直线形的。连接元件30、50在其端部分别具有通孔31、51,连接销或类似物可穿过该通孔,以便将电流传感器装置1与回路电连接。由此所产生的通过第一连接元件30、电阻元件40和第二连接元件50的电流I借助于在电阻元件40的两个测量点42a,42b之间的电压降以及电阻元件40的电阻R计算得出。
电阻元件40和连接元件30、50被设计成板材元件的部段。电阻元件40的部段位于在连接元件30、50的部段之间的板材元件中部。电阻元件40的部段分别具有连接区域41a、41b,连接区域41a、41b的横截面与连接元件30、50的横截面一致。测量点42a,42b位于连接区域41a,41b中,通过所述测量点测量在电阻元件上的压力降。
此外,电阻元件40具有部段或区域43,该部段或区域43的横截面小于连接元件30,50的横截面。在图1中所示的实施例中这一区域被设计成杆状或直线状。替代于此,该区域43在第二和第三实施例中被设计成带有至少一个弯曲的部段。在图2中电阻元件的区域43被设计成迂回弯曲状,在图7中该区域43被设计成S-曲线状。如在附图中所示,在本发明的框架中可以想到电阻元件40的不同的形状。在此,如在图5的实施例中所示那样,电阻元件40的高度或厚度可以不同于连接元件30、50的厚度。但是也能够如在图6和图7中所示那样与连接元件30、50的厚度相同。
以这种方式可以使用不同的材料或者以电流传感器装置的不同尺寸实现电阻元件40的始终不变的电阻R。通常电阻元件40的电阻R被设计成100μΩ。借助弯曲的部段能够实现机械稳定和热稳定的电阻元件40。
如在图4中所示,电流传感器装置1能够增设有用于对在电阻元件40上的电压进行分析处理的分析处理单元70。计算元件包括电路板71,其被置入到壳体72中。通过两个端子73能够调取由分析处理单元70产生的信号。
优选的,分析处理单元具有一个或多个用于测量在连接元件30、50和/或在电阻元件40上的温度的温度传感器71。为此,温度传感器或者可直接被设置在电路板71上。也可以设想例如使用光学温度传感器。
分析处理单元70适合于根据温度确定电阻元件40的电阻R。为了能够实现更精确的电流测量,要对由于电阻元件40的升温或冷却所导致的电阻元件40电阻变化加以考虑。由此可以以由热影响引起的电流值分量来校正所确定的电流值,以便确定与事实接近的电流。以这种方式可以补偿对特别抗温的电阻材料的放弃。
Claims (12)
1.一种用于测量电流、特别是用于测量机动车中的电池电流的电流传感器装置(1),具有
--电阻元件(40),在该电阻元件上能通过电压计算出电流(I),以及
--第一连接元件(30)和第二连接元件(50),所述第一连接元件和第二连接元件分别设置在电阻元件(40)的不同侧上并且与电阻元件(40)电连接,
其特征在于,电阻元件(40)和连接元件(30、50)一件式地构造。
2.根据权利要求1所述的电流传感器装置,其特征在于,电阻元件(40)和连接元件(30、50)由一件式的板材元件构成。
3.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,电阻元件(40)的横截面小于连接元件(30,50)的横截面。
4.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,电阻元件(40)具有被设计成杆状的部段(43)。
5.权利要求中3和4之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,电阻元件(40)具有至少一个弯曲的部段(43)。
6.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,电阻元件具有蜿蜒状的部段(43)。
7.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,板材元件具有铜。
8.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,设有用于对电阻元件(40)上的电压进行分析处理的分析处理单元(70)。
9.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,设有至少一个用于测量在连接元件(30、50)和/或在电阻元件(40)上的温度的温度传感器。
10.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,借助分析处理单元(70)能确定电阻元件(40)的与温度相关的电阻(R)。
11.根据前述权利要求之一所述的电流传感器装置(1),其特征在于,借助分析处理单元(70)能够以在热影响下的电流值分量来校正所确定电流值。
12.一种机动车,该机动车具有根据权利要求1至11之一所述的电流传感器装置(1)。
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