CN100580460C - 用于汽车的蓄电池电流传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车的蓄电池电流传感器，包括嵌入到蓄电池电路中的测量传感器和与该测量传感器相连接的测量电路装置，在该传感器中，至少测量电路装置的部件设置在电路基板上，该电路基板经由连接件与测量传感器位置固定地电连接和机械连接，其中各连接件具有至少一个压入触点，该连接件经由所述压入触点与电路基板和/或与测量传感器相连接。

Description

用于汽车的蓄电池电流传感器
技术领域
本发明涉及一种用于汽车的蓄电池电流传感器，包括嵌入到蓄电池电路中的测量传感器和与该测量传感器相连接的测量电路装置，在该测量传感器中至少测量电路装置的部件设置在电路基板上，该电路基板经由连接件与测量传感器位置固定地电连接和机械连接。
背景技术
此种类型的蓄电池电流传感器由DE 199 61 311 A1是公知的，该蓄电池电流传感器机械地直接设置在蓄电池的电极接线柱上。在其中所描述的蓄电池电流传感器中，测量传感器设计为测量电阻且经过钎焊连接与印制电路基板相连接。此处测量传感器的接触面采用铜制造，而本身的电阻由锰镍铜合金制成，如此制成的测量传感器由此应当具有与所采用的印制电路板材料相同的热膨胀系数。
由DE20318266U1已知一种按前序部分所述的蓄电池电流传感器。在此测量电子装置通过弹性的接触元件经由焊接连接与测量电阻导电地连接。
基于本发明的问题在于，在汽车中的电流电阻在运行时遭受非常强烈的温度波动。例如人们考虑一汽车，其在非常低的外界温度下停放较长时间，以致其蓄电池电流传感器已经被冷却到该外界温度。如果该汽车现在启动，这样在启动期间几百安培的电流流经蓄电池电流传感器，由此测量电阻特别地被剧烈加热。此时出现的温度跳跃可以容易地超过100摄氏度。
与所述温度跳跃联系在一起的是，测量电阻的不可忽视的热膨胀。如果载有测定电路的电路基板固定地亦即不经由柔性的线路与测量电阻相连接，其出于成本便宜和制造技术的考虑，蓄电池电流传感器优选简易的造型，这样就出现如下问题，即尽可能好的平衡测量电阻和电路基板的交替的热膨胀。已知的解决方法是，如上所提到的，尽可能地为测量电阻和电路基板设置具有相似热膨胀系数的材料。
在此缺点是，人们由此在选择要采用的材料时受到强烈地限制，且由此大多数导致了在制造时成本增加。特别不利的是，通过已知的措施仅不完全地解决所述问题，因为测量电阻和电路基板之间的温度平衡要求一定的时间，这样就不能完全避免由热引起的机械应力。此外，为了保护敏感的电器部件，也完全不期望上述电路基板承受测量电阻有时相当高的温度。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种蓄电池电流传感器，该蓄电池电流传感器具有测量传感器和电路基板之间的直接的机械连接和电连接，在该蓄电池电流传感器中避免由于测量传感器的热膨胀而引起的上述缺点。
所述目的通过如下的措施实现，即设置多个连接件，所述多个连接件分别具有至少一个压入触点，所述连接件经由所述压入触点与电路基板和/或与测量传感器相连接。
按本发明所述连接件由于其弹性特性实现在机械上固定的但不是刚性的、在电路基板和测量电阻之间的机械连接和电连接，所述弹性特性特别是通过压入触点地弹簧作用得到。由此以简单的且低成本的方式避免由温度引起的蓄电池电流传感器上的机械应力。
特别有利的是，通过该压入触点可以实现测量传感器和电路基板之间的机械连接，该连接具有相对较小的热耦合。由此一方面可能的是，电路基板的温度经过较长时间段适应于测量传感器的平均温度，而另一方面测量传感器的温度峰值，如其大概在汽车启动时出现，不会造成电路基板和在其上方设置的温度敏感构件的过度加热。
此外有利的是，压入触点的应用使一个特别简单的和此外电路基板在测量传感器上可逆的安装成为可能。
所述测量传感器本身可以有利地设计为简单的金属条。一与该金属条相连接的测量装置测定一与流过金属条电流的物理值，大概由电流引起的磁场或加热。一种特别简易且可靠的电流测量方法在于，设置金属条的一部分作为测量电阻，并在那里探测下降的电压。
附图说明
接下来借助于附图示出且更详细地说明本发明的实施例。
其中：
图1：蓄电池电流传感器的剖面图；
图2：在图1中示出的蓄电池电流传感器的俯视图；
图3：图1中局部的放大图；
图4：图中示出局部的侧视图；
图5：连接元件的两个视图。
具体实施方式
图1中以剖视图示出了按本发明构成的蓄电池电流传感器。该蓄电池电流传感器具有测量传感器1，其具有有通过金属条形成的测量电阻1a，该电阻在其中间区域具有塑料包封件3，该塑料包封件形成外壳2的一部分。外壳2具有作为另一外壳部分的外壳覆盖件9，该外壳覆盖件具有塑料包封件3，优选地通过激光焊接连接，并且其具有作为插塞连接器4部件的成型插头笼(Steckerkorb)。
测量电阻1a在其末端部分上具有简单的圆柱形的成型件11，连接元件5、6可绕其中轴线旋转地设置。在该连接元件5、6的相对位置相对于测量传感器固定之后其位置通过连接位置的共同挤压锁定。
如图2所示的，第一电连接元件5设计为蓄电池电极接线柱8，其具有用于在圆柱形或圆锥形蓄电池电极处连接的环形接线柱元件。
第二电连接元件6，其可以设计为螺栓、插接或卡接连接器，实现与图中未示出汽车电缆的电连接和机械连接。因此整个蓄电池电流流经测量电阻1a，其中设置在塑料外壳内的测量电路装置测定在测量电阻1a包封部分处的电压降。
一与通过电阻1a的电流的测量信号可以在插塞连接器4处接收，该插塞连接器成型在外壳2的覆盖件9上。
因为连接元件5、6经由圆柱形的成型件11首先可转动的与测量传感器1相连接，连接元件5、6相对于测量传感器的定位可以非常柔性地适应于各种对于汽车特殊的给定条件。此外也可以根据要求地设置适应对于汽车特殊的连接元件，无需对测量传感器1进行结构的改变。由此在不同汽车上的蓄电池电流传感器的特别简单和低成本的匹配是可能的。在连接元件5、6完成定位以后在连接元件5、6和测量传感器之间可转动的连接例如通过连接元件的共同挤压达到最终有效地固定。
图3以剖视图示出蓄电池传感器的细节。在其圆柱形的成型件11之间测量传感器1整体式地形成条状的测量电阻1a，在该电阻处电压相对于蓄电池电流成比例地下降，该电压由测量电路装置来测定。在图中未示出地测量电路装置的构件在此设置在电路基板10上，该电路基板可以是印制电路板或者陶瓷基板。测量电路装置经过在测量电阻1a和电路基板10之间的连接元件7获得要被测定的测量传感器1的测量信号。
就如从图4中特别清晰地得知，为此设置四个连接元件7，所述连接元件将测量电阻1a和电路基板10电连接和机械连接。连接元件7这里设计为直角折弯的金属部件，由该金属部件各个连接部分13紧固地例如经过钎焊连接或者优选地经过熔焊连接与测量电阻1a相连接。连接元件7的与电路基板10相连接的部分设计为压入触点12，该压入触点通过导电边缘区域投入到电路基板的间隙15内。
由此设置在电路基板10上的测量电路装置由测量电阻1a获得要测定的电压降。有利的是，可能在压入触点12和电路基板10的连接区域上产生的微小的接触电阻对于测量结果是忽略不计的，因为在测量电阻1a上的电压降优选地通过高欧姆测量电路装置进行测定。
在运行中通过测量电阻1a以及测量传感器1的交替的温度发生变化的热膨胀由于连接件7的弹性特性不会导致在与电路基板10的连接中的机械应力。
图5以两个视图放大地示出连接件7。插入到电路基板10的间隙15中的压入触点12具有环外形且由于其弹性特性能够在其横向上平衡测量电阻1(参照图4)热膨胀。连接件7的在压入触点12和连接部分13之间的至少限定的弹性区域14平衡了在测量传感器1的纵向上的热敏长度变化。
不言而喻地，本发明的实施方案不仅仅局限在该实施例上。因此例如也有如下实施例是可能的，在该实施例中连接件紧固地与电路基板连接且弹性地与测量电阻连接。同样地也可以考虑如下实施例，在该实施例中连接件的两边设有弹性的压入触点。
附图标记清单
1   测量传感器
1a  测量电阻
2   外壳
3   塑料包封件
4   插塞连接器
5   (第一)连接元件
6   (第二)连接元件
7   连接件
8   蓄电池电极接线柱
9   外壳覆盖件
10  电路基板
11  成型件
12  压入触点
13  连接部分
14  弹簧区域
15  间隙

Claims (11)

1.用于汽车的蓄电池电流传感器，包括嵌入到蓄电池电路中的测量传感器(1)和与该测量传感器(1)相连接的测量电路装置，其中至少测量电路装置的部件设置在电路基板(10)上，该电路基板经过连接件(7)位置固定地与测量传感器(1)电连接和机械连接，
其特征在于，
设置多个连接件(7)，所述多个连接件(7)分别具有至少一个压入触点(12)，所述连接件经由该压入触点与电路基板(10)和/或与测量传感器(1)相连接。
2.按权利要求1所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，连接件(7)具有用于与测量传感器(1)或与电路基板(10)产生紧固连接的连接部分(13)。
3.按权利要求2所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，所述紧固连接是钎焊连接或熔焊连接。
4.按权利要求1所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，压入触点(12)形成弹性的环。
5.按权利要求1所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，连接件(7)设计为弯折的金属部件。
6.按权利要求1所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，连接件(7)设计为直角弯折的金属部件。
7.按权利要求2所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，连接件(7)在压入触点(12)和连接部分(13)之间具有一弹性区域(14)。
8.按权利要求1所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，电路基板(10)设计为印制电路板或者陶瓷基板。
9.按权利要求2所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，所述连接部分(13)与测量传感器(1)紧固地连接。
10.按权利要求1所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，测量传感器(1)是测量电阻(1a)。
11.按权利要求10所述的蓄电池电流传感器，其特征在于，测量电阻(1a)通过金属条构成。
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