CN102217024A - 配有集成电流传感的保险丝组件 - Google Patents

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Abstract

保险丝组件(10)包含一个主要部件(12)，它部分地包裹在保护套(14)中。主要部件(12)包含一对由导电材料制成的连接器(16A和16B)，它们可以将保险丝组件(10)接入电动汽车的驱动系统。这两个连接器(16A和16B)之间通过熔片(18)进行连接，熔片(18)最好包裹在保护套(14)中。正如业界经验丰富的技术人员所知，如果通过保险丝组件(10)的电流超过了预定电流或预定时间，熔片(18)就会有所反应。

Description

配有集成电流传感的保险丝组件
背景技术
本发明已于2008年11月14日获颁美国专利证书，申请序列号为12/271,011，有关本发明的全部信息已纳入本文以供参考。
本发明是一个配有集成电流传感器的保险丝组件，主要用于电动或混合动力汽车的驱动系统。
随着车辆的驱动系统逐渐电气化，电流传感技术目前的工艺水平也出现了一些问题。鉴于当前的高强度电流，以及感应直流电的需要，用户大致有两种选择：(1)非接触式霍尔效应传感器，或者(2)内联分流电阻器。
霍尔效应传感器有三个主要问题。首先，传感器依靠感应静态磁场来工作。这个静态磁场可能受到驱动系统外部磁场的影响，也可能受到自身线路转换噪声的影响。第二，根据不同的设计，霍尔效应传感器对于系统的机械安装非常敏感，可能会由于安装方法不同而有所差异。第三，霍尔效应传感器的准确性不如等效分流方法。
内联分流电阻器也有其局限性。首先，电流引起的功率耗散要求电阻元件的电阻值必须非常小。这意味着，金属分流器必须符合适当的规格。这种温度曲线一般也要求将分流器安装在板外或引线设备(即接有导体的设备)中。
第二，需要将分流电阻器的电阻实际插入到电流通路中。这样既增加了机械的复杂性，又给驱动系统添加了额外的阻抗。这种阻抗既是元件的电阻，又构成了系统中多余的连接点。第三，如果分流器由于过载而变得过热，它的电阻值就会发生变化。
人们一直在努力改善传感设备，以消除先进传感设备所存在的问题。
保险丝组件包含一个主要部件，它部分地包裹在绝缘(不导电)材料制成的保护套中，本身包含一对由导电材料(如金属)制成的连接器。这两个连接器可以将保险丝组件接入更大的系统，例如电动汽车的驱动系统。连接器之间通过熔片连接，熔片最好包裹在保护套中。正如业界经验丰富的技术人员所知，如果通过保险丝组件的电流超过了预定电流或预定时间，熔片就会熔化或以其他方式消解。此外，连接器之间还接着一个电流传感元件，它包含一个电阻器，也就是通常所说的分流电阻器。电流传感元件包含一对端子，它们分别连接电阻器的两端，以测量通过电阻器的电压。通过测量电压，并了解该电阻器的电阻值，就可以轻松算出通过电流传感元件和整个保险丝组件的电流。
通常情况下，电动汽车的驱动系统需要安装熔片，以便提供短路安全保护。如果熔片损坏，就必须更换保险丝组件。在更换保险丝组件时，还要更换电流传感元件。这样，电流传感元件才能保持正常工作。在图示模型中，熔片连接一个连接器，电流传感元件连接另一个连接器，熔片和电流传感元件之间，则由导电材料(如金属)制成的连接板进行连接。
电流传感元件两端通过一对外部端子进行连接。外部端子至少要部分暴露于保护套之外，以便将电压传感器(未显示)或其他类似的测量仪器(未显示)连接到保险丝组件。
本发明最基本的优势就是设计简单、易于制造。
此外，它至少还有另一个优势，就是不会给驱动系统添加额外的阻抗。
附图说明
为了帮助您更好地理解本发明的其他优势，请阅读以下详细介绍，并参见以下附图：
图1是根据本发明所制的保险丝组件模型的透视图；
图2是根据本发明所制的保险丝组件模型主要部件的透视图。
具体实施方式
您可以参考图上的数字，它们在图中指示相应的部件，数字10所指的就是配有集成电流传感器的保险丝组件。
如图1所示，保险丝组件10包含一个主要部件12。图2显示得更清楚，主要部件12部分地包裹在绝缘(不导电)材料制成的保护套14中。
主要部件12包含一对由导电材料(如金属)制成的连接器16A和16B。连接器16A和16B可以将保险丝组件10接入更大的系统(未显示)，例如电动汽车的驱动系统(未显示)。
连接器16A和16B之间通过熔片18连接，熔片18最好包裹在保护套14中。正如业界经验丰富的技术人员所知，如果通过保险丝组件10的电流超过了预定电流或预定时间，熔片18就会熔化或以其他方式消解。
此外，连接器16A和16B之间还接着一个电流传感元件20，它包含一个电阻器(未显示)，也就是通常所说的分流电阻器。电流传感元件20包含一对端子22，它们分别连接电阻器的两端，以测量通过电阻器的电压。通过测量电压，并了解该电阻器的电阻值，就可以轻松算出通过电流传感元件20和整个保险丝组件10的电流。
在一种模型中，可以利用美国宾夕法尼亚州Vishay Intertechnology，Inc.of Malvern 公司生产的SPR3004来部署电流传感元件20。当然，业界经验丰富的技术人员还可以利用其他资源和配置来部署电流传感元件20。
通常情况下，电动汽车的驱动系统需要安装熔片18，以便提供短路安全保护。如果熔片18损坏，就必须更换保险丝组件10。在更换保险丝组件10时，还要更换电流传感元件20。这样，电流传感元件20才能保持正常工作。
在图示模型中，熔片18连接一个连接器16A，电流传感元件20连接另一个连接器16B，熔片18和电流传感元件20之间，则由导电材料(如金属)制成的连接板24进行连接。
电流传感元件10的两个端子22通过一对外部端子26进行连接。外部端子26至少要部分暴露于保护套14之外，以便将电压传感器(未显示)或其他类似的测量仪器(未显示)连接到保险丝组件10。
尽管本文已经详细介绍了保险丝组件的各种模型，但这些模型仅以非限制性示例方式提供。因此，在不背离本材料范围的情况下，我们可以对元件进行任意变更和修改，也可以用类似元件替代其中的元件。实际上，本材料并未详尽说明产品实施方案，也不以材料范围为限制。

Claims (9)

1.一种汽车驱动系统的保险丝组件(简称“保险丝组件”)，其包括：
一对由导电材料制成的连接器；
熔片连接至少一个连接器，并在两者之间延伸开来，
如果通过保险丝组件的电流超过了预定电流或预定时间，熔片就会消解；
电流传感元件连接熔片以及至少一个连接器，从而构成保险丝组件。
2.如权利要求1所述的保险丝组件，其包含一个保护套，它可以将熔片和电流传感元件包裹起来。
3.如权利要求2所述的保险丝组件，其中保护套是由绝缘(不导电)材料制成的。
4.如权利要求3所述的保险丝组件，其中连接器是由导电材料制成的，它可以将保险丝组件接入驱动系统。
5.如权利要求4所述的保险丝组件，其中如果通过保险丝组件的电流超过了预定电流或预定时间，熔片就会消解。
6.如权利要求5所述的保险丝组件，其中两个连接器之间是通过电流传感元件进行连接的。
7.如权利要求6所述的保险丝组件，其中电流传感元件包含一个电阻器和一对端子，这对端子分别连接电阻器的两端，以测量通过电阻器的电压，从而进一步计算通过电流传感元件的电流。
8.如权利要求7所述的保险丝组件，其中电流传感元件的两个端子通过一对外部端子进行连接。
9.如权利要求8所述的保险丝组件，其中外部端子至少要部分暴露于保护套之外，以便将电压传感器连接到保险丝组件。
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