CN102411127A - 一种蓄电池的传感器装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄电池的传感器装置，包括：夹具、电流取样电阻、蓄电池温度传感器、电子装置及连接上述各部件的连接电路，夹具包括分别与蓄电池两个电极桩头相连的第一夹具和第二夹具，电流取样电阻、电子装置与第一夹具设置为一体，蓄电池温度传感器设置于第二夹具或蓄电池的另一个电极桩头。在本发明公开的蓄电池的传感器装置中，蓄电池温度传感器和电流取样电阻设置于蓄电池的不同电极桩头，当车辆启动时，电流取样电阻上产生较大功耗并导致电流取样电阻的温度显著升高，由于蓄电池温度传感器设置在远离电流取样电阻的另一电极桩头处，可以避免电流取样电阻温升造成的测量偏差，准确测量蓄电池的温度。

Description

一种蓄电池的传感器装置

技术领域

本发明涉及蓄电池状态检测技术领域，尤其涉及一种蓄电池的传感器装置。

背景技术

随着技术的发展，人们生活水平的提高，对汽车安全性和舒适性的要求也越来越高，伴随而来的是大量用电设备的增加，这对整车电气系统提出了更高的要求，为了保证车辆的安全性和可靠性，需要持续对车辆的蓄电池状态进行检测。

申请号为008219.0的专利申请文件公开了一种蓄电池的传感器装置，该传感器装置包括夹具、电阻元件、温度传感器和电子装置。其中，夹具与蓄电池的一极连接，电阻元件、温度传感器和电子装置与该夹具结合成整体，电阻元件与车辆用电负载串联于蓄电池回路中，电子装置通过馈电电缆与蓄电池的正极连接，由蓄电池为电子装置供电，并由电子装置检测蓄电池电压，同时电子装置通过连接电路连接在电阻元件的两端，检测电阻元件两端的电压，并根据电阻元件两端的电压和电阻元件的电阻计算出蓄电池的电流，温度传感器与电子装置通过电缆连接，可以测量蓄电池的温度并传输至电子装置中，该传感器装置设置于蓄电池的一个电极，可以实现蓄电池电压、电流和温度的测量。

但是，在车辆启动时蓄电池放电电流达到几百安培，此时将在电阻元件上产生较大的功耗，导致电阻元件的温度显著升高，由于上述蓄电池传感器装置中，温度传感器与电阻元件设置在一个电极上，所以温度传感器测量所得的蓄电池的温度高于其实际温度，其测量值不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种蓄电池的传感器装置，可以准确测量蓄电池的温度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种蓄电池的传感器装置，包括：夹具、电流取样电阻、蓄电池温度传感器、电子装置及连接上述各部件的连接电路，所述夹具包括分别与所述蓄电池两个电极桩头相连的第一夹具和第二夹具，所述电流取样电阻、电子装置与所述第一夹具设置为一体，所述蓄电池温度传感器设置于所述第二夹具或所述蓄电池的另一个电极桩头。

优选的，所述第一夹具与所述蓄电池的负极桩头连接。

优选的，进一步包括：设置于所述第一夹具或所述电流取样电阻上的电阻温度传感器，所述电阻温度传感器与所述电子装置连接。

优选的，所述蓄电池温度传感器和所述电阻温度传感器均为热敏电阻。

优选的，所述电子装置包括检测模块、模数转换模块、数据处理模块和通讯模块。

由此可见，本发明的有益效果为：在本发明公开的蓄电池的传感器装置中，蓄电池温度传感器和电流取样电阻设置于蓄电池的不同电极桩头，当车辆启动时，电流取样电阻上产生较大功耗并导致电流取样电阻的温度显著升高，由于蓄电池温度传感器设置在远离电流取样电阻的另一电极桩头处，可以避免电流取样电阻温升造成的测量偏差，准确测量蓄电池的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种蓄电池的传感器装置的结构示意图；

图2为图1所示蓄电池的传感器装置的电路图；

图3为本发明实施例公开的另一种蓄电池的传感器装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明公开了一种蓄电池的传感器装置，可以准确测量蓄电池的温度。

参见图1，图1为本发明实施例公开的蓄电池的传感器装置的结构示意图。

该传感器装置包括：第一夹具11、第二夹具12、电流取样电阻13、电子装置14和蓄电池温度传感器15。

其中，第一夹具11与蓄电池的一个电极桩头连接，第二夹具12与蓄电池的另一个电极桩头连接。在实施中第一夹具11和第二夹具12通常采用黄铜制作，当第一夹具11和第二夹具12与蓄电池的电极桩头连接之后，即建立了与蓄电池的电连接。

电流取样电阻13、电子装置14和第一夹具11为一体结构，电流取样电阻13的一端与第一夹具11连接，在实施中可以通过引线连接、螺栓连接，也可以将电流取样电阻13的一端与第一夹具11焊接为一体，电流取样电阻13的另一端可以通过电缆与车辆的用电负载16的一个电极连接，用电负载16的另一电极与第二夹具12连接，在蓄电池、电流取样电阻13和用电负载16之间形成电流通路(如图2所示)。

蓄电池温度传感器15设置于第二夹具12上，或者通过胶黏剂设置在第二夹具12所在的电极桩头上，并通过线缆与电子装置14连接，用于测量该电极桩头的温度(即蓄电池的温度)，并将蓄电池的温度值传输至电子装置14。

电子装置14通过电缆与蓄电池的正极或设置于正极上的夹具连接，将蓄电池电压信号引入电子装置14，用于检测蓄电池的电压，同时也作为电子装置14的供电电源，另外电子装置14通过电缆与电流取样电阻13的两端连接，检测电流取样电阻13两端的电压，之后电子装置14对蓄电池电压和电流取样电阻13两端的电压进行模数转换，并根据电流取样电阻13两端的电压以及在其内部存储的电流取样电阻13的额定电阻，计算出流经电阻取样电阻13的电流，即蓄电池的电流，另外，电子装置还用于接收蓄电池温度传感器15检测获得的蓄电池的温度值，并将蓄电池的电压、电流和温度传输至车辆的控制部件。

在实施中，可以设置为第一夹具11与蓄电池的正极桩头连接、第二夹具12与蓄电池的负极桩头连接，也可以设置为第一夹具11与蓄电池的负极桩头连接、第二夹具12与蓄电池的正极桩头连接。

在上述公开的蓄电池的传感器装置中，蓄电池温度传感器15和电流取样电阻13设置于蓄电池的不同电极桩头，当车辆启动时，电流取样电阻13上产生较大功耗并导致电流取样电阻13的温度显著升高，由于蓄电池温度传感器15设置在远离电流取样电阻13的另一电极桩头处，可以避免电流取样电阻13自身温度升高造成的测量偏差，准确测量蓄电池的温度。

参见图3，图3为本发明实施例公开的另一种蓄电池的传感器装置的结构示意图。

该传感器装置包括：第一夹具21、第二夹具22、电流取样电阻23、电子装置24、蓄电池温度传感器25和电阻温度传感器26。

其中，第一夹具21与蓄电池的负极桩头连接，第二夹具22与蓄电池的正极桩头连接，当第一夹具21和第二夹具22与蓄电池的电极桩头连接之后，即建立与蓄电池的电连接。

在第一夹具21处设置有电流取样电阻23、电子装置24和电阻温度传感器26，并且电流取样电阻23、电子装置24和电阻温度传感器26与第一夹具21为一体化设计。电流取样电阻23的一端与第一夹具21连接，其另一端与车辆用电负载的一个电极连接，车辆用电负载的另一个电极与第二夹具22连接，在蓄电池、电流取样电阻23和用电负载之间形成电流通路。

电阻温度传感器26设置于第一夹具11处，或者通过胶黏剂设置在电流取样电阻23上，并通过线缆与电子装置24连接，用于测量电流取样电阻23的温度、并将该温度值传输至电子装置24。在车辆运行过程中，始终有电流流入、流出蓄电池，将导致电流取样电阻23所处环境的温度升高，此时电流取样电阻23会发生温度漂移，其实际电阻与额定电阻发生偏差。通过检测电流取样电阻23的温度，可以对电阻的温度漂移进行补偿，具体补偿过程为：由电阻温度传感器26检测电流取样电阻23的温度，通过查询温度与电阻的对应关系确定此时电流取样电阻23的实际电阻。

在第二夹具22或蓄电池的正极桩头设置有蓄电池温度传感器25，蓄电池温度传感器25通过电缆与电子装置24连接，可以测量蓄电池的桩头温度(即蓄电池的温度)，并将蓄电池的温度值传输至电子装置24。

电子装置24通过电缆与蓄电池正极或第二夹具22连接，将蓄电池电压信号引入电子装置24，用于检测蓄电池的电压，同时也作为电子装置24的供电电源。另外，电子装置24通过电缆与电流取样电阻23的两端连接，检测电流取样电阻23两端的电压，之后对蓄电池电压和电流取样电阻23两端的电压进行模数转换，根据电流取样电阻23的温度对其电阻进行温度补偿，获得电流取样电阻23的实际电阻，之后根据电流取样电阻23的实际电阻和其两端的电压确定流经电流取样电阻23的电流，即蓄电池的电流。电子装置24还用于接收蓄电池温度传感器25检测获得的蓄电池的温度值，并将蓄电池的电压、电流和温度传输至车辆的控制部件。

在上述公开的传感器装置中，不仅可以准确测量蓄电池的温度和电压，而且通过电阻温度传感器26的引入消除了电流取样电阻23的温度漂移，由此获得电流取样电阻23的准确电阻，进而提高了蓄电池电流的测量准确度。

本发明公开的各个蓄电池的传感器装置中，电子装置24包括：检测模块、模数转换模块、数据处理模块和通讯模块。

其中，检测模块用于检测蓄电池的电压和电流取样电阻两端的电压；模数转换模块用于将检测获得的蓄电池电压和电流取样电阻两端的电压转换为数字信号，还用于，当温度传感器检测获得的温度为模拟信号时，将其转换为数字信号；数据处理模块中存储有电流取样电阻的额定电阻、以及电流取样电阻的温度与实际电阻的对应关系，当未对电流取样电阻进行温度补偿时，通过电流取样电阻两端的电压以及额定电阻确定蓄电池的电流，当通过温度传感器对电流取样电阻进行温度补偿时，根据电流取样电阻的温度确定其实际电阻，并通过电流取样电阻两端的电压以及实际电阻确定蓄电池的电流；通讯模块用于将转换为数字信号的蓄电池的电压、电流以及温度传输至车辆的控制部件。

在实施中，蓄电池温度传感器和电阻温度传感器可以采用热敏电阻、热电阻温度传感器、热电偶温度传感器或数字温度传感器，都可以实现对温度的测量，但基于成本的考虑，本发明中优选热敏电阻作为测温元件。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (5)

1.一种蓄电池的传感器装置，包括：夹具、电流取样电阻、蓄电池温度传感器、电子装置及连接上述各部件的连接电路，其特征在于：

所述夹具包括分别与所述蓄电池两个电极桩头相连的第一夹具和第二夹具，所述电流取样电阻、电子装置与所述第一夹具设置为一体，所述蓄电池温度传感器设置于所述第二夹具或所述蓄电池的另一个电极桩头。

2.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述第一夹具与所述蓄电池的负极桩头连接。

3.根据权利要求2所述的传感器装置，其特征在于，进一步包括：设置于所述第一夹具或所述电流取样电阻上的电阻温度传感器，所述电阻温度传感器与所述电子装置连接。

4.根据权利要求3所述的传感器装置，其特征在于，所述蓄电池温度传感器和所述电阻温度传感器均为热敏电阻。

5.根据权利要求1所述的传感器装置，其特征在于，所述电子装置包括检测模块、模数转换模块、数据处理模块和通讯模块。

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