CN104981140B - 电动车辆的传感器屏蔽板 - Google Patents

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Abstract

示例电动车辆组件包括阻止接触器的磁场影响电流传感器的电流传感器屏蔽板。改进电流传感器测量值的示例方法包括阻止磁场从接触器向电流传感器移动。

Description

电动车辆的传感器屏蔽板
背景技术
本发明总体涉及电气化车辆的屏蔽组件，并且尤其涉及屏蔽传感器，例如电流传感器。
示例车辆包括混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)。通常混合动力车辆不同于常规的机动车辆，这是因为使用电池驱动的电动机有选择地驱动混合动力车辆。相比之下，常规的机动车辆仅仅依赖内燃发动机驱动车辆。
一般电动车辆包括各种传感器。这样一个传感器——电流传感器，测量电流。使用来自电流传感器的电流测量值可以例如帮助确定电动车辆的电池的荷电状态。不精确的传感器测量值是不可取的。
发明内容
根据本发明的示例性方面的电动车辆组件除了别的之外包括阻止接触器的磁场影响电流传感器的电流传感器屏蔽板。
在上述组件的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板直接从汇流条延伸，汇流条将电动车辆的第一组件与电动车辆的第二组件电连接。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板和汇流条是共同的连续结构的一部分。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板是汇流条的凸缘。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，凸缘从汇流条的主体部横向延伸。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，凸缘将接触器和电流传感器二者分隔开。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，凸缘是汇流条的折叠部。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，凸缘和汇流条包含铜。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板位于接触器内。
在任一上述组件的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板设置在接触器的线圈的至少三个不同的面周围。
根据本发明的另一示例性方面的电动车辆总成，包括接触器、与接触器电连接的汇流条、测量汇流条上的电流的电流传感器，以及电流传感器屏蔽板。接触器产生磁场，并且电流传感器屏蔽板阻止至少部分磁场到达接触器。
在上述总成的进一步的非限制实施例中，磁场沿着路径从接触器向电流传感器发出，且电流传感器屏蔽板设置在路径内。
在任一上述总成的进一步的非限制实施例中，路径是线性路径。
在任一上述总成的进一步的非限制实施例中，接触器、汇流条、电流传感器以及电流传感器屏蔽板位于母线电气中心(BEC)内。
在任一上述总成的进一步的非限制实施例中，接触器有选择地断开电动车辆的负载与高压电池之间的电连接。
在任一上述总成的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板是直接从汇流条延伸的凸缘。
在任一上述总成的进一步的非限制实施例中，电流传感器屏蔽板位于接触器内。
根据本发明的另一示例方面的改进电流传感器测量值的方法除了别的之外包括阻止磁场从接触器的线圈向电流传感器移动。
在上述方法的进一步的非限制实施例中，该方法包括使用将接触器和电流传感器隔开的汇流条的凸缘进行阻止。
在任一上述方法的进一步的非限制实施例中，该方法包括通过覆盖带有金属板的接触器内的线圈的至少三个面进行阻止。
可以独立地或结合实施例、示例和前述段落的替换、权利要求或者以下具体实施方式和附图，包括它们任何的不同方面或各自的独特特征。与一个实施例有关描述的特征对所有的实施例是适用的，除非这样的特征是不相容的。
附图说明
参照具体实施方式，本发明示例的不同的特点和优势对本领域技术人员来说将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简要说明如下：
图1显示了电动车辆的示例混合动力电动动力传动系统的高度示意图；
图2显示了图1的动力传动系统的母线电气中心的一部分的俯视图；
图3显示了图2的该部分的侧视图；
图4显示了电流传感器屏蔽板的另一示例；
图5显示了电流传感器屏蔽板的另一示例；
图6A显示了折叠前的另一示例传感器屏蔽板的俯视图；
图6B显示了折叠后的图6A的传感器屏蔽板；
图7显示了另一示例电流传感器屏蔽板的透视图；
图8显示了图6的插入接触器中的电流传感器屏蔽板。
具体实施方式
参照图1，电动车辆的示例混动动力电动动力传动系统10包括电池14、电机18和内燃发动机22。示例动力传动系统10成为混合动力电动车辆(HEV)的一部分。然而，应当理解的是这里描述的概念不限于HEV并可以延伸至包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)等的其它车辆。该示例中电池14是相对高压电池。
在示例实施例中，动力传动系统10使用第一驱动系统和第二驱动系统。第一驱动系统包括至少电机18和电池14的组合。因此第一驱动系统可以被认为是动力传动系统10的电驱动系统。第二驱动系统包括内燃发动机22和电机18的组合。
第一和第二驱动系统通过变速器30产生扭矩驱动一组或多组车辆驱动轮26。当使用第一驱动系统时，分离离合器(未显示)可以可操作地从动力传动系统10的剩余部与内燃发动机22分离。当使用第二驱动系统时，分离离合器接合以可操作地将内燃发动机22与动力传动系统10的剩余部连接。当使用第一或第二驱动系统允许内燃发动机22驱动电机18给电池14充电时，分离离合器保持接合。
该示例中电机18是组合式电动发电机。另一示例中，电机包括电动机以及与电动机分离的发电机。
动力传动系统10包括具有至少一个接触器38和电流传感器42的母线电气中心(BEC)34。接触器38实质上是带有线圈的继电器。可以使用接触器38有选择地断开电池14和与动力传动系统10的其它部分相关的电力负载的电连接。接触器38可以是BEC 34内的预充电接触器或一个(两个或更多个)主接触器。接触器也可以是充电器接触器。
使用电流传感器42测量BEC 34内的电流。例如可以使用来自电流传感器42的测量值确定电池14的荷电状态。电流传感器42在操作过程中连续地感测电流。
示例接触器38产生磁场。磁场会影响由传感器42得到的测量值。实质上，电流传感器42可以感测电流驱动接触器38，这在测量的电流中产生偏移或其它类型的错误。
示例BEC 34包括阻止至少一些从接触器38向传感器42传播的磁场到达传感器42的屏蔽板46。屏蔽板46减少在读取电流传感器42中的错误而没有影响封装。
现在在继续参考图1的情况下参照图2和3，BEC 34包括用于携载流的汇流条50。该示例中，汇流条50承载第一电气组件52和第二电气组件52′之间的电流。第一电气组件52的示例包括牵引蓄电池、安全隔离开关或保险丝。第二组件的示例包括充电器、风扇、或泵，和/或由HV电池驱动的A/C压缩机。车辆应用、因此电气组件可以变化。
汇流条50安装至BEC 34的底板54。接触器38和电流传感器42二者都与汇流条50电连接。
如图所示，电流传感器42与接触器38相对贴近。示例电流传感器42接纳从汇流条50向上延伸的连接片56。电流传感器42包括接纳连接片56的孔。在操作过程中，电流传感器42感测连接片56上的电流，因此感测汇流条50上的电流。电流传感器42具有二价铁芯和霍尔传感器来感测电流。
在操作过程中磁场F从接触器38发出。一些磁场F沿着线性路径直接移向接触器38。磁场F会不合需要地影响电流传感器42得到的测量值。例如，电流传感器42得到的测量值在测量的电流中可能具有偏移或一些其它类型的错误。
屏蔽板46阻止至少一些磁场F到达传感器42。屏蔽板46显著地阻碍磁场F从接触器38向电流传感器42穿过的能力。
该示例中，屏蔽板46是设置在接触器38和传感器42之间的向上延伸的凸缘，并且将接触器38和传感器42二者隔开。示例屏蔽板46从汇流条50的主体部58向上延伸。汇流条50的主体部58是直接与底板54或BEC 34的外壳连接的汇流条50的平坦部。
该示例中，屏蔽板46和汇流条50是相同的连续结构部。也就是，屏蔽板46与汇流条50一起形成。
该示例中汇流条50和屏蔽板46都包含铜。铜便于承载电流。
在另一示例中，汇流条50、屏蔽板46或者两者可以是合金或者包括例如由其它材料层覆盖的铝层的多层材料。在多层的示例中，多片各种材料可以连接或粘结。汇流条50的多层示例可以包括铜片和其它合金片或金属片和铝片。铜片可以是将铜电镀到其它材料上。
现在参照图4，示例屏蔽板46a是汇流条50a的由本身已经折叠的纸型片材料形成的折叠部。由于屏蔽板46a本质上是折叠一次的汇流条50a，屏蔽板46a的厚度2T大约是汇流条50a的厚度T的两倍。其它屏蔽板可以折叠不止一次。
可以使用许多类型制造工艺中的一种折叠汇流条50A形成屏蔽板46A来保护电流传感器42。
现在在继续参照图4的情况下参照图5，另一示例屏蔽板46b包括直接从汇流条50b的主体部58b延伸的凸缘60。第二凸缘64从凸缘60延伸来覆盖传感器42的表面68，其向上朝向并远离汇流条50b的主体部58b。由于凸缘60穿过表面68延伸来环绕电流传感器42，屏蔽板46b会比屏蔽板46a更有效地阻碍磁场F。
屏蔽板46b可以以与屏蔽板46a类似的折叠方式折叠。可选择地，屏蔽板46b可以分别形成于汇流条50b的主体部并焊接固定至；偶然汇流条50b，或其它折叠。
延伸部E可以是挤出的，例如在一些示例中从汇流条50c深冲压挤出。
现在参照图6A和6B，汇流条50c的另一示例屏蔽板46c由脱离汇流条50c的一侧的延伸部形成。延伸部E沿折叠线L1和L2折叠。该示例中折叠部以90度折叠。在一些示例中，延伸部E从汇流条50c切掉。
汇流条50c可以进一步包括帮助固定传感器的稳定连接片68(该示例中未示出)。
现在参照图7和8，使用了比屏蔽板46-46c更接近接触器38a的另一示例屏蔽板46d。该示例中，屏蔽板46d位于接触器38a内并在外壳70和线圈74之间。一些示例中屏蔽板46d也可以在外壳70的外部。磁场从线圈74传播。因此屏蔽板46d的该布置提供屏蔽。
屏蔽板46d覆盖接触器38a内的线圈74的至少三个不同的面向外的面S1、S2和S3。面S1在一个相反的方向与面S2面对。屏蔽板46c从面S1向面S2向面S3连续延伸。
外壳70保持屏蔽板46d在适当的位置。外壳70可以是焊接的塑料外壳。
在现有技术中，接触器的外壳内已经包括像钢框架的金属结构，然而，这些金属结构还不能提供显著和合适的由接触器38的线圈74发出的磁场F的屏蔽。在一些示例中，屏蔽板46d可以是外壳70内的通过覆盖线圈74的至少三个面提供所需屏蔽的连续的钢框架。
可以将任何上述示例屏蔽板做成较薄的来减轻重量和节约材料。屏蔽板也可以包括孔来减轻重量。孔的尺寸设计为使得屏蔽板仍然合适地阻止磁场F。
上述示例屏蔽板也可以被绝缘层或涂层围绕来防止BEC的部分的短路。
前述说明实质上是说明性的而并非限制。对本公开的示例做出的不必脱离本发明实质的变形和变化对本领域技术人员是显而易见的。因此，本发明的法律保护范围只由下面的权利要求所确定。

Claims (6)

1.一种电动车辆总成，包含：
接触器；
与接触器电连接的汇流条；
测量汇流条上的电流的电流传感器；以及
电流传感器屏蔽板，其中，接触器产生磁场，并且电流传感器屏蔽板阻止至少一部分磁场到达电流传感器，并且电流传感器屏蔽板是直接从汇流条延伸的凸缘。
2.根据权利要求1所述的总成，其中，磁场沿着路径从接触器向电流传感器发出，且电流传感器屏蔽板设置在路径内。
3.根据权利要求2所述的总成，其中路径是线性路径。
4.根据权利要求1所述的总成，其中，接触器、汇流条、电流传感器以及电流传感器屏蔽板位于母线电气中心(BEC)内。
5.根据权利要求1所述的总成，其中，接触器有选择地断开电动车辆的负载与高压电池之间的电连接。
6.根据权利要求1所述的总成，其中电流传感器屏蔽板位于接触器内。
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