CN109613310A - 传感器采集线束 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种传感器采集线束，所述传感器采集线束包括线路板和多芯线束。线路板的一侧设有连接器，多芯线束包括绝缘件和多个线芯单元，绝缘件的内部具有多个平行间隔且长短不一的通道，通道的两端分别具有出口，所有的线芯单元一一对应地设置于绝缘件内部的通道中，每一线芯单元的一端延伸于通道一端的外部并连接于线路板，每一线芯单元的另一端延伸于通道另一端的外部并设有采集端子，所有线芯单元设有采集端子的一端分别从绝缘件的不同位置伸出，所有的线芯单元呈树枝状排列。这样的设计使得多芯线束通过绝缘件被整齐且简单地排布在一起，更加整洁顺畅，最大限度节省所述传感器采集线束占据的空间，使得加工过程简单化、自动化、整齐化。

Description

传感器采集线束
技术领域
本发明涉及传感器领域，尤其涉及一种传感器采集线束，其中所述传感器采集线束采用多芯线束。
背景技术
动力电池包含多个电池单体，在应用时需要通过传感器采集每一个电池单体的电压和温度，以实时监控每一个电池单体的使用状态，从而对动力电池进行智能管理，提高电池的利用率和使用寿命，防止电池过度充电或者过度放电。
在现有技术中，传感器的采集线束使用的是多根的单股线，多根单股线分别一一对应地连接并采集每一个电池单体的电压或者温度，由于动力电池的电池单体数量比较多，因此单股线的数量也相应比较多，从而导致采集线束比较凌乱杂多，占据较多的空间，而且采集线束的加工过程也比较繁琐，难以完全实现自动化，制作成本和价格方面难以节省降低。
另一方面，现在的传感器例如温度传感器一般只有一个敏感元件，仅通过一个敏感元件实现对某个采集点进行温度或者电压的采集容易测不准，存在测量误差，例如采用传统的SMD贴片电阻测温误差一般在5℃-10℃。而且对动力电池的监控过程中，若是出现问题报警，我们不能分辨出是电池单体本身的问题，还是传感器的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种传感器采集线束，解决现有传感器的多根单股线比较凌乱杂多，占据空间大，加工繁琐的问题。
为解决上述问题，本发明提供一种传感器采集线束，所述传感器采集线束包括线路板和多芯线束。线路板的一侧设有连接器，多芯线束包括绝缘件和多个线芯单元，绝缘件的内部具有多个平行间隔且长短不一的通道，通道的两端分别具有出口，所有的线芯单元一一对应地设置于绝缘件内部的通道中，每一线芯单元的一端延伸于通道一端的外部并连接于线路板，每一线芯单元的另一端延伸于通道另一端的外部并设有采集端子，所有线芯单元设有采集端子的一端分别从绝缘件的不同位置伸出，所有的线芯单元呈树枝状排列。
根据本发明一实施例，绝缘件具有第一端和第二端，所有的通道并排成一排，所有的通道一端的出口齐平并均位于第一端，所有的通道另一端的出口分布于第二端的不同位置，所有的线芯单元平行并排成一个线排。
根据本发明一实施例，绝缘件是横截面为圆形的长条状，绝缘件具有第一端和第二端，所有的通道呈环形阵列分布于绝缘件的内部，所有的通道一端的出口齐平并位于第一端，所有的通道另一端的出口分别于第二端的不同位置。
根据本发明一实施例，绝缘件是由多个C型的夹持部呈环形阵列排布并接合在一起组成，每一个夹持部的内部形成所述通道，所有的通道的一侧具有沿着夹持部长度方向的开口，所有的通道的开口朝向绝缘件外周的不同方向。
根据本发明一实施例，绝缘件具有第一端和第二端，所有的通道一端的出口齐平并均位于第一端，所有的通道另一端的出口分布于第二端的不同位置。
根据本发明一实施例，所有的线芯单元从沿着夹持部侧面的开口可拆卸地卡入通道内。
根据本发明一实施例，每一线芯单元包括一个采集端子和至少三根线芯，所有的线芯平行并排并均和采集端子连接，采集端子包括至少两个敏感元件，每个敏感元件具有两个引脚，每相邻两个敏感元件通过各自的其中一个引脚连接，且所有的敏感元件的每个引脚均和一根线芯连接，使得所有的敏感元件形成相互并联的电路关系。
根据本发明一实施例，线芯的数量为N，敏感元件的数量为N-1。
根据本发明一实施例，每一线芯单元的线芯的数量为三根，采集端子的敏感元件的数量为两个，两个敏感元件各自的其中一个引脚连接在一起并和其中一根线芯连接，两个敏感元件各自的另外一个引脚分别连接其余两根线芯中的一根。
根据本发明一实施例，采集端子还包括外壳，所有的敏感元件以及所有的线芯和敏感元件连接的一端均被包括在外壳内，外壳内填充环氧树脂。
与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
本发明通过采用多芯线束和采集端子，由于多芯线束的每一个线芯单元以类似树枝状的延伸排布于绝缘件侧面的不同位置，这样的设计恰好配合了动力电池的电池单体排布方式，使得处于不同位置的采集端子恰好可以连接并采集不同位置电池单体的温度或者电压信号，可以最大限度地减小所述传感器采集线束在动力电池内占据的空间大小。相比于现有技术的采集线束采用多根单股线，本发明提供的多芯线束通过绝缘件被整齐且简单地排布在一起，更加整洁顺畅，也使得所述传感器采集线束更加节省空间，而且还可以将传统采集线束的加工过程简单化、自动化、整齐化，制作成本降低，在价格方面也有很大的优势。
本发明通过将绝缘件的所有通道并排排成一排，使得设置于所述通道的所述线芯单元平行并排成一个线排，这种结构平整简洁，厚度较薄，便于制作，在应用时可以很贴合地安装于例如动力电池等待测部件的内部以进行温度和电压的采集。
本发明通过将绝缘件设置为横截面为圆形的长条状，设置于通道内的线芯单元呈环形阵列分布，这样线芯单元高低错落有致，线芯单元设有采集端子的一端也可以高低错落有致地从绝缘件不同位置伸出，便于对比较密集的多个不同采集点进行数据采集，空间排布和利用较为合理，且最大限度节省空间。
本发明通过设置由多个C型的夹持部呈环形阵列排布并接合为所述绝缘件，使得线芯单元可以从夹持部侧面的开口可拆卸地卡入通道内，这样当多芯线束报废时，绝缘件还可以继续二次循环利用，经济节约。
本发明通过设置至少三根线芯和包括至少两个敏感元件的采集端子，使得所有的敏感元件形成相互并联的电路关系，这样可以仅通过一个采集端子同时对一个采集点进行多次数据采集，各个敏感元件之间的工作不会相互影响，结合其他数据处理模块运行，可以提高对同一个采集点数据采集的准确性。另外，若其中一个敏感元件本身出了问题，仍然能通过采集端子的其他敏感元件来采集数据，并判断出到底是敏感元件本身出了问题还是被测元件出了问题。这在动力电池领域可以更加准确迅速的帮助用户及时发现和解决问题，避免出了安全事故，这也是传统仅有一个敏感元件的采集端子无法实现的功能。
附图说明
图1是本发明提供的第一个实施例的传感器采集线束的结构示意图；
图2是本发明提供的第一个实施例的传感器采集线束的绝缘件的横截面图；
图3是本发明提供的第二个实施例的传感器采集线束的结构示意图；
图4是本发明提供的第二个实施例的传感器采集线束的绝缘件的横截面图；
图5是本发明提供的第二个实施例的传感器采集线束的线芯单元的剖视图；
图6是本发明提供的第三个实施例的传感器采集线束的绝缘件的横截面图。
具体实施方式
以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。
如图1和图2所示，本发明提供一种传感器采集线束，所述传感器采集线束适用于温度传感器、压力传感器、电压传感器、电流传感器、湿度传感器或其他类型的传感器。作为一种应用举例，采用所述传感器采集线束的传感器可用于对动力电池的温度和电压的实时监控。具体地，所述传感器采集线束包括线路板10和多芯线束20。
线路板10采用PCB线路板，用于对采集信号的传输处理。线路板10的一侧设有连接器11，连接器11用于连接其他数据处理模块。
多芯线束20用于信号采集，多芯线束20的一端和线路板10连接，多芯线束20的另一端设有采集端子以供采集信号。具体地，多芯线束20包括绝缘件21和多个线芯单元22。
绝缘件21呈扁平的长条状，绝缘件21具有第一端211和第二端212。绝缘件21的内部具有多个平行间隔且长短不一的通道2101，通道2101的两端分别具有出口，所有的通道2101并排成一排。所有的通道2101其一端的出口齐平并均位于绝缘件21的第一端211；所有的通道2101其另一端的出口则分布于绝缘件21第二端212的不同位置，从而使得通道2101长短不一。
线芯单元22包括一个或多个线芯，所有的线芯单元22均一一对应地设置于绝缘件21内部的通道2101中。所有线芯单元22的两端分别从各自的通道2101两端伸出。具体来说，每一线芯单元22的一端延伸于第一端211之外并连接于线路板10，每一线芯单元22的另一端设有采集端子221，所有的线芯单元22设有采集端子221的一端分别由通道2101内从绝缘件21的第二端212不同位置伸出，使得所有线芯单元22呈树枝状排列。采集端子221为温度采集端子或者电压采集端子。
如图1所示，每一个线芯单元22包括一个线芯，即线芯单元22为单根线芯。所有的线芯单元22平行并排成一个线排。所有线芯单元22的一端从通道2101一端伸出于绝缘件21的第一端211之外并均和线路板10连接；由于通道2101的长短不一，通道2101另一端出口分别位于绝缘件21的第二端212不同位置，因此线芯单元22的另一端从绝缘件21的不同位置伸出，这样所有的线芯单元22相当于形成了一个从线条型的绝缘件21侧面延伸出去的多个分支，从而整个所述传感器采集线束形成树枝状。其中部分线芯单元22一端的采集端子221为温度采集端子，其余部分的线芯单元22一端的采集端子221为电压采集端子，这可以根据实际情况进行合理安排设计。
在应用时，当所述传感器采集线束应用于对动力电池的多个电池单体进行温度和电压测量时，多芯线束20可放置或固定于动力电池的电池单体上，对于电池单体之间设有线槽的动力电池而言，也可以将多芯线束20嵌入电池单体之间的线槽内部，而线路板20则位于动力电池的电池单体的侧边缘。由于多芯线束20的每一个线芯单元22的采集端子221以类似树枝状的延伸排布于绝缘件21侧面的不同位置，这样的设计恰好配合了动力电池的电池单体排布方式，使得处于不同位置的采集端子221恰好可以连接并采集不同位置电池单体的温度或者电压信号。可以理解的是，本发明采用的多芯线束20以及采集端子221的布置方式，可以最大限度地减小所述传感器采集线束在动力电池内占据的空间大小，相比于现有技术的采集线束采用多根单股线，本发明提供的多芯线束20通过绝缘件21被整齐且简单地排布在一起，更加整洁顺畅，也使得所述传感器采集线束更加节省空间，而且还可以将传统采集线束的加工过程简单化、自动化、整齐化，制作成本降低，在价格方面也有很大的优势。
如图3至图5所示，本发明第二个实施例提供的所述传感器采集线束同样地包括线路板10和多芯线束20A，其中线路板10的结构和第一个实施例一样，不同之处在于多芯线束20A的结构。
多芯线束20A的一端和线路板10连接，多芯线束20A的另一端设有采集端子以供采集信号。多芯线束20A同样地包括绝缘件21A和多个线芯单元22A。
绝缘件21A的形状结构和第一个实施例中的不同，绝缘件21A是横截面为圆形的长条状，同样地具有第一端211A和第二端212A。绝缘件21A的内部具有多个平行间隔且长短不一的通道2101A，通道2101A呈环形阵列分布于圆形的绝缘件21A内部，这样所有的通道2101A不处于同一平面。同样地，所有的通道2101A其一端的出口齐平并均位于绝缘件21A的第一端211A；所有的通道2101A其另一端的出口则分布于绝缘件21A第二端212A的不同位置，从而使得通道2101A长短不一。
如图3所示，线芯单元22A包括一个或多个线芯，所有的线芯单元22A均一一对应地设置于绝缘件21A内部的通道2101A中。所有线芯单元22A的两端分别从各自的通道2101两端伸出。具体来说，每一线芯单元22A的一端延伸于第一端211A之外并连接于线路板10，每一线芯单元22A的另一端设有采集端子221A，所有的线芯单元221A设有采集端子221A的一端分别由通道2101A内从绝缘件21A的第二端212A不同位置伸出，使得所有的线芯单元22A呈树枝状排列。
当线芯单元22A仅包括一个线芯时，线芯单元22A即和第一个实施例中的结构和连接方式一样。当线芯单元22A包括多个线芯时，每个线芯单元22A的线芯数量为至少三根。具体而言，每一线芯单元22A包括一个采集端子221A和至少三根线芯222A，线芯222A的数量为N，所有的线芯222A平行并排并均和所述采集端子221A连接。采集端子221A包括外壳2211A和至少两个敏感元件2212A，敏感元件2212A的数量为N-1。在此，N代表数量。可选地，敏感元件2212A为热敏电阻。每个敏感元件2212A具有两个引脚，每相邻两个敏感元件2212A通过各自的其中一个引脚连接，且所有的敏感元件2212A的每个引脚均和一根线芯222A连接，使得所有的敏感元件2212A形成相互并联的电路关系。所有的敏感元件2212A以及所有的线芯222A和敏感元件2212A连接的一端均被包裹在外壳2211A内，外壳2211A内填充环氧树脂。
图5展示了线芯单元22A的线芯222A的数量为三根，采集端子221A的敏感元件2212A的数量为两个的情形，即线芯单元22A包括三根线芯222A，采集端子221A包括外壳2211A和两个敏感元件2212A。三根线芯222A平行并排并共同连接采集端子221A。两个敏感元件2212A各自的其中一个引脚连接在一起并和其中一根线芯222A连接，两个敏感元件2212A各自的另外一个引脚分别连接其余两根线芯222A中的一根。
在其他实施例中，线芯单元22A包括更多根线芯222A，例如四根或者五根，采集端子221A相对应地包括三个或四个敏感元件2212A，线芯222A和敏感元件2212A的连接方式参照图5所示方式依次类推。可以理解的是，本发明采用多根线芯222A共同连接一个采集端子221A的方式组成所述线芯单元22A，采集端子221A包括至少两个敏感元件2212A，所有的敏感元件2212形成相互并联的电路关系，这样设计的优点是：当通过每个线芯单元22A对动力电池的其中一个电池单元或者一个采集点进行温度或电压信号采集时，所有的敏感元件2212A可以同时对同一采集点进行数据采集，即相当于对同一个数据同时进行了多次采集，再通过后续其他模块对数据进行判断和处理，可以提高数据采集的准确性。更重要的是，若其中一个敏感元件2212A出了问题，并不会影响其他敏感元件2212A的数据采集工作，并且通过后续其他模块对数据的判断和处理，可以准确地知道到底是敏感元件2212A出了问题还是真的动力电池的电池单元本身有问题。此外，可以理解的是，包括多根线芯222A和多个敏感元件2212A的这种结构也可以应用于本发明的第一个实施例的线芯单元22上。
如图6所示，本发明提供的第三个实施例的传感器采集线束的结构和第二个实施例基本一致，不同之处在于绝缘件21B。绝缘件21B呈长条状，具有第一端(图中未示出)和第二端(图中未示出)。绝缘件21B是由多个C型的夹持部213B呈环形阵列排布并接合在一起组成。这样，每个C型的夹持部213B内部形成通道2101B，并且每个通道2101B一侧具有沿着夹持部213B长度方向的开口2102B，所有的通道2101B其开口2102B朝向绝缘件21B外周的不同方向；所有的通道2101B不处于同一平面。图6示出了由5个C型的夹持部213B接合为所述绝缘件21B的情形，于其他实施例中，绝缘件21B的夹持部213B的数量可以为其他数值，例如，绝缘件21B可以由4个、6个或者8个夹持部213B按照图6所示的方式接合而成。其中，“夹持部213B呈环形阵列排布”是指夹持部213B环绕一中心线排布成环形。
同样地，所有的通道2101B其一端的出口齐平并均位于绝缘件21B的第一端；所有的通槽2101B其另一端的出口则分布于绝缘件21B第二端的不同位置，从而使得通道2101B长短不一。这样，绝缘件21B也形成多个平行间隔且长短不一的通道2101B。线芯单元22(或线芯单元22A)从沿着夹持部213B侧面的开口2102B可拆卸地卡入通道2101B内。这样设计的优点是：第一，可便于线芯单元22(或线芯单元22A)和绝缘件21B之间在实际生产操作中的接合组装；第二，绝缘件21B和线芯单元22(或线芯单元22A)之间可拆卸分离，绝缘件21B可二次利用。
本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种传感器采集线束，其特征在于，包括：
线路板，一侧设有连接器；
多芯线束，包括绝缘件和多个线芯单元，所述绝缘件的内部具有多个平行间隔且长短不一的通道，所述通道的两端分别具有出口，所有的所述线芯单元一一对应地设置于所述绝缘件内部的所述通道中，每一所述线芯单元的一端延伸于所述通道一端的外部并连接于所述线路板，每一所述线芯单元的另一端延伸于所述通道另一端的外部并设有采集端子，所有的所述线芯单元设有采集端子的一端分别从所述绝缘件的不同位置伸出，所有的所述线芯单元呈树枝状排列。
2.根据权利要求1所述的传感器采集线束，其特征在于，所述绝缘件具有第一端和第二端，所有的所述通道并排成一排，所有的所述通道一端的出口齐平并均位于所述第一端，所有的所述通道另一端的出口分布于所述第二端的不同位置，所有的线芯单元平行并排成一个线排。
3.根据权利要求1所述的传感器采集线束，其特征在于，所述绝缘件是横截面为圆形的长条状，所述绝缘件具有第一端和第二端，所有的所述通道呈环形阵列分布于所述绝缘件的内部，所有的所述通道一端的出口齐平并位于所述第一端，所有的所述通道另一端的出口分别于所述第二端的不同位置。
4.根据权利要求1所述的传感器采集线束，其特征在于，所述绝缘件是由多个C型的夹持部呈环形阵列排布并接合在一起组成，每一个所述夹持部的内部形成所述通道，所有的所述通道的一侧具有沿着所述夹持部长度方向的开口，所有的所述通道的所述开口朝向所述绝缘件外周的不同方向。
5.根据权利要求4所述的传感器采集线束，其特征在于，所述绝缘件具有第一端和第二端，所有的所述通道一端的出口齐平并均位于所述第一端，所有的所述通道另一端的出口分布于所述第二端的不同位置。
6.根据权利要求4所述的传感器采集线束，其特征在于，所有的所述线芯单元从沿着所述夹持部侧面的所述开口可拆卸地卡入所述通道内。
7.根据权利要求1-6任一所述的传感器采集线束，其特征在于，每一所述线芯单元包括一个采集端子和至少三根线芯，所有的所述线芯平行并排并均和所述采集端子连接，所述采集端子包括至少两个敏感元件，每个所述敏感元件具有两个引脚，每相邻两个所述敏感元件通过各自的其中一个引脚连接，且所有的所述敏感元件的每个引脚均和一根所述线芯连接，使得所有的所述敏感元件形成相互并联的电路关系。
8.根据权利要求7所述的传感器采集线束，其特征在于，所述线芯的数量为N，所述敏感元件的数量为N-1。
9.根据权利要求7所述的传感器采集线束，其特征在于，每一所述线芯单元的所述线芯的数量为三根，所述采集端子的所述敏感元件的数量为两个，两个所述敏感元件各自的其中一个引脚连接在一起并和其中一根所述线芯连接，两个所述敏感元件各自的另外一个引脚分别连接其余两根所述线芯中的一根。
10.根据权利要求7所述的传感器采集线束，其特征在于，所述采集端子还包括外壳，所有的敏感元件以及所有的所述线芯和所述敏感元件连接的一端均被包括在所述外壳内，所述外壳内填充环氧树脂。
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