CN110799845B - 电流测定装置 - Google Patents

Abstract

一种用于测定电流的电流测定装置，包括：供电流流过的导体；电路板，该电路板包括用于从所述导体提取电压信号的导线；容纳所述电路板的盖体；设于所述盖体上的第一固定装置；以及与所述第一固定装置组合固定的第二固定装置，其中，所述导体安装于所述第一固定装置和第二固定装置之间。

Description

电流测定装置

技术领域

本发明涉及电流测定装置。

背景技术

在将形成有电流检测电路的电路板与用于电流检测的分流电阻器固定的结构中，需要更为简单的连接结构。此外，虽然电路板上有时会安装绝缘放大器等器件，但仍然需要实现小型化。

举例而言，专利文献1描述了一种将内含分流电阻器和温度检测电路的电路板设置于壳体内的结构。通过该结构，可例如通过检测流入电池(battery)内的电流而检测电池充电状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：公开号为2013-174555的专利申请

发明内容

本发明待解决的问题

举例而言，内含如上所述温度检测电路的电路板中有时需要安装微计算机、放大器等用于处理检测信号的电子器件。

然而，现有结构存在电子器件安装于电路板上后装置尺寸整体变大的问题。

本发明的目的在于减小电流测定装置的尺寸以及使得电子器件更加易于安装在电流测定装置中。

解决问题的技术手段

根据本发明的一个方面，提供一种用于测定电流的电流测定装置，包括：供电流流过的导体；电路板，该电路板包括用于从所述导体提取电压信号的导线；容纳所述电路板的盖体；设于所述盖体上的第一固定装置；以及与所述第一固定装置组合固定的第二固定装置，其中，所述导体安装于所述第一固定装置和第二固定装置之间。

根据上述电流测定装置，所述电路板可整体随所述盖体固定于所述导体上。

所述电路板优选相对于所述导体竖立设置。所述电路板可安装于所述导体表面范围内，从而可减小安装时所占的面积。

所述导体上可设有一对竖立设置的端子，所述电路板的导线可与所述一对端子连接。

此外，所述第一固定装置与第二固定装置之间可设有汇流排。

本说明书包含作为本申请优先权基础的申请号为2017-130591的日本专利申请的公开内容。

发明效果

通过本发明，可以减小电流测定装置的尺寸。

附图说明

图1为本发明第一实施方式电流测定装置例示外观结构斜视图。

图2为图1电流测定装置通过将壳体当中的内侧壳体从外侧壳体卸下而使得含电路板的内部结构变得可见的例示外观结构斜视图。

图3为含有将图2中电路板取下后的内侧壳体的例示外观结构斜视图。

图4A为壳体上安装有分流电阻器的结构的前视图。

图4B为容纳于壳体上容纳结构中的电路板与分流电阻器之间的安装结构图。

图4C为含有电路板和分流电阻器电流检测模块的一种例示结构电路框图。

图5为分流电阻器详细例示结构斜视图，该图同时示出了壳体安装时的位置关系。

图6为分流电阻器在壳体上的例示安装步骤斜视图，该图为分流电阻器在壳体上安装前状态图，并且为从斜向观视时壳体底面的视图。

图7为分流电阻器在壳体上的例示安装步骤斜视图，该图为分流电阻器在壳体上安装后状态图，并且为从斜向观视时壳体底面的视图。

图8为分流电阻器在壳体上的例示安装步骤斜视图，该图为分流电阻器已安装至壳体上且以螺母固定后状态图，并且为在电流检测装置安装状态下从斜向观视时壳体底面的视图。

图9为本发明第二实施方式电流测定装置例示外观结构斜视图。

图10为在图9所示结构的基础上进一步安装汇流排后的电流检测装置例示外观结构斜视图。

图11为图10结构自底面一侧观视时的斜视图。

图12为图10和图11所示结构自侧面观视时的斜视图，并且为通过将外侧壳体取下而使得壳体内部变得可见的斜视图。

具体实施方式

以下，参考附图，对本发明实施方式的电流测定装置进行详细描述。分流电阻器与电路板合成本体部分，通过将该本体部分安装于壳体上，可以形成电流测定装置。

此外，在本说明书中，电阻器的电极－电阻材料－电极排列方向称为长度方向，与长度方向相交的方向称为宽度方向。此外，与电阻器表面垂直的方向称为垂直方向。电路板等结构采用与此相同的定义。

首先，对本发明第一实施方式的电流测定装置进行说明。

图1为本实施方式电流测定装置例示外观结构斜视图。图2为图1电流测定装置通过将用于容纳电路板的壳体(盖体，模块盒)21中的外侧壳体21b从内侧壳体21a上卸下而使得含电路板的内部结构变得可见的状态下的例示外观结构斜视图。图3为含有图2中将电路板31取下时的内侧壳体21a的例示外观结构斜视图。

如图1至图3所示，本实施方式电流测定装置A包括例如由金属制成且横截面略呈U形的固定支架14a，14b，该固定支架固定于内侧壳体21a如图1至图3所示位置关系中的底部一侧。固定支架14a，14b中安装有用于固定分流电阻器等部件的固定螺丝11a，11b(第一固定装置)。更具体而言，螺丝11a，11b的头部12a，12b容纳于固定支架14a，14b的凹入部分中，以在增强壳体21与螺丝11a，11b之间的固定效果的同时，防止螺丝11a，11b的无效转动。

因此，在本实施方式电流测定装置A中，设有用于将分流电阻器等导体(用于电流检测的导体)固定于壳体21内的固定装置。

此外，如图3所示，电路板31容纳于形成在内侧壳体21a上的容纳结构36中。电路板31包括：将电路板31连接于外部电路等物的端子单元15；设于电路板31上的电子器件35a，35b；以及端子固定件51a，53a，该端子固定件具有用于固定分流电阻器等导体所含的电压检测端子的端子固定结构(固定孔)51b，53b。

此外，如图1和图2所示，内侧壳体21a、外侧壳体21b以及电路板31在其中央部分设有通孔H，并可通过图2所示螺栓61、螺丝61a、螺母61b与通孔H的配合而实现固定。

以下，对上述壳体21与分流电阻器、汇流排等导体的连接方式进行说明。其中，所述导体以分流电阻器为例。

图4A为壳体21上安装有分流电阻器1的结构的前视图(省略壳体21b)。图4B为容纳于壳体21上容纳结构36中的电路板31与分流电阻器1之间的安装结构图。图4C为含有电路板31和分流电阻器1的电流检测模块B的一种例示结构电路框图。

分流电阻器1包括电阻材料3以及分别设于其两侧的第一电极和第二电极(一对端子结构)5a，5b。此外，下述电路板31包括用于从分流电阻器1提取电压信号的导线。

分流电阻器1具有使电阻材料3端面与第一电极和第二电极5a，5b端面抵接的抵接结构。此外，分流电阻器1也可用于电阻材料与电极在表面同一端重叠连接的结构。此外，用于电流检测的导体也可采用无电阻材料3的导体，如仅由铜构成的汇流排等。电阻材料3可采用Cu-Ni类、Ni-Cr类、Cu-Mn类等电阻材料。第一电极和第二电极5a，5b可采用Cu等材料。电阻材料3与第一电极和第二电极5a，5b之间的连接除了使用电子束、激光束等物的焊接之外，还可采用包层连接、金属纳米焊膏钎焊等方法形成。

如图4A所示，第一电极和第二电极5a，5b的下表面分别固定有供测定对象电流流过的汇流排13a，13b。

如图4A所示，分流电阻器1安装于壳体21的底面一侧。壳体21和分流电阻器1通过将形成于分流电阻器1上的电压检测端子17a，17b插入端子固定件51a，53a中的方式实现临时固定。此外，分流电阻器1通过固定螺丝11a，11b和螺母73a，73b(第二固定装置)实现固定。此外，第一电极和第二电极5a，5b的一部分上形成供螺丝11a，11b穿通的通孔。壳体21与分流电阻器1之间的固定还可采用任何其他固定结构。在图4A所示一例中，在通过螺丝11a，11b和螺母73a，73b将分流电阻器1与壳体21固定的同时，还可实现供测定对象电流流过的汇流排13a，13b的固定。

此外，也可将螺母预先固定于固定支架14a，14b上，然后通过螺丝实现分流电阻器1的固定。

如图4B所示，电路板31形成有例如相对于分流电阻器1沿垂直方向竖立设置的本体部分。

此外，如上所述，壳体21例如具有略呈长方体的形状，而且内部具有可容纳本体部分的容纳空间。通过将电路板31在壳体21容纳空间内沿插入方向的插入深度设为与电路板31在该插入方向的长度相等，可以减小电流测定装置A所占的安装面积。

此外，电路板31的长度方向设为与分流电阻器1的长度方向平行。如此，在平面图视角下，分流电阻器1的宽度能够覆盖整个电路板31，从而能够实现电流测定装置的小型化以及在狭窄区域上的安装。

此外，壳体21的形状可根据所使用的装置以及设置部分等因素设为任意形状。

上述电流测定装置A例如用于通过检测流入电池的电流而检测电池的充电状态等参数。分流电阻器1具有为了使测定对象电流流过而与电流路径连接的第一电极和第二电极5a、5b，并用于生成与电流变化相对应的电势差。此外，电池状态的检测根据分流电阻器1所生成的电压降实现。

图4C为电流检测装置(电流检测模块B)的例示结构功能框图。

如图4B和图4C所示，电路板31上安装有放大器54、模拟数字转换器55、微计算机57等器件，并含有布线图案45a、45b、47a、47b。

分流电阻器1的电压检测端子17a、17b分别插入形成于电路板31上的端子固定件51a，53a中。如此，即使在电路板31竖立设置的状态下，也能确保电压检测端子17a、17b与电路板31的布线图案47a、47b之间的连接。

以下，进一步参考图5，对连接结构进行说明。

另外，电路板31上还设有温度检测单元41，该温度检测单元例如设于电阻材料3附近，并例如安装于电路板位于端子固定件51a，53a之间的部分上。温度检测单元41向微计算机57发送温度信号，而微计算机57根据温度对电压信号进行校正(TCR校正)，并输出合适的电流检测信号。

电路板31以相对于壳体21底面竖直的状态设置。如此，可以通过将集成电路等抗热性较弱或易受热影响的电子器件(35a，35b，55，57)设于电路板31上半部分而将此等电子器件与生热的电阻材料3部分隔开，从而能够减轻电流检测精度因热量生成而降低的问题。

通过将不易受热影响的其他部件设于电路板31上半部以外的区域，可以实现电路板31安装面积的有效利用。此外，由于能够缩短容纳电路板31所需的壳体21宽度，因此可整体上实现电流检测装置的小型化。

此外，在形成电路板31的电流检测模块B的电子器件及分流电阻器1当中，除分流电阻器1之外，均设有导线。本实施方式中，装有导线和电子器件等物且在图3等附图中以附图标记31表示的外部轮廓以内的部分整体称为电路板。该外部轮廓可以为通过注塑等电子器件封装工艺形成的树脂成型模块的外部轮廓。

图5为分流电阻器1详细例示结构的斜视图，该图同时示出了壳体21安装时的位置关系。

第一电极和第二电极5a，5b部分上分别形成孔7a，7b。孔7a，7b内插入螺丝11a，11b。螺丝11a，11b与分流电阻器1的固定方法既可以为压力配合，也可以为焊接。

图6至图8为分流电阻器1在壳体21上的例示安装步骤斜视图。以下，进一步参考图5，对此进行说明。

图6为分流电阻器1在壳体21上安装前状态图，该图为从斜向观视时壳体21底面的视图。

如图6所示，壳体21的底面一侧设有固定螺丝11a，11b以及具有供分流电阻器1的电压检测端子17a、17b插入的端子固定结构(固定孔)51b，53b的端子固定件51a，53a。通过将分流电阻器1自壳体21的底面一侧按图5和图6所示方式嵌入壳体21，便可如图7所示，将分流电阻器1固定至壳体21的底面上，并使得用于固定分流电阻器的螺丝11a，11b处于自其穿出的状态。在该状态下，如图8所示，将分流电阻器1通过螺母73a，73b固定至壳体21，供检测对象电流流过的汇流排13a，13b也被固定。也就是说，图8为本发明电流检测装置已安装至电池等检测对象设备上的状态的斜视图。

本实施方式电流检测装置可通过安装在设于壳体内的固定件上的固定螺丝，并通过螺母，将分流电阻器1固定至容纳有电路板的壳体的底面一侧。

通过将固定螺丝设于壳体21内部，可以以紧凑的结构将分流电阻器固定于壳体上。

以下，对本发明第二实施方式的电流检测装置B进行说明。

图9为本实施方式电流检测装置例示外观结构斜视图。图10为图9所示电流检测装置上安装汇流排后的例示外观结构斜视图。图11为图10结构自底面一侧观视时的斜视图。图12为本实施方式电流测定装置斜视图，具体而言，为通过将外侧壳体21b从本体部分上拆下而使得含电路板的内部结构变得可见的例示外观结构斜视图。

在图9所示结构中，分流电阻器1的长度超出壳体21沿其长度方向的端部。在电极5a-1，5b-1自壳体21两侧向外突出的突出部分中，分别设有穿通结构5c，5d。

如图10，图11，图12所示，汇流排23a，23b分别固定于电极5a-1，5b-1的突出部分上。电极5a-1，5b-1与汇流排23a，23b之间的固定方式如下：将电极5a-1，5b-1的穿通结构5c，5d与形成于汇流排23a，23b上的通孔对准；通过螺丝81a，81b和螺母101a、101b将其拧紧。

根据本实施方式，壳体21与分流电阻器1通过具有在图12中以附图标记12a，12b标示的头部的螺丝以及螺母73a，73b固定。另外，分流电阻器1的电极5a-1，5b-1和电流导线(汇流排)23a，23b通过螺丝81a，81b和螺母101a、101b固定。此外，螺丝和螺母之间设有垫圈。

虽然上述各实施方式以在电路板31上安装分流电阻器1的结构为例进行了说明，但是该分流电阻器也可以汇流排替代，也就是说，以能够检测电势差的任何导体替代。

如上所述，通过本实施方式电流检测装置，可以减小电流测定装置的尺寸，从而使得其即使在电池上安装，也难以造成障碍，并使得电子器件易于安装至电流测定装置上。由于能够受到壳体的保护，因此抗冲击性较强，可以安装在汽车等设备上。

上述实施方式并不局限于附图所示的各种结构，在能够实现本发明效果的范围内还可进行适当改变。此外，只要不脱离本发明目的的范围，还可在适当变更后实施。

工业实用性

本发明可用于电流检测装置。

附图标记

A……电流测定装置

1……电阻器(导体)

3……电阻材料

5a，5b……第一电极和第二电极(一对端子结构)

11a，11b……螺丝(螺栓)

17a，17b……电压检测端子

21……壳体(盖体)

31……电路板

41……温度检测单元

45，47……导线

53，55，57……电子器件

本说明书中引用的所有出版物、专利及专利申请均因该引用而完整并入本说明书中。

Claims (5)

1.一种用于测定电流的电流测定装置，其特征在于，包括：

供电流流过的板状的导体；

设置在所述导体上的固定孔；

一电路板，所述电路板包括用于从所述导体提取电压信号的导线；

容纳所述电路板的盖体；

设于所述盖体上的第一固定装置；以及

通过所述固定孔与所述第一固定装置组合固定的第二固定装置，

其中，所述导体安装于所述第一固定装置和所述第二固定装置之间，

分流电阻器通过螺母固定于所述盖体的底面一侧。

2.如权利要求1所述的电流测定装置，其特征在于，所述电路板相对于所述导体竖立设置。

3.如权利要求1所述的电流测定装置，其特征在于，所述电路板安装于所述导体的平面内。

4.如权利要求1所述的电流测定装置，其特征在于，

所述导体上竖立设置有一对端子，

所述电路板的导线与所述一对端子连接。

5.如权利要求1所述的电流测定装置，其特征在于，所述第一固定装置与所述第二固定装置之间设有汇流排。

Images