CN113167658A - 传感器、电能存储器和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于施加到能导电的表面上的传感器（1）、一种电能存储器和一种设备，其中传感器（1）具有至少一个电路板（2）、尤其是柔性的电路板、第一传感器元件（3）、第一通孔（10）和第二通孔（4），其中第一通孔（10）和第二通孔（4）电隔绝地并且彼此间隔开地布置在电路板（2）上，并且可以借助能导电的表面相互导电连接。

Description

传感器、电能存储器和设备
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的传感器、电能存储器和设备、尤其是车辆。
背景技术
JP 7307171 A2示出了一种次级电池，其具有温度传感器。
US 5640077 A示出了一种电池充电设备。
发明内容
本发明在用于施加到能导电的表面上的传感器方面的核心是，传感器具有至少一个电路板、尤其是柔性的电路板、第一传感器元件、第一通孔和第二通孔，其中第一通孔和第二通孔电隔绝地并且彼此间隔开地布置在电路板上，并且可以借助能导电的表面相互导电连接。
本发明的背景是，通过通孔的借助能导电的表面的能导电的连接，能够确定存在传感器与能导电的表面的连接。
由此可以确定测量值的质量。例如，布置在能导电的表面上并且与其安全地连接的温度传感器可以精确确定能导电的表面的表面温度，而与能导电的表面分离的传感器仅可以确定能导电的表面的环境温度。可以借助根据本发明的传感器识别传感器与能导电的表面的分离，从而可以识别不正确的温度测量值。
有利地，第一通孔和第二通孔彼此相反间隔开地布置在电路板上，从而可以确定传感器是否全面支承在能导电的表面上。
本发明的另外的有利的实施方式是从属权利要求的主题。
根据有利的设计方案，传感器具有第一导体线路，第一导体线路连接第一传感器元件与传感器的第一接头和第一通孔，其中传感器具有第三导体线路，第三导体线路连接第二通孔与传感器的第三接头。由此，第一传感器元件的测量信号可以通过通孔和能导电的表面引导。一旦传感器与能导电的表面的连接至少部分分离，那么不再能够在传感器的接头上读取第一传感器元件的测量信号。因此没有输出出错的测量信号。因此不需要通过通孔对触点进行附加的评估。
根据另外的有利的设计方案，传感器具有第一导体线路，第一导体线路连接第一传感器元件与传感器的第一接头，其中传感器具有第四导体线路，第四导体线路连接第一通孔与传感器的第四接头，其中传感器具有第三导体线路，第三导体线路连接第二通孔与传感器的第三接头。因此，第一传感器元件与传感器和能导电的表面的连接无关地是可读取的。一旦确定通孔之间的导电的接触已经丢失，那么可以决定是否使用第一传感器元件的测量信号。
此外有利的是，传感器具有第二传感器元件，第二传感器元件尤其借助第二导体线路与传感器的第二接头连接。借助第二传感器元件可以检测冗余的测量信号。
此外有利的是，第一传感器元件和/或第二传感器元件和/或第一导体线路和/或第二导体线路和/或第三导体线路和/或第四导体线路布置在电路板的可背对能导电的表面布置的第一表面上。电路板在此作用为在能导电的表面和相应的传感器元件或导体线路之间的电隔绝体。
在此有利的是，电路板具有第二表面，第二表面可以与能导电的表面连接，尤其是其中第二表面与第一表面对置地布置。由此，传感器可以大面积地与能导电的表面连接。
在此，相应的通孔从电路板的第一表面延伸到第二表面。
有利地，第二表面具有能导电的第一连接区段和能导电的第二连接区段，其中第一连接区段与第一通孔导电连接，其中第二连接区段与第二通孔导电连接，其中第一连接区段和第二连接区段借助隔绝区段彼此电隔绝地布置，并且可以借助能导电的表面相互导电连接。由此，借助第一连接区段可以增大用于第一通孔与能导电的表面的导电连接的支承面。由此，借助第二连接区段可以增大用于第二通孔与能导电的表面的导电连接的支承面。由此可以分别建立安全的导电连接。
在此有利的是，第一连接区段和第二连接区段具有能导电的粘合剂。能导电的粘合剂在此有利地作用为材料融合的黏合剂，并且同时作用为电气的黏合剂。
根据有利的设计方案，隔绝区段具有电隔绝的粘合剂。由此，传感器可以借助隔绝区段并且借助第一连接区段并且借助第二连接区段与能导电的表面连接。
有利地，隔绝区段具有比第一连接区段和/或第二连接区段更大的面积。因此提供在第一连接区段和第二连接区段之间的安全的电隔绝。
根据另外的有利的设计方案，隔绝区段实施为线形。由此可以增大相应的连接区段与能导电的表面的接触面。
有利地，隔绝区段具有比第一连接区段和/或第二连接区段更小的面积。在此特别有利的是，第一和第二连接区段覆盖电路板的第二表面的大于80%、尤其大于90%。
此外有利的是，第一传感器元件和/或第二传感器元件实施为温度传感器元件、尤其是热敏电阻、尤其是热导体或NTC电阻，其中传感器设置用于确定能导电的表面、尤其是具有能导电的表面的物体的表面温度。由此，可以安全地识别物体的表面温度，并且可以识别传感器与物体的分离。
本发明的在电能存储器方面的核心是，电能存储器具有如上所述的或根据与传感器相关的权利要求之一的传感器。
有利地，传感器布置在电能存储器的壳体上，并且与壳体连接。
本发明的背景是，电能存储器可以以简单的方式和方法安全地与传感器连接。传感器与电能存储器的壳体的分离是可识别的。
本发明的在设备、尤其车辆方面的核心是，设备具有如上所述的或根据与电能存储器相关的权利要求的电能存储器。
本发明的背景是，在设备中可以安全地监控电能存储器的运行参数、例如温度。由此可以提前识别电能存储器的关键的状态，从而可以在电能存储器到达危险的状态之前切断设备。
如果有意义的话，上述的设计方案和扩展方案可以相互任意组合。本发明的另外的可能的设计方案、扩展方案和实现方案也包括之前或随后关于实施例描述的发明特征的未明确提到的组合。在此尤其地，本领域技术人员还将添加若干单个方面作为对本发明的相应的基本形式的改进或补充。
附图说明
在随后的部分中，借助实施例阐述本发明，从实施例可以得到另外的具有创造性的特征，但本发明在其保护范围内并不局限于这些特征。在附图中示出实施例。其中：
图1示出了根据本发明的传感器1的第一实施例的第一表面的俯视图；
图2示出了根据本发明的传感器101的第二实施例的第一表面的俯视图；
图3示出了根据本发明的传感器201的第二表面的第一变型方案的俯视图；并且
图4示出了根据本发明的传感器301的第二表面的第二变型方案的俯视图。
具体实施方式
根据本发明的传感器1的在图1中示出的第一实施例具有至少一个电路板2、尤其是柔性的电路板、第一传感器元件3和第二传感器元件5、第一通孔10和第二通孔4以及第一导体线路8、第二导体线路7、第三导体线路6和第四导体线路9。在电路板2上布置有第一传感器元件3、第二传感器元件5、第一通孔10、第二通孔4、第一导体线路8、第二导体线路7、第三导体线路6和第四导体线路9。
传感器1设置用于测量物体的温度。为此，传感器1可以布置在物体上。优选地，传感器1和物体是可粘贴连接的。
第一传感器元件3、第二传感器元件5、第一导体线路8、第二导体线路7、第三导体线路6和第四导体线路9布置在电路板2的第一表面上。电路板2的第一表面布置在电路板2的背对物体的侧面上。
相应的传感器元件（3、5）实施为温度传感器元件、尤其是热敏电阻、尤其是热导体或NTC电阻。
第一传感器元件3可以借助第一导体线路8与用于评估温度的评估单元连接。为此，传感器1具有两个第一接头，其与第一导体线路8连接。
第二传感器元件5可以借助第二导体线路7与用于评估温度的评估单元连接。为此，传感器1具有两个第二接头，其与第二导体线路7连接。
第一通孔10可以借助第四导体线路9与评估单元连接。为此，传感器1具有第四接头，其与第四导体线路9连接。
第二通孔4可以借助第三导体线路6与评估单元连接。为此，传感器1具有第三接头，其与第三导体线路6连接。
第一通孔10和第二通孔4穿过电路板2从电路板2的第一表面延伸到第二表面。在此，第二表面与第一表面对置地布置。
第一通孔10和第二通孔4电隔绝地并且彼此间隔开地布置在电路板2上，并且可以借助物体的能导电的表面导电连接。
图3示出了电路板2的第二表面的第一变型方案。
在此，第一通孔10被第一连接区段213包围，并且第二通孔被第二连接区段212包围。在第一连接区段213和第二连接区段212之间布置有隔绝区段211。在此，第一连接区段213和第二连接区段212借助隔绝区段211彼此间隔开地布置。
第一连接区段213和第二连接区段212例如借助能导电的粘合剂以能导电的方式实施。在此，第一连接区段213与第一通孔10导电连接。第二连接区段212与第二通孔4导电连接。
隔绝区段211例如借助电隔绝的粘合剂实施为电隔绝的。在此，第一连接区段213借助隔绝区段与第二连接区段212电隔绝地布置。
传感器201可以借助第一连接区段213并且借助第二连接区段212并且借助隔绝区段211连接，与物体的能导电的表面连接，尤其粘贴连接。
根据第一变型方案，第一连接区段213实施为圆形的，并且包围第一通孔10。第二连接区段212实施为圆形的，并且包围第二通孔4。隔绝区段211的面积大于第一连接区段213和/或第二连接区段212的相应的面积。
图4示出了电路板2的第二表面的第二变型方案。
与第一变型方案不同地，在第一连接区段313和第二连接区段312之间的隔绝区段311不设置用于连接传感器301与物体的能导电的表面。在此，隔绝区段311不具有粘合剂。
隔绝区段311的面积小于第一连接区段313和/或第二连接区段312的面积。在此，第一连接区段313和第二连接区段312共同覆盖电路板的第二表面的大于80%、尤其是大于90%。优选地，隔绝区段311线形地布置在第一连接区段313和第二连接区段之间。
根据电路板的第二表面的作为电路板的第二表面的第二变型方案的修改方案的在附图中未示出的另外的变型方案，第一连接区段的面积小于第二连接区段的面积。优选地，传感器在此布置在物体的能导电的表面上，使得第二连接区段具有在每单位面积中更小的附着力或得到比第一连接区段更大的机械负载。
图2示出了根据本发明的传感器101的第二实施例。
根据第二实施例的传感器101具有至少一个电路板2、尤其是柔性的电路板、第一传感器元件3和第二传感器元件5、第一通孔10和第二通孔4以及第一导体线路108、第二导体线路7和第三导体线路6。在电路板2上布置有第一传感器元件3、第二传感器元件5、第一通孔10、第二通孔4、第一导体线路108、第二导体线路7和第三导体线路6。
传感器101设置用于测量物体的温度。为此，传感器101可以布置在物体上。优选地，传感器101和物体是可粘贴连接的。
第一传感器元件3、第二传感器元件5、第一导体线路108、第二导体线路7和第三导体线路6布置在电路板2的第一表面上。电路板2的第一表面布置在电路板2的背对物体的侧面上。
相应的传感器元件（3、5）实施为温度传感器元件、尤其是热敏电阻、尤其是热导体或NTC电阻。
第一传感器元件3可以借助第一导体线路108与用于评估温度的评估单元连接。为此，传感器101具有第一接头，其与第一导体线路108连接。
第一导体线路108从第一传感器元件3延伸到第一通孔10。
第二通孔4可以借助第三导体线路6与评估单元连接。为此，传感器1具有第三接头，其与第三导体线路6连接。
第二传感器元件5可以借助第二导体线路7与用于评估温度的评估单元连接。为此，传感器1具有两个第二接头，其与第二导体线路7连接。
第一通孔10和第二通孔4穿过电路板2从电路板2的第一表面延伸到第二表面。在此，第二表面与第一表面对置地布置。
第一通孔10和第二通孔4彼此电隔绝地布置在电路板2上，并且可以借助物体的能导电的表面导电连接。由此，第一传感器元件3可以借助第一导体线路108、第一通孔10、物体的能导电的表面、第二通孔4、第三导体线路6和第三接头与评估单元连接。
按照根据第一实施例的传感器1的第二表面的第一变型方案或第二变型方案可以实施根据第二实施例的传感器101的第二表面。
电能存储器在此理解为可再充电的能量存储器，尤其具有一电化学的能量存储电池和/或一具有至少一个电化学的能量存储电池的能量存储模块，和/或一具有至少一个能量存储模块的能量存储包。能量存储电池可以实施为基于锂的电池单池、尤其是锂离子电池单池。备选地，能量存储电池实施为锂-聚合物电池单池或镍-金属氢化物电池单池或铅酸电池单池或锂-空气电池单池或锂-硫电池单池。

Claims (13)

1.用于施加到能导电的表面上的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述传感器（1、101、201、301）具有至少一个电路板（2）、尤其是柔性的电路板、第一传感器元件（3）、第一通孔（10）和第二通孔（4），其中所述第一通孔（10）和所述第二通孔（4）电隔绝地并且彼此间隔开地布置在电路板（2）上，并且能够借助能导电的表面相互导电连接。
2.根据权利要求1所述的传感器（101、201、301），其特征在于，所述传感器（101、201、301）具有第一导体线路（108），所述第一导体线路连接第一传感器元件（3）与传感器（101、201、301）的第一接头和第一通孔（10），其中所述传感器（101、201、301）具有第三导体线路（6），所述第三导体线路连接第二通孔（4）与传感器（101、201、301）的第三接头。
3.根据权利要求1所述的传感器（1、201、301），其特征在于，所述传感器（1、201、301）具有第一导体线路（8），所述第一导体线路连接第一传感器元件（3）与传感器（1、201、301）的第一接头，其中所述传感器（1、201、301）具有第四导体线路（9），所述第四导体线路连接第一通孔（10）与传感器（1、201、301）的第四接头，其中所述传感器（1、201、301）具有第三导体线路（6），所述第三导体线路连接第二通孔（4）与传感器（1、201、301）的第三接头。
4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述传感器（1、101、201、301）具有第二传感器元件（5），所述第二传感器元件尤其借助第二导体线路（7）与传感器（1、101、201、301）的第二接头连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述第一传感器元件（3）和/或第二传感器元件（5）和/或第一导体线路（8、108）和/或第二导体线路（7）和/或第三导体线路（6）和/或第四导体线路（9）布置在电路板（2）的能够背对能导电的表面布置的第一表面上。
6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述导体板（2）具有第二表面，所述第二表面能够与能导电的表面连接。
7.根据权利要求6所述的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述第二表面具有能导电的第一连接区段（213、313）和能导电的第二连接区段（212、312），其中所述第一连接区段（213、313）与第一通孔（10）导电连接，其中所述第二连接区段（212、312）与第二通孔（4）导电连接，其中所述第一连接区段（213、313）和所述第二连接区段（212、312）借助隔绝区段（211、311）彼此电隔绝地布置，并且能够借助能导电的表面相互导电连接。
8.根据权利要求7所述的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述第一连接区段（213、313）和所述第二连接区段（212、312）具有能导电的粘合剂。
9.根据权利要求7或8所述的传感器（1、101、201），其特征在于，所述隔绝区段（211）具有电隔绝的粘合剂，尤其是其中所述隔绝区段（211）具有比第一连接区段（213）和/或第二连接区段（212）更大的面积。
10.根据权利要求7或8所述的传感器（1、101、301），其特征在于，所述隔绝区段（311）具有比第一连接区段（313）和/或第二连接区段（312）更小的面积，尤其是其中所述隔绝区段（311）实施为线形的。
11.根据前述权利要求中任一项所述的传感器（1、101、201、301），其特征在于，所述第一传感器元件（3）和/或所述第二传感器元件（5）实施为温度传感器元件、尤其是热敏电阻、尤其是热导体或NTC电阻，其中所述传感器设置用于确定能导电的表面、尤其是具有能导电的表面的物体的表面温度。
12.电能存储器，其具有根据前述权利要求中任一项所述的传感器。
13.具有根据权利要求12所述的电能存储器的设备，尤其是车辆。
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