CN113966540A - 分流电阻器模块 - Google Patents

Abstract

根据本发明可以提供一种分流电阻器模块，该分流电阻器模块包括：电阻部分，该电阻部分具有预定电阻值；板状端子部分，该端子部分延伸到电阻部分的两侧；分流电阻器，该分流电阻器从端子部分垂直突出，并且具有在其端部处弯曲成与端子部分平行的电压测量引线引脚；以及PCB基板，该PCB基板具有组装引导部分，该组装引导部分通过从最外部向内切割PCT基板预定深度而形成，其中，电压测量引线引脚被插入组装引导部分中，使得电阻部分和端子部分被放置在PCB基板的前表面上，并且电压测量引线引脚的端部被卡在PCB基板的后表面上。

Description

分流电阻器模块

技术领域

本公开涉及一种分流电阻器模块，更特别地，涉及如下分流电阻器模块，该分流电阻器模块包括分流电阻器和PCB，使得可以在不使用用于支撑分流电阻器的任何结构的情况下将分流电阻器直接插入并固定至PCB。

本申请要求2019年8月13日在韩国提交的韩国专利申请第10-2019-0098994号的优先权，其公开内容通过引用被并入本文中。

背景技术

当前商业化的二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池、锂二次电池等。其中，与镍基二次电池相比，锂二次电池由于诸如由大致没有记忆效应而引起的自由充电和放电、非常低的自放电率以及高能量密度的优点而更加突出。

使用二次电池的电池组的电源系统通常包括用于测量电流的电流传感器。电流传感器通过测量流经电池组的充电和放电路径的电流来监测电池组的状态，并且检测流经电池组的过电流。另外，由电流传感器测量的电流可以用作用于计算荷电状态(SOC)的数据，或者用作确定充电和放电过程是否正常执行的基础。

使用锂二次电池的电池组近年来已经作为电动车辆的蓄能设备而受到关注，该电池组具有在100A至300A的范围内的很大的充电和放电电流。因而，当测量电池组的电流时，如图1中所示的分流电阻器被广泛用作电流传感器。作为参考，专利文献1公开了一种能够通过设置分流电阻器来诊断电流传感器中是否发生异常的设备和方法。

如图1中所示，通常，分流电阻器1具有：电阻器单元2：和端子单元3，该端子单元3分别连接到电阻器单元2的两端，并且用于电压测量的引线引脚4被焊接在每一个端子单元3的平面部分上，以在垂直于该平面的方向上突出。注塑成型结构被添加到分流电阻器并且被安装在PCB基板上，以防止分流电阻器的引线引脚4由于外部冲击等而被损坏。

然而，传统的分流电阻器模块成为了使单价增加的因素，因为在制造分流电阻器时必须添加注塑成型产品。另外，如果在注塑成型结构由于分流电阻器和注塑成型产品的组装公差或不正确组装而未被正确联接的状态下将引线引脚4焊接到PCB上，则引线引脚4即使受到轻微撞击也更容易折断，这可能是质量问题。

因此，需要一种在没有注塑成型结构的情况下将分流电阻器稳定地安装到PCB上的方法。

发明内容

技术问题

本公开被设计成解决现有技术的问题，因此，本公开旨在提供一种分流电阻器模块，在该分流电阻器模块中，可以在没有任何注塑成型结构的情况下将分流电阻器稳定地安装到PCB上。

下文将描述本公开的其它目标和优点，并且通过本公开的实施例将明白这些目标和优点。另外，本公开的目标和优点可以通过权利要求中限定的部件及其组合来实现。

技术方案

在本公开的一个方面中，提供了一种分流电阻器模块，该分流电阻器模块包括：分流电阻器；以及PCB基板，该PCB基板被构造成使得分流电阻器被直接地固定到该PCB基板，

其中，分流电阻器包括：电阻器单元，该电阻器单元具有预定电阻；板状端子单元，该端子单元被分别构造成在电阻器单元的两侧延伸；以及电压测量引线引脚，该电压测量引线引脚被构造成垂直于端子单元突出并且具有弯曲成与端子单元平行的端部，其中，PCB基板包括组装引导部，该组装引导部被形成为从PCB基板的最外侧向内切割预定深度，以具有与电压测量引线引脚的厚度对应的切割宽度，并且其中，电压测量引线引脚被配合在组装引导部中，使得电阻器单元和端子单元被放置在PCB基板的前表面上，并且电压测量引线引脚的端部卡在PCB基板的后表面处。

电压测量引线引脚可以被设置成板形式，并且电压测量引线引脚可以包括：垂直部，该垂直部被构造成垂直于端子单元延伸；以及第一弯曲部，该第一弯曲部从垂直部弯曲，并且延伸成与端子单元的下表面间隔开。

电压测量引线引脚可以进一步包括第二弯曲部，该第二弯曲部被构造成平行于端子单元的上表面延伸，垂直部的下端可以连接至第一弯曲部，并且垂直部的上端可以连接到第二弯曲部。

PCB基板可以进一步包括止挡构件，该止挡构件被形成为垂直于PCB基板的前表面突出以包围分流电阻器的角部区域。

PCB基板可以进一步包括电压测量端子，该电压测量端子被构造成在PCB基板的后表面上突出以接触电压测量引线引脚的端部。

电压测量端子可以被设置成拱形结构。

端子单元可以进一步具有第一紧固孔，该第一紧固孔在端子单元的厚度方向上穿孔。

PCB基板可以进一步具有第二紧固孔，该第二紧固孔在与分流电阻器的第一紧固孔对应的位置处、在PCB基板的厚度方向上穿孔，并且通过将螺栓穿过第一紧固孔和第二紧固孔紧固，可以将分流电阻器和PCB基板彼此联接。

PCB基板的前表面可以具有绝缘区域，并且分流电阻器可以被放置在该绝缘区域内。

分流电阻器可以被构造成使得该分流电阻器的两侧具有基于电阻器单元对称的形状。

在本公开的另一方面中，还提供了一种包括上述分流电阻器模块的电池模块。

有利效果

根据本公开的实施例，可以在没有任何注塑成型结构的情况下将分流电阻器稳定地安装到PCB上。

更具体地，根据本公开的分流电阻器的电压测量引线引脚的形状和结构被设计成具有足够的耐久性，并且PCB基板被设计成包括与电压测量引线引脚对应的组装引导部。

因此，根据本公开，可以在没有现有的注塑成型结构的情况下，稳定地一体地实现分流电阻器和PCB基板之间的机械组装和电路连接。

本公开的效果不限于上述内容，并且本领域技术人员可以根据本说明书和附图清楚地理解本文中未提及的效果。

附图说明

图1是示出传统的分流电阻器的透视图。

图2是示出根据本公开的实施例的分流电阻器的透视图。

图3是示出可以被安装到图2的分流电阻器的PCB基板的透视图。

图4是示出图3的PCB基板的主要部分的平面图。

图5是示出图3的PCB基板的主要部分的后视图。

图6是示出联接有分流电阻器的PCB基板的主要部分的平面图。

图7是示出联接有分流电阻器的PCB基板的主要部分的后视图。

图8是沿着图6的线I-I’截取的截面图。

具体实施方式

下文中，将参考附图详细地描述本公开的优选实施例。在描述之前，应理解，说明书和所附权利要求书中使用的术语不应被解释为限于一般含义和词典含义，而是应在允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的基础上，基于与本公开的技术方面对应的含义和概念来解释所述术语。因此，本文中所提出的描述仅是出于说明目的的优选示例，不旨在限制本公开的范围，因此应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其做出其它等同方案和变型。

因此，本文中所述的实施例和附图中示出的图示仅是本公开的最优选实施例，而不旨在全面地描述本公开的技术方面，因此应理解，可以在提交申请时对其做出各种其它等同方案和变型。

提供根据本公开的分流电阻器模块，使得可以在不使用注塑成型结构的情况下将分流电阻器100直接固定到PCB基板200，在现有技术中，所述注塑成型结构被固定地安装到分流电阻器1。下文中，将详细地描述分流电阻器模块的主要部件。

图2是示出根据本公开的实施例的分流电阻器100的透视图，并且图3是示出可以被安装到图2的分流电阻器100的PCB基板200的透视图。

参考这些附图，根据本公开的实施例的分流电阻器模块包括分流电阻器100和PCB基板200，该PCB基板200被设置成以滑动方式被联接至分流电阻器100。

分流电阻器100用于当难以直接测量大电流时测量已知电阻器的电压并通过应用欧姆定律将该电压转换成电流值。

具体地，如图2中所示，分流电阻器100包括：具有预定电阻的电阻器单元110，该电阻器单元110在分流电阻器100的中心处；板状端子单元120，该端子单元120被构造成在电阻器单元110的两侧处延伸，并且由导电金属制成；以及电压测量引线引脚130，该电压测量引线引脚130分别连接到端子单元120。即，分流电阻器100可以被构造成使得其两侧具有基于电阻器单元110对称的形状。

电阻器单元110由电阻率高于两侧处的端子单元120的材料制成。作为电阻器单元110，例如，可以采用包含锰(Mn)、镍(Ni)、或锰(Mn)和铜(Cu)的合金。

测量的电压被施加到电阻器单元110，并且电压测量引线引脚130连接到PCB基板200的电压测量端子230以测量电压，使得可以检测测量的电流的大小。

端子单元120是连接到电阻器单元110的两侧中的每一侧并且由诸如铜的导电金属制成的板状导体板。每一个端子单元120具有在其厚度方向上穿孔的第一紧固孔121，使得诸如螺栓的紧固构件被插入其中。

特别地，根据本公开的电压测量引线引脚130可以被设置成具有刚性的金属板。该金属板可以具有与端子单元120的宽度对应的宽度以及与PCB基板200的组装引导部210的宽度对应的厚度，这将稍后解释。

电压测量引线引脚130包括垂直部131、第一弯曲部132和第二弯曲部133，该垂直部131、第一弯曲部132和第二弯曲部133可以被一体地形成为具有近似

形的结构(参见图8)。

垂直部131是垂直于端子单元120延伸的部分，并且第一弯曲部132从垂直部131的下端以直角弯曲并且延伸成与端子单元120的下表面间隔开。这里，端子单元120和第一弯曲部132之间的间隙可以等于或略大于PCB基板200的厚度。第二弯曲部133是平行于端子单元120的上表面延伸的部分。

第一弯曲部132可以连接至垂直部131的下端，第二弯曲部133可以连接至垂直部131的上端，并且第一弯曲部132和第二弯曲部133可以在相同方向上并排地延伸。换句话说，它们可以被称为近似

形的结构。

电压测量引线引脚130可以被附接在端子单元120和电阻器单元110之间。例如，两个电压测量引线引脚130可以通过如下步骤分别附接在端子单元120和电阻器单元110之间：将电压测量引线引脚130的垂直部131配合在预先形成在左侧的端子单元120的竖直表面处的联接凹槽(未示出)中；将在左侧处的端子单元120和一个电压测量引线引脚130临时固定；然后焊接电阻器单元110的一侧；然后，以相同方式将在右侧处的端子单元120和一个电压测量引线引脚130临时固定；然后焊接电阻器单元110的另一侧。

以这种方式，由于电压测量引线引脚130被设置成具有预定宽度和厚度的刚性板并且被牢固地联接在端子单元120和电阻器单元110之间，因此，与简单的传统引线引脚(见图1)相比，本公开的电压测量引线引脚130具有很强的耐用性。因此，如稍后所述，电压测量引线引脚130可以同时用作简单的电路连接装置和机械组装装置。

同时，参考图3至图5，PCB基板200包括组装引导部210、止挡构件220、电压测量端子230、第二紧固孔240和绝缘区域250。

组装引导部210可以被形成为从其最外侧向内切割预定深度，从而具有与电压测量引线引脚130的厚度对应的切割宽度。组装引导部210被设置成对应于两个电压测量引线引脚130。

当电压测量引线引脚130被配合到组装引导部210中时(在X轴方向上)，分流电阻器100可以被放置在PCB基板200上。更具体地，被配合到组装引导部210中并由组装引导部210引导的部分是电压测量引线引脚130的垂直部131。此时，分流电阻器100的电阻器单元110和端子单元120可以被设置在PCB基板200的前表面上，并且电压测量引线引脚130的第一弯曲部132可以被设置在PCB基板200的后表面上。

两个电压测量引线引脚130沿着两个组装引导部210被同时配合。在这种情况下，分流电阻器100可以在不左右扭曲的情况下相对于PCB基板200正确地放置。因此，不需要单独的对准操作来将分流电阻器100放置在PCB基板200上的适当位置处。

另外，在将分流电阻器100配合到PCB基板200中之后，由于电压测量引线引脚130的第一弯曲部132从垂直部131弯曲，因此电压测量引线引脚130的第一弯曲部132相对于PCB基板200在竖直方向上卡住。因此，分流电阻器100可以相对于PCB基板200在上下方向(±Z轴方向)和左右方向(±Y轴方向)上被临时固定。另外，可以通过将螺栓与其它汇流条300a、300b以及PCB基板200一体地紧固而将分流电阻器100安全地固定。

止挡构件220可以被设置在比组装引导部210更深的位置处。

止挡构件220可以被设置成垂直于PCB基板200的前表面突出以包围分流电阻器100的角部区域的形状。也就是说，止挡构件220可以具有“L”形横截面的柱状形式。

如图6中所示，止挡构件220支撑分流电阻器100的角部区域，使得当电压测量引线引脚130被完全配合到组装引导部210中时，分流电阻器100不能再被推入PCB基板200中。

通过设置止挡构件220，能够减轻当用过大的力将分流电阻器100推入PCB时电压测量引线引脚130或组装引导部210将受到的冲击。另外，借助于止挡构件220，还能够解决分流电阻器100的甚至很小的扭曲。

同时，如图5、图7至图8中所示，在根据本公开的PCB基板200中，电压测量端子230位于PCB基板200的后表面上。如上所述，由于电压测量引线引脚130的第一弯曲部132被设置在PCB基板200的后表面上，所以PCB基板200的电压测量端子230也被相应地设置在后表面上。

电压测量端子230可以具有拱形结构，该拱形结构被设置成从PCB基板200的后表面向下突出。通过将电压测量端子230设置成半圆形或半椭圆形形状，电压测量引线引脚130的第一弯曲部132可以在滑动(沿±X轴方向)时沿着电压测量端子230的弯曲表面移动。

另外，电压测量端子230和电压测量引线引脚130的第一弯曲部132可以在上下方向上被压缩的状态下彼此接触，因此不需要焊接它们以使其接触。

即，电压测量端子230和电压测量引线引脚130的第一弯曲部132可以通过配合而机械地保持接触，因此焊接不是必需的。在这种情况下，由于省略了焊接，所以可以大大缩短用于安装分流电阻器100的工作时间。当然，还可以通过另外地焊接电压测量引线引脚130和电压测量端子230来增强接触。

PCB基板200进一步具有第二紧固孔240，该第二紧固孔240在与分流电阻器100的第一紧固孔121对应的位置处在PCB基板200的厚度方向上穿孔。当将分流电阻器100推到PCB基板200上的指定位置时，分流电阻器100的第一紧固孔121和PCB基板200的第二紧固孔240可以上下匹配。

通过将螺栓插入第一紧固孔121和第二紧固孔240中，分流电阻器100的两端可以被牢固地联接到PCB基板200。当然，也可以通过螺栓将其它汇流条300a、300b的一端联接到端子单元120的上表面，使得例如电池模块的电流可以流经电阻器单元110。

PCB基板200可以进一步包括在其前表面上的绝缘区域250。

绝缘区域250可以是PCB的前表面上的放置分流电阻器100的区域，该区域涂覆有绝缘片材或由硅制成的材料。通过以这种方式固定绝缘区域250，即使分流电阻器100被直接固定到PCB基板200的上表面，分流电阻器100也不会对位于PCB基板200的其它区域中的元件产生任何电影响。

随后，将简要描述(参见图3、图6至图8)一种组装根据本公开的实施例的分流电阻器模块的方法。

首先，将电压测量引线引脚130的垂直部131与组装引导部210对准，并且将分流电阻器100以滑动方式配合到PCB基板200的最外侧中。此时，为了确保分流电阻器100相对于PCB基板200被组装在正确的位置处，仅检查分流电阻器100的端子单元120的两个角部区域是否均与PCB基板200的止挡构件220接触就足够了。

接下来，将螺栓插入分流电阻器100的第一紧固孔121和PCB基板200的第二紧固孔240中，并且将螺母紧固到螺栓的端部，以将分流电阻器100完全固定到PCB基板200。

如上所述，电压测量引线引脚130的第一弯曲部132和PCB基板200的电压测量端子230在压缩状态下彼此机械接触，因此不需要焊接对应的部分，但是也可以形成焊接以进一步提高电气可靠性。

之后，如果需要通过使用分流电阻器100的电阻器单元110来测量电池模块的电流，则将连接至电池模块的端子的汇流条连接至分流电阻器100的端子单元120。此时，拧松螺母，将螺栓插入汇流条的孔中，然后将螺母再次紧固到螺栓的端部，以将汇流条固定到分流电阻器100的端子单元120。

如上所述，如果使用根据本公开的分流电阻器模块，则能够在没有根据现有技术的任何注塑成型结构的情况下将分流电阻器100稳固地安装在PCB上。另外，与传统的分流电阻器模块相比，基于上述部件，本公开的分流电阻器模块可以被认为在组装、耐久性、可固定性和经济性方面得到了进一步的改善。

同时，根据本公开的电池模块可以包括上述分流电阻器模块。除了分流电阻器模块之外，电池模块还可以进一步包括电池单体、模块壳体以及用于控制电池单体的充电和放电的各种设备，例如BMS、电流传感器和保险丝。

多个电池模块可以串联和/或并联地连接，以构成电池组或蓄能系统。

已经详细地描述了本公开。然而，应理解，详细描述和具体示例虽然指示了本公开的优选实施例，但是仅以说明的方式给出，因为通过本详细描述，在本公开的范围内的各种改变和变型对于本领域技术人员而言将是显而易见的。

同时，本领域技术人员应明白，即使在说明书中使用诸如“上”、“下”、“左”和“右”之类的表达方向的术语，它们也只是为了便于描述，并且可以根据观察者或对象的位置而被不同地表达。

Claims (11)

1.一种分流电阻器模块，包括：

分流电阻器；以及

PCB基板，所述PCB基板被构造成使得所述分流电阻器被直接地固定到所述PCB基板，

其中，所述分流电阻器包括：

电阻器单元，所述电阻器单元具有预定电阻；

板状端子单元，所述端子单元被分别构造成在所述电阻器单元的两侧延伸；以及

电压测量引线引脚，所述电压测量引线引脚被构造成垂直于所述端子单元突出并且具有弯曲成与所述端子单元平行的端部，

其中，所述PCB基板包括组装引导部，所述组装引导部被形成为从所述PCB基板的最外侧向内切割预定深度，以具有与所述电压测量引线引脚的厚度对应的切割宽度，并且

其中，所述电压测量引线引脚被配合在所述组装引导部中，使得所述电阻器单元和所述端子单元被放置在所述PCB基板的前表面上，并且所述电压测量引线引脚的所述端部被卡在所述PCB基板的后表面处。

2.根据权利要求1所述的分流电阻器模块，

其中，所述电压测量引线引脚被设置成板形式，并且

其中，所述电压测量引线引脚包括：

垂直部，所述垂直部被构造成垂直于所述端子单元延伸；以及

第一弯曲部，所述第一弯曲部从所述垂直部弯曲，并且延伸成与所述端子单元的下表面间隔开。

3.根据权利要求2所述的分流电阻器模块，

其中，所述电压测量引线引脚进一步包括第二弯曲部，所述第二弯曲部被构造成平行于所述端子单元的上表面延伸，并且

所述垂直部的下端被连接至所述第一弯曲部，并且所述垂直部的上端被连接至所述第二弯曲部。

4.根据权利要求1所述的分流电阻器模块，

其中，所述PCB基板进一步包括止挡构件，所述止挡构件被形成为垂直于所述PCB基板的所述前表面突出以包围所述分流电阻器的角部区域。

5.根据权利要求1所述的分流电阻器模块，

其中，所述PCB基板进一步包括电压测量端子，所述电压测量端子被构造成在所述PCB基板的所述后表面上突出以接触所述电压测量引线引脚的所述端部。

6.根据权利要求5所述的分流电阻器模块，

其中，所述电压测量端子被设置成拱形结构。

7.根据权利要求1所述的分流电阻器模块，

其中，所述端子单元进一步具有第一紧固孔，所述第一紧固孔在所述端子单元的厚度方向上穿孔。

8.根据权利要求7所述的分流电阻器模块，

其中，所述PCB基板进一步具有第二紧固孔，所述第二紧固孔在与所述分流电阻器的所述第一紧固孔对应的位置处、在所述PCB基板的厚度方向上穿孔，并且

通过将螺栓穿过所述第一紧固孔和所述第二紧固孔紧固而将所述分流电阻器和所述PCB基板彼此联接。

9.根据权利要求1所述的分流电阻器模块，

其中，所述PCB基板的所述前表面具有绝缘区域，并且所述分流电阻器被放置在所述绝缘区域内。

10.根据权利要求1所述的分流电阻器模块，

其中，所述分流电阻器被构造成使得所述分流电阻器的两侧具有基于所述电阻器单元对称的形状。

11.一种电池模块，包括根据权利要求1至10中的任一项所述的分流电阻器模块。

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