CN114977748A - 电适配器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将加热设备的控制单元(20)电连接到电能源(21)和电信号源(22)的电适配器(1)。适配器包括电绝缘塑料材料(K)的支撑件(2)，还包括用于电信号传输的至少一条电信号线(3)，其中该信号线(3)嵌入支撑件(2)的塑料材料(K)中。适配器(1)包括用于电能传输的第一供电线和第二供电线(8a、8b)，这些供电线(8a、8b)嵌入支撑件(2)的塑料材料(K)中。适配器(1)包括布置在支撑件(2)上的滤波器设备(10)以用于对经由供电线(8a、8b)传导的供电电流进行滤波，电滤波器设备(10)利用第一电滤波器连接件(11a)电连接到第一供电线(8a)并利用第二电滤波器连接件(11b)电连接到第二供电线(8b)。

Description

电适配器
技术领域
本发明涉及一种用于连接具有电能源和电信号源的加热设备的控制单元的电适配器。
背景技术
为了控制热量的生成，机动车辆的电加热设备配备控制单元已经有一段时间了。这种控制单元通常包括电子控制系统，该电子控制系统容纳在电子壳体的壳体内部中。在控制单元上通常存在电适配器，电子壳体紧固到该电适配器并且该电适配器将电子控制系统电连接和机械连接到电信号连接件以及与前者分离的供电连接件。控制单元或其电子控制系统能够通过适配器的信号连接件电连接到电信号源，并且经由适配器的供电连接件电连接到电能源。
在此过程中，通常需要对从电能源流向控制单元的供电电流进行电滤波，以便去除或至少抑制供电电流中的电流峰值和其他高频分量。这样，避免了电子控制系统中的故障或至少抵消了这种干扰。这导致了控制单元运行可靠性的改进。
通常，供电电流的电滤波使用可商购的滤波器进行，该滤波器通常可用作一个单元并且能够直接安装在电子控制系统中，尤其是安装在电路板上，电子控制系统的部件布置在该电路板上。
在此被证明不利的是，在电子控制系统的区域中可用的、尤其是在所述电路板上的安装空间通常是非常有限的。因此，当滤波设备作为一个单元安装在电路板上时，该安装空间不可以用于电子控制系统的其他电子元件或电元件。
发明内容
因此，本发明的目的在于为电适配器和具有这种电适配器的控制单元创建考虑到上述问题的改进实施例。
该目的通过独立专利权利要求1的主题和并列专利权利要求11的主题来解决。优选的实施例是从属专利权利要求的主题。
因此，本发明的基本构思在于将用于对加热设备的控制单元的供电电流进行滤波的滤波设备不直接集成在控制单元的电子控制系统中，而是集成在开头提到的电适配器中，电子控制系统能够经由该电适配器电连接到外部电能源。
这样，在电子控制系统中仅在有限程度上可用的安装空间不会被所述滤波器设备占用。滤波器设备在电适配器中的布置额外具有以下优点：滤波器设备能够布置在距供电线的在空间上较短距离处，电子控制系统经由该供电线连接到外部电能源。这样确保了滤波器设备的有效滤波效果。另一个优点在于，在构造电子控制系统期间，能够完全不考虑用于所述滤波器设备的安装空间。
根据本发明的电适配器用于将加热设备、尤其是机动车辆的加热设备的控制单元既电连接到电能源也电连接到电信号源。此外，适配器包括电绝缘塑料材料的支撑件。电适配器还包括用于电信号传输的至少一条电信号线，其中该信号线嵌入支撑件的塑料材料中，并且在一端并入到用于电连接和机械连接到电信号源的电信号输入连接件中，而在另一端并入到用于电连接和机械连接到控制单元的电子控制系统的信号输出连接件。在本发明的进一步改进方案中，也能够提供两个或更多个这样的信号线。此外，适配器包括用于将电能从外部电能源传输到控制单元的电子控制系统的第一供电线路和第二供电线路。与至少一条信号线一样，两条供电线也嵌入支撑件的塑料材料中。两条供电线各自在一端并入到用于电连接和机械连接到电能源的第一供电输入连接件和第二供电输入连接件中，而在另一端并入到用于电连接和机械连接到控制单元的电子控制系统的第一供电输出连接件和第二供电输出连接件中。根据本发明，电适配器包括布置在支撑件上的滤波器设备以用于对经由供电线传导的供电电流进行滤波。电滤波器设备包括电连接到第一供电线的第一电滤波器连接件并且包括电连接到第二供电线的第二电滤波器连接件。
优选地，滤波器设备设计成电低通或至少遵循这种电低通的工作原理。实际上，作为进行滤波的电元件/电子元件，滤波器设备至少具有电容。应当理解，其他电元件或/和电子元件也能够用作滤波器设备的一部分。这种低通滤波器以不同的配置在市场上销售，使得能够根据应用具体地选择最适合于相应应用情况的滤波器设备并将其安装在根据本发明的电适配器中。
实际上，借助于钎焊连接件或借助于焊接连接件、尤其是借助于电阻焊接连接件，两个滤波器连接件以整体结合的方式各自电连接到相应的供电线。这种钎焊连接件或焊接连接件在技术上能够很容易地实现，使得根据本发明的电适配器的组装也能够以简单的方式进行。这导致了在适配器的制造期间的成本优势。
在一个进一步优选的实施例中，滤波器设备优选地以最大5mm的距离与两条供电线相邻地布置在支撑件上。这样就达到了特别好的滤波效果。
根据另一个优选的实施例，两个滤波器连接件从滤波器设备的滤波器壳体突出，滤波器设备的电元件/电子元件布置在该滤波器壳体中。这种滤波器连接件尤其能够是导电材料、尤其是金属的销或类似物。相反，电绝缘材料(诸如塑料)可以作为滤波器壳体的材料。在该实施例中，两个滤波器连接件利用背离滤波器壳体的连接端电连接到相应的供电线。相关联的供电线与滤波器壳体之间的两个滤波器连接件中的至少一个的延伸长度最大5mm。这样确保了对供电电流的高质量滤波。
根据本发明的一个有利的进一步改进方案，滤波器壳体与两条供电线中的一条之间的距离总计为最大5mm，两条供电线中的这一条比另一条供电线更靠近滤波器壳体布置。这样也确保了对供电电流的高质量滤波。
根据另一个有利的进一步改进方案，一个信号线包括或者是电流轨。这样能够确保借助于信号线传输的电信号的高传输质量。显然，能够为根据本发明的电适配器的每条单独的信号线提供这样的信号轨。替代地或附加地，在该进一步改进方案中，第一供电线或/和第二供电线还包括或是这样的电流轨。这允许经由根据本发明的电适配器尤其是以低损耗方式将高供电电流从外部电能源传导至控制单元的电子控制系统。
实际上，电适配器的支撑件能够一体成型。因此，电适配器是一种特别简单的设计结构从而也能够以特别简单的方式生产。这对电适配器的制造成本具有有利的影响，从而也对使用该适配器的控制单元的制造成本具有有利的影响。
作为一体成型设计的替代方案，支撑件也能够设计成具有第一支撑件部分和第二支撑件部分的两个部分。在该版本中，优选地，两条供电线布置在第一支撑件部分上，而至少一条信号线布置在第二支撑件部分上。这使得关于电适配器的技术构造的更大灵活性成为可能。尤其是，模块化构造是可能的，在此情况下，关于供电线和至少一条信号线的不同设计能够彼此组合。
特别实用地，滤波器设备至少部分地由支撑件的塑料材料包覆成型。结果是滤波器设备以稳定的方式永久地固定在支撑件上。该措施还伴随着电适配器的特别简单的构造，这对适配器的制造成本具有有利的影响。
根据一个有利的进一步改进方案，信号输入连接件和两个供电输入连接件沿主方向彼此相对定位。在该进一步改进方案中，信号输出连接件和两个供电输出连接件沿垂直于主方向延伸的子方向相对于信号输入连接件和两个供电输入连接件偏移布置，并且另外沿主方向彼此邻近地布置。该进一步改进方案使得电子控制系统到适配器的节省空间的电连接成为可能，因为两条供电线和至少一条信号线的输出连接件直接彼此邻近地布置。
此外，本发明涉及一种用于机动车辆的加热设备的控制单元。控制单元包括围绕壳体内部的电子壳体。此外，控制单元包括上面介绍的根据本发明的适配器。上述根据本发明的电适配器的优点因此也适用于根据本发明的控制单元。在根据本发明的控制单元的情况下，适配器的支撑件形成控制单元的电子壳体的一部分。除支撑件外，控制单元还包括用于机动车辆的加热设备的电子控制系统，该电子控制系统布置在壳体内部中。该电子控制系统电连接到适配器的两个供电输出连接件和至少一个信号输出连接件。
在根据本发明的控制单元的进一步优选的实施例中，除电适配器的支撑件外，该控制单元还包括至少一个另外的壳体部分、优选地正好一个另外的壳体部分，该另外的壳体部分使支撑件完整以形成电子壳体。这样，电子壳体能够灵活地适应控制单元的电子控制系统的不同配置。
特别实用地，优选地借助于螺钉或夹子连接件，滤波器设备可拆卸地紧固到另外的壳体部分。该措施允许将滤波器设备稳定地固定在电子壳体上和壳体内部中。除此之外，当例如需要用功能性的替换部分替换滤波器设备的有缺陷的样本时，由于可拆卸的紧固能够容易地从壳体中再次取出滤波器设备。在该版本中，滤波器设备利用上述提出的支撑件的塑料材料的包覆成型能够省去，这导致进一步的成本优势。
本发明的其他重要特征和优点可从从属权利要求、附图以及通过附图从相关的附图说明中获得。
应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，以上提到的并且仍将在下文中解释的特征不仅可以以所述的相应组合使用，还可以以其他组合或单独使用。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选的实施例，并且在下面的说明中对其进行了详细说明，其中，相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
分别示意性地示出了
图1以立体图示出了电加热设备的控制单元的一个示例，该控制单元配备有电适配器，
图2以平面视图示例性地示出了根据本发明的电适配器。
具体实施方式
在图1中，以立体图示出了根据本发明的用于机动车辆的加热设备的控制单元20的一个示例。控制单元20包括围绕壳体内部26的电子壳体25。在壳体内部26中，布置有根据本发明的电适配器1(在图1中仅部分可见)，该电适配器具有形成电子壳体25的一部分的支撑件2。除此之外，控制单元20的电子控制系统24(未详细示出)布置在壳体内部26中。控制单元20的电子控制系统24(在图1的图示中不可见，因此借助于虚线框来指示)布置在壳体内部26中。
如图1所示，电子壳体25正好包括一个另外的壳体部分23，该另外的壳体部分使支撑件2完整以形成电子壳体25。根据图1，优选地借助于螺钉或夹子连接件，滤波器设备10能够可拆卸地紧固到另外的壳体部分23。在未示出的示例的版本中，能够提供两个或更多个这样的另外的壳体部分23。
图2以平面视图示例性地示出了根据本发明的电适配器1。电适配器1用于将控制单元20电连接到外部电能源21(仅在图2中示意性地示出)和外部电信号源22(仅在图2中示意性地示出)。
适配器1包括电绝缘塑料材料K的支撑件2。在图2的示例性场景下，适配器1额外包括三条电信号线3，它们彼此相距一距离布置并且嵌入支撑件2的塑料材料K中，并且各自在一端并入到用于电连接和机械连接到电信号源22的电信号输入连接件4中，而在另一端并入到用于电连接和机械连接到控制单元20的电子控制系统24的信号输出连接件5中。
此外，电适配器1包括用于将电能从电能源21传输到控制单元20的第一供电线8a和第二供电线8b。第二供电线8b可以承担电接地线的功能。两条供电线8a、8b也嵌入支撑件2的塑料材料K中，并且分别在一端并入到用于电连接和机械连接到电能源21的第一供电输入连接件6a和第二供电输入连接件6b中，而在另一端并入到用于电连接和机械连接到控制单元20的电子控制系统24的第一供电输出连接件7a和第二供电输出连接件7b中。控制单元20的电子控制系统24电连接到两个供电输出连接件7a、7b和三个信号输出连接件5。
在附图的示例中，信号输入连接件4和两个供电输入连接件6a、6b沿主方向H彼此相对。在该进一步改进方案中，信号输出连接件5和两个供电输出连接件7a、7b沿垂直于主方向H延伸的子方向N相对于信号输入连接件4和两个供电输入连接件6a、6b横向偏移布置，并且另外地沿主方向H彼此邻近地布置。
信号输入连接件4和两个供电输入连接件6a、6b能够布置在塑料的相应连接器壳体16、17中。
三个信号线3和两个供电线8a、8b能够各自包括金属的电流轨9。
此外，适配器1包括布置在支撑件2上的滤波器设备10以用于对经由供电线8a、8b传导的供电电流进行滤波。滤波器设备10设计成低通并且为此目的包括至少一个电容(未示出)作为引起滤波的电元件/电子元件。电滤波器设备10包括电连接到第一供电线8a的第一电滤波器连接件11a。电滤波器设备10另外包括电连接到第二供电线8b的第二电滤波器连接件11b。
如图2示意性所示，借助于焊接连接件13，尤其是借助于电阻焊接连接件，两个滤波器连接件11a、11b各自电连接到相应的供电线8a、8b。替代这种焊接连接件13，焊锡连接件也是可能的。滤波器设备10能够至少部分地由支撑件2的塑料材料K(未示出)包覆成型。
如适配器1的支撑件2的平面示图所示，滤波器设备10以最大5mm的距离与两条供电线8a、8b相邻地布置在支撑件2上。滤波器壳体14与两条供电线8a、8b中的一条之间的距离A实际上最大5mm，两条供电线中的这一条比另一条供电线8b、8a更靠近滤波器壳体14布置。
滤波器设备10的两个滤波器连接件11a、11b能够各自形成为导电材料、尤其是金属的销或类似物，并且根据图2的图示，从滤波器设备10的滤波器壳体14突出，已经提到的滤波器设备10的电元件/电子元件(未显示)布置在该滤波器壳体中。利用背离滤波器壳体14的连接端15，两个滤波器连接件11a、11b各自电连接到相关联的供电线8a、8b。实际上，相关联的供电线11a、11b与滤波器壳体14之间的两个滤波器连接件11a、11b中的至少一个的延伸长度ES最大5mm。
在示例性场景下，支撑件2一体成型。然而，支撑件2的两部分设计也是可能的，其中两条供电线8a、8b则实际上布置在第一支撑件部分2a上而三条信号线3布置在第二支撑件部分2b上。具有两个支撑件部分2a、2b的后一个版本未在图2中明确示出。然而，借助于虚拟分隔线12指示了如何能够将支撑件2分成如上文关于信号线和供电线3、8a、8b的布置所指定的两个支撑件部分2a、2b。

Claims (13)

1.一种用于将加热设备的控制单元(20)电连接到电能源(21)和电信号源(22)的电适配器(1)，
-所述电适配器具有电绝缘塑料材料(K)的支撑件(2)，
-所述电适配器具有用于电信号传输的至少一条电信号线(3)，其中该信号线(3)嵌入所述支撑件(2)的塑料材料(K)中，并且在一端并入到用于电连接到电信号源(22)的电信号输入连接件(4)中，而在另一端并入到用于电连接到所述控制单元(20)的电子控制系统(24)的信号输出连接件(5)，
-所述电适配器具有用于电能传输的第一供电线(8a)和第二供电线(8b)，其中这些供电线(8a、8b)嵌入所述支撑件(2)的塑料材料(K)中，并且在一端并入到用于电连接到电能源(21)的第一供电输入连接件(6a)和第二供电输入连接件(6b)中，而在另一端并入到用于电连接到所述控制单元(20)的电子控制系统(24)的第一供电输出连接件(7a)和第二供电输出连接件(7b)中，
-所述电适配器具有布置在所述支撑件(2)上的滤波器设备(10)以用于对经由供电线(8a、8b)传导的供电电流进行滤波，其中电滤波器设备(10)具有电连接到所述第一供电线(8a)的第一电滤波器连接件(11a)和电连接到所述第二供电线(8b)的第二电滤波器连接件(11b)。
2.根据权利要求1所述的电适配器，其特征在于，
滤波器设备(10)设计成低通的，并且为此目的包括至少一个电容作为引起滤波的电元件/电子元件。
3.根据权利要求1或2所述的电适配器，其特征在于，
借助于钎焊连接件或借助于焊接连接件(13)、尤其是借助于电阻焊接连接件，两个滤波器连接件(11a、11b)各自连接到相应的供电线(8a、8b)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电适配器，其特征在于，
滤波器设备(10)优选地以最大5mm的距离与两条供电线(8a、8b)相邻地布置在所述支撑件(2)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电适配器，其特征在于，
-两个滤波器连接件(11a、11b)从滤波器设备(10)的滤波器壳体(14)突出，至少一个电元件/电子元件布置在所述滤波器壳体中；
-利用背离所述滤波器壳体(14)的连接端(15)，两个滤波器连接件(11a、11b)电连接到相应的供电线(8a、8b)；
-相关联的供电线(11a、11b)与所述滤波器壳体(14)之间的两个滤波器连接件(11a、11b)中的至少一个的延伸长度(ES)总计为最大5mm。
6.根据权利要求5所述的电适配器，其特征在于，
所述滤波器壳体(14)与两条供电线(8a、8b)中的一条之间的距离(A)总计为最大5mm，两条供电线中的所述一条比另一条供电线(8b、8a)更靠近所述滤波器壳体(14)布置。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电适配器(1)，其特征在于，
-至少一条信号线(3)包括或是金属的电流轨(9)；或/和
-所述第一供电线或/和所述第二供电线(8a、8b)包括或是金属的电流轨(9)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电适配器(1)，其特征在于，
-支撑件部分(2)一体成型；或者
-支撑件部分(2)形成为两个部分，其中两条供电线(8a、8b)布置在第一支撑件部分(2a)上，而至少一条信号线(3)布置在第二支撑件部分(2b)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电适配器(1)，其特征在于，
滤波器设备(10)至少部分地由所述支撑件(2)的塑料材料(K)包覆成型，尤其地，滤波器设备(10)至少部分地由所述第一支撑件部分(2a)的塑料材料(K)包覆成型。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电适配器(1)，其特征在于，
-信号输入连接件(4)和两个供电输入连接件(6a、6b)沿主方向(H)彼此相对；
-信号输出连接件(5)和两个供电输出连接件(7a、7b)沿垂直于所述主方向(H)延伸的子方向(N)相对于信号输入连接件(4)和两个供电输入连接件(6a、6b)横向偏移布置，并且沿所述主方向(H)彼此邻近地布置。
11.一种用于机动车辆的加热设备的控制单元(20)，
-所述控制单元具有围绕壳体内部(26)的电子壳体(25)；
-所述控制单元具有根据前述权利要求中任一项所述的电适配器(1)；
其中适配器(1)的支撑件(2)形成所述电子壳体(25)的一部分；
-所述控制单元具有布置在所述壳体内部(26)中的电子控制系统(24)，所述电子控制系统电连接到两个供电输出连接件(7a、7b)和至少一个信号输出连接件(5)。
12.根据权利要求11所述的控制单元，其特征在于，
至少一个另外的壳体部分(23)使所述支撑件(2)完整以形成所述电子壳体(25)、优选正好一个另外的壳体部分(23)使所述支撑件(2)完整以形成所述电子壳体(25)。
13.根据权利要求11或12所述的控制单元，其特征在于，
优选地借助于螺钉或夹子连接件，滤波器设备(10)可拆卸地紧固到另外的壳体部分(23)。
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