CN218601314U - 电流传感器、电流监测装置及监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电流传感器、电流监测装置及监测系统，电流传感器包括：导体，导体包括中间导电排、结构相同的第一导电排和第二导电排，第一导电排和第二导电排平行且对称设置在中间导电排的两端，第一导电排连接中间导电排的一端，第二导电排连接中间导电排的另一端；霍尔元件，霍尔元件位于第一导电排和第二导电排之间；电路板，霍尔元件与电路板相连以用于对外传输电流检测信号。本申请无需磁环或线圈即可实现电流监测，成本低并且体积小。
Description
技术领域
本实用新型涉及电流监测领域，特别涉及一种电流传感器、电流监测装置及监测系统。
背景技术
目前新能源汽车技术领域，为了实现精准的能量管理，在电池包，电控，充电机等部件需要进行电流检测。现行的电流检测方案为独立的霍尔电流传感器。而独立霍尔电流传感器的缺点在于需要通过线圈或磁环实现，成本高、体积大。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种电流传感器、电流监测装置及监测系统，无需磁环或线圈即可实现电流监测，成本低且体积小。
根据本实用新型第一方面实施例的电流传感器，包括：导体，所述导体包括中间导电排、结构相同的第一导电排和第二导电排，所述第一导电排和所述第二导电排平行且对称设置在所述中间导电排的两端，所述第一导电排连接所述中间导电排的一端，所述第二导电排连接所述中间导电排的另一端；霍尔元件，所述霍尔元件位于所述第一导电排和所述第二导电排之间；电路板，所述霍尔元件与所述电路板相连以用于对外传输电流检测信号。
根据本实用新型第一方面实施例的电流传感器，至少具有如下有益效果：
本实用新型实施方式将两个相同的第一导电排和第二导电排平行对称设置在中间导电排的两端，电流流过导体时在第一导电排和第二导电排上形成大小相等方向相反的电流，因此会在第一导电排和第二导电排之间的区域产生均衡的磁场。该区域的霍尔元件将电磁信号转换为电压信号，再经过电路板转换为电流监测信号输出。本申请无需磁环或线圈即可实现电流监测，成本低并且体积小。
根据本实用新型的一些实施例，所述导体还包括第一延伸导电排，所述第一延伸导电排连接所述第一导电排远离所述中间导电排的一端。
根据本实用新型的一些实施例，所述导体还包括第二延伸导电排，所述第二延伸导电排连接所述第二导电排远离所述中间导电排的一端。
根据本实用新型的一些实施例，所述霍尔元件的宽度小于所述第一导电排和所述第二导电排的宽度。
根据本实用新型的一些实施例，所述电路板位于所述第一导电排和所述第二导电排之间，所述霍尔元件安装在所述电路板上。
根据本实用新型的一些实施例，所述中间导电排为弧形。
根据本实用新型的一些实施例，所述中间导电排、第一导电排和第二导电排皆为铜排。
根据本实用新型的一些实施例，所述中间导电排、第一导电排和第二导电排一体成型。
根据本实用新型第二方面实施例的电流监测装置，包括上述的电流传感器。
根据本实用新型第二方面实施例的电流监测装置，至少具有如下有益效果：
本实用新型实施方式将两个相同的第一导电排和第二导电排平行对称设置在中间导电排的两端，电流流过导体时在第一导电排和第二导电排上形成大小相等方向相反的电流，因此会在第一导电排和第二导电排之间的区域产生均衡的磁场。该区域的霍尔元件将电磁信号转换为电压信号，再经过电路板转换为电流监测信号输出。本申请无需磁环或线圈即可实现电流监测，成本低并且体积小。
根据本实用新型第三方面实施例的监测系统，包括上述的电流监测装置。
根据本实用新型第三方面实施例的监测系统，至少具有如下有益效果：
本实用新型实施方式将两个相同的第一导电排和第二导电排平行对称设置在中间导电排的两端，电流流过导体时在第一导电排和第二导电排上形成大小相等方向相反的电流，因此会在第一导电排和第二导电排之间的区域产生均衡的磁场。该区域的霍尔元件将电磁信号转换为电压信号，再经过电路板转换为电流监测信号输出。本申请无需磁环或线圈即可实现电流监测，成本低并且体积小。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
图1为本实用新型实施例中电流传感器的正视图；
图2为本实用新型实施例中电流传感器的仰视图；
图3为本实用新型实施例中电流传感器的立体图。
附图标号：
导体100、中间导电排110、第一导电排120、第二导电排130、第一延伸导电排140、第二延伸导电排150、霍尔元件200、电路板300。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1所示，为本实用新型实施例的一种电流传感器，包括：导体100、霍尔元件200 和电路板300。导体100的作用是接入电路中使待测量的电流通过。具体的，导体100包括中间导电排110、第一导电排120和第二导电排130，第一导电排120和第二导电排130为接结构完全相同的两个导电排，第一导电排120和第二导电排130平行且对称设置在中间导电排110的两端，第一导电排120连接中间导电排110的一端，第二导电排130连接中间导电排110的另一端，本实施例中第一导电排120的顶端连接中间导电排110的左端，第二导电排130的顶端连接中间导电排110的右端，以上结构只是本实用新型的一种实施例，本申请的保护范围不限于以上实施例，第一导电排120和第二导电排130的位置可以互换，例如将第一导电排120连接中间导电排110的右端，第二导电排130连接中间导电排110的左端；中间导电排110也不限于连接第一导电排120和第二导电排130的顶端，也可以分别连接第一导电排120第二导电排130的底端，形成向下凸起的结构，只要使第一导电排120和第二导电排130平行且对称设置在中间导电排110的两端即可。电流通过导体100时依次经过第一导电排120、中间导电排110和第二导电排130，在第一导电排120和第二导电排130上形成大小相等方向相反的电流，第一导电排120和第二导电排130之间的区域产生均衡的磁场，霍尔元件200位于第一导电排120和第二导电排130之间的区域中将电磁信号转换为电压信号。霍尔元件200与电路板300相连，电路板300内置信号放大器、模数转换器等常规信号处理器件，霍尔元件200输出的电压信号通过电路板300的模数转换后换算为电流，从而实现电流测量，最后通过电路板300外传输电流监测信号。
本实用新型实施方式将两个相同的第一导电排120和第二导电排130平行对称设置在中间导电排的两端，电流流过导体时在第一导电排120和第二导电排130上形成大小相等方向相反的电流，因此会在第一导电排120和第二导电排130之间的区域产生均衡的磁场。该区域的霍尔元件200将电磁信号转换为电压信号，再经过电路板300转换为电流监测信号输出。本申请无需磁环或线圈即可实现电流监测，成本低并且体积小。
需要说明的是，参考图1和图3所示，本实用新型实施例中导体100还包括第一延伸导电排140和第二延伸导电排150，第一延伸导电排140连接第一导电排120远离中间导电排110的一端，第二延伸导电排150连接第二导电排130远离中间导电排110的一端。本实施例中第一延伸导电排140和第二延伸导电排150都为水平设置的导电排，第一延伸导电排140的右端连接第一导电排120的底端，第二延伸导电排150的左端连接第二导电排130的底端。设置第一延伸导电排140和第二延伸导电排150的作用是方便接入待测电路中，当接入待测电路中时，待测电路中的电流输入端子和输出端子分别连接第一延伸导电排140和第二延伸导电排150即可，如果直接将待测电路中的电流输入端子和输出端子接触第一导电排120和第二导电排130还需要考虑连接位置点的问题，通过第一延伸导电排140和第二延伸导电排 150接入待测电路则无需考虑。
需要说明的是，参考图2所示，本实用新型实施例中霍尔元件200的宽度小于第一导电排120和第二导电排130的宽度，即霍尔元件200的面积小于第一导电排120和第二导电排 130的面积，使霍尔元件200能完全处于均衡的磁场中，避免因为霍尔元件200超出磁场范围导致监测结果不准确。
其中，本实施例中电路板300位于第一导电排120和第二导电排130之间，霍尔元件200 直接安装在电路板300上，无需通过线缆连接霍尔元件200和电路板300，节约成本。
参考图1和图3所示，本实用新型实施例中中间导电排110为弧形，第一导电排120、第二导电排130和中间导电排110形成U型的导体结构，这样第一导电排120和第二导电排130之间的区域空间可以最大化，方便安装固定电路板300。当然，本实用新型对中间导电排110的形状不作要求，本申请也可以采用水平或其他形状的中间导电排110。
需要说明的是，本实用新型实施例中中间导电排110、第一导电排120和第二导电排130 皆为铜排，铜排的导电性能较好，当然也可以采用铝排或其他导体替代。
需要说明的是，本实用新型实施例中中间导电排110、第一导电排120和第二导电排130 一体成型，第一延伸导电排140、第二延伸导电排150、中间导电排110、第一导电排120和第二导电排130也为一体成型的结构，加工方便，只需要将一根铜排的中间向上凸出形成U 型结构即可，无需焊接、结构牢固稳定且磁路封闭。
本实用新型还涉及一种电流监测装置，包括上述实施例的电流传感器。
本实用新型还涉及一种监测系统，包括上述实施例的电流监测装置。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种电流传感器，其特征在于，包括：
导体(100)，所述导体(100)包括中间导电排(110)、结构相同的第一导电排(120)和第二导电排(130)，所述第一导电排(120)和所述第二导电排(130)平行且对称设置在所述中间导电排(110)的两端，所述第一导电排(120)连接所述中间导电排(110)的一端，所述第二导电排(130)连接所述中间导电排(110)的另一端；
霍尔元件(200)，所述霍尔元件(200)位于所述第一导电排(120)和所述第二导电排(130)之间；
电路板(300)，所述霍尔元件(200)与所述电路板(300)相连以用于输出电流监测信号。
2.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述导体(100)还包括第一延伸导电排(140)，所述第一延伸导电排(140)连接所述第一导电排(120)远离所述中间导电排(110)的一端。
3.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述导体(100)还包括第二延伸导电排(150)，所述第二延伸导电排(150)连接所述第二导电排(130)远离所述中间导电排(110)的一端。
4.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述霍尔元件(200)的宽度小于所述第一导电排(120)和所述第二导电排(130)的宽度。
5.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述电路板(300)位于所述第一导电排(120)和所述第二导电排(130)之间，所述霍尔元件(200)安装在所述电路板(300)上。
6.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述中间导电排(110)为弧形。
7.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述中间导电排(110)、第一导电排(120)和第二导电排(130)皆为铜排。
8.根据权利要求1所述的电流传感器，其特征在于：所述中间导电排(110)、第一导电排(120)和第二导电排(130)一体成型。
9.一种电流监测装置，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的电流传感器。
10.一种监测系统，其特征在于，包括权利要求9所述的电流监测装置。
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