DE19961999A1 - Method to arrange low-impedance resistor on circuit plate, for use in electric vehicle; involves calculating required resistance per square centimeter to determine required area of thin film microresistor - Google Patents

Method to arrange low-impedance resistor on circuit plate, for use in electric vehicle; involves calculating required resistance per square centimeter to determine required area of thin film microresistor

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Abstract

The method involves calculating the required resistance per square centimeter, and converting this to a corresponding surface of an all-in resistance. A position with the determined surface is programmed on a circuit plate (1), which is formed with a microresistor (2) formed of long strips of film. A modifiable bridge is placed on a central area of the microresistor, to adjust the resistance, which is installed with a connection at each end of the film, so that the resistor is formed as a continuous flat single-piece of foil. An Independent claim is included for an arrangement for implementing the method.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Anordnung eines niederohmigen Widerstandes auf einer Schaltungsplatine bei geringen Herstellungskosten. Der Temperaturkoeffizient ist stabil und es entsteht als Vorteil ein hitzeableitender Effekt. Bei einer Messung kann der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert werden und die Meßpräzision ist bedeutend verbessert.The present invention relates to a method of arrangement a low resistance on a circuit board at low Manufacturing costs. The temperature coefficient is stable and it is an advantage a heat-dissipating effect. During a measurement, the energy consumption can be reduced to one Minimum are reduced and the measuring precision is significantly improved.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

Die natürlichen Resourcen der Erde sind begrenzt und Verbrennung erzeugt Luftverschmutzung in der Umwelt. Der übliche Weg, um Energie aus Öl zu erzeugen, wird durch elektrische Energie ersetzt, die den Erfordernissen des Umweltschutzes besser angepaßt ist. Ein offensichtliches Beispiel ist das Elektrofahrzeug. Die Energie steht jedoch nicht überall zur Verfügung und darüber hinaus kann die Energie nicht so zur Verfügung gestellt werden, wie sie im Stand der Technik bei Öl vorhanden ist. Es ist eine große Ladezeit erforderlich und die Energiemenge kann nicht von vorneherein gesehen werden. Daher ist ein Stromdetektor für den Fahrer erforderlich. Um die Fahrzeit jedoch zu erhöhen, darf der Stromdetektor kein energieverbrauchendes Gerät sein, um einen unnötigen Verbrauch von Energie zu vermeiden. Im Stand der Technik bestehen Stromdetektoren von Elektrofahrzeugen aus CT oder sie sind gemäß Fig. 1 aufgebaut. Oder es wird gemäß Fig. 2 eine durch einen PWM- Mikrowiderstand geteilte Spannung verwendet. Solche Anordnungen weisen jedoch folgende Nachteile auf. Z. B. sind die CT und Stromdetektoren sehr teuer, nämlich einige 10 US-Dollar. Dies ist in kommerziellen Anwendungen nachteilig. Obgleich ein Mikrowiderstand einen akzeptablen Preis hat, nämlich einige US- Dollar, müssen alle diese Komponenten auf ein Bord gesetzt werden und zum Zusammenbau aufgeschweißt werden. Das Zusammensetzen ist daher kompliziert. Bei der Feststellung eines großen Stromes treten auch folgende Nachteile auf:
Earth's natural resources are limited and combustion creates air pollution in the environment. The usual way to generate energy from oil is replaced by electrical energy, which is better adapted to the requirements of environmental protection. An obvious example is the electric vehicle. However, the energy is not available everywhere and, moreover, the energy cannot be made available as is the case with oil in the prior art. A long charging time is required and the amount of energy cannot be seen from the outset. A driver current detector is therefore required. However, in order to increase the travel time, the current detector must not be an energy-consuming device in order to avoid unnecessary consumption of energy. In the prior art, current detectors of electric vehicles consist of CT or they are constructed according to FIG. 1. Or, as shown in FIG. 2, a voltage divided by a PWM micro resistor is used. However, such arrangements have the following disadvantages. For example, the CT and current detectors are very expensive, namely a few tens of dollars. This is disadvantageous in commercial applications. Although a micro-resistor has an acceptable price, namely a few US dollars, all of these components must be placed on a board and welded on for assembly. The assembly is therefore complicated. The following disadvantages also occur when determining a large current:

  • 1. Die Größe des Strom-Mikrowiderstandes ist begrenzt. Er kann nicht so klein wie gewünscht gemacht werden. Wenn er bei großen Strömen benutzt wird, wird ein unnötiger Energieverbrauch erzeugt. Z. B. beträgt bei einem Elektrofahrzeug der Motorstrom 40-60 Ampere. Wenn ein Mikrowiderstand von 0,01 Ohm verwendet wird, dann werden 3,6 Watt (0,01 : (60 × 60) × 0,01) Energie verbraucht. Dies ist eine große Verschwendung für die Batterie eines Elektrofahrzeuges mit begrenzter Energiespeicherung.1. The size of the current micro-resistance is limited. He can't can be made small as desired. When he's at large currents is used, unnecessary energy consumption is generated. For example  for an electric vehicle, the motor current is 40-60 amps. When a Micro resistance of 0.01 ohm is used, then 3.6 watts (0.01: (60 × 60) × 0.01) consumed energy. This is a big one Waste for the battery of an electric vehicle with limited Energy storage.
  • 2. Wie in Fig. 3 gezeigt, besteht der bekannte Mikrowiderstand aus einem langen Streifen, dessen Temperaturkoeffizient unbestimmt ist. Insbesondere, wenn ein großer Strom gemessen wird, ist aufgrund der Variation der Temperatur ein Fehler möglich. Daher ist die Präzision der Messung berührt.2. As shown in Fig. 3, the known micro-resistance consists of a long strip, the temperature coefficient of which is undetermined. In particular, if a large current is measured, an error is possible due to the variation in the temperature. Therefore the precision of the measurement is affected.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Dementsprechend ist es ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes in einer Schaltungsanordnung bei geringen Herstellungskosten anzugeben. Der Temperaturkoeffizient soll stabil sein und hitzeableitender Effekt ist bevorzugt. Entsprechend kann bei der Messung der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert werden und die Präzision der Messung ist erheblich verbessert.Accordingly, it is a first object of the present invention to provide a Method for arranging a low resistance in a Specify circuit arrangement at low manufacturing costs. The Temperature coefficient should be stable and heat dissipation effect is preferred. Accordingly, energy consumption can be kept to a minimum when measuring can be reduced and the precision of the measurement is considerably improved.

Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes auf einer Schaltungsplatine anzugeben, bei dem durch effektive Anordnung ein kontinuierlicher Niederohmwiderstand erreicht wird, der wie gewünscht eingestellt werden kann.Another purpose of the present invention is to provide a method for Specify the arrangement of a low-resistance resistor on a circuit board, with a continuous low-ohmic resistance through effective arrangement is reached, which can be set as desired.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes auf einer Schaltungsplatine anzugeben, um einen Mikrowiderstand für einen Stromdetektor eines Elektrofahrzeuges zu bilden.Another purpose of the present invention is to provide a method for Specify the arrangement of a low-resistance resistor on a circuit board, to provide a micro resistance for a current detector of an electric vehicle form.

Um die genannten Ziele zu erreichen, wird ein Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes auf einer Schaltungsplatine angegeben, welches die folgenden Schritte umfaßt: Errechnen des erforderlichen Widerstandes pro Quadratzentimeter, anschließendes Umwandeln in eine entsprechende Fläche von einem Gesamtwiderstand, Programmierung einer geeigneten Position mit einer bestimmten Fläche auf einer Schaltungsplatine als Mikrowiderstandsfolie, welche eine lange Streifenform aufweist, Setzen einer wählbaren Änderungsbrücke an einem mittleren Teil des Mikrowiderstandes zur Einstellung des erforderlichen Widerstandes und Installierung mit einem Anschluß an einer geeigneten Stelle an den beiden Enden der Folie. Da der Mikrowiderstand 2 aus einer kontinuierlichen flachen einstückigen Folie besteht, weist der Mikrowiderstand einen stabilen Temperaturkoeffizienten auf und weist vorzugsweise auch einen wärmeabgebenden Effekt auf. Ein zusätzlicher Präzisionswiderstand braucht nicht zusätzlich geschweißt werden. Dadurch wird bei der Messung des Stroms eines Elektrofahrzeuges die Meßenergie verringert. Wenn die vorliegende Erfindung bei einem Strommesser eine Elektrofahrzeuges verwendet wird, kann die verbrauchte Energie verringert werden und die Genauigkeit der Messung verbessert werden.In order to achieve the stated goals, a method for arranging a low-resistance resistor on a circuit board is specified, which comprises the following steps: calculating the required resistance per square centimeter, then converting it into a corresponding area from a total resistance, programming a suitable position with a certain area on a circuit board as a micro-resistance film, which has a long strip shape, setting a selectable change bridge on a central part of the micro-resistance to set the required resistance and installing with a connection at a suitable point on the two ends of the film. Since the micro-resistor 2 consists of a continuous, flat, one-piece film, the micro-resistor has a stable temperature coefficient and preferably also has a heat-releasing effect. An additional precision resistor does not need to be additionally welded. This reduces the measurement energy when measuring the current of an electric vehicle. When the present invention is used in an electric vehicle ammeter, the energy consumed can be reduced and the accuracy of the measurement can be improved.

Verschiedene Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, wenn diese im Zusammenhang mit den Zeichnungen gelesen wird.Various objects and advantages of the present invention will become clearer from the detailed description below, if related is read with the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Stromdetektors eines bekannten Elektrofahrzeuges, Fig. 1 is a perspective view of a current detector of a conventional electric vehicle,

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Stromdetektors eines anderen Elektrofahrzeuges nach dem Stand der Technik, Fig. 2 is a perspective view of a current detector of another electric vehicle according to the prior art,

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht, die einen Niederohmwiderstand nach dem Stand der Technik zeigt, Fig. 3 is a schematic view showing a low resistance element according to the prior art,

Fig. 4 zeigt eine Ansicht eines Niederohmwiderstandes gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 4 is a view showing a Niederohmwiderstandes according to the present invention,

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, die die Einstellung eines Niederohmwiderstandes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, Fig. 5 is a schematic view illustrating the setting of a Niederohmwiderstandes according to the present invention,

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform eines Niederohmwiderstandes gemäß der vorliegenden Erfindung, Fig. 6 shows another embodiment of a Niederohmwiderstandes according to the present invention,

Fig. 7 zeigt ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 7 shows an application example of the present invention.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments

Bezugnehmend auf Fig. 4 enthält das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung die folgenden Schritte:
 . Referring to Figure 4, the method according to the present invention includes the steps of:

  • 1. Berechnung des erforderlichen Widerstandes pro Quadratzentimter und anschließende Umwandlung in eine entsprechende Fläche von einem Gesamtwiderstand,1. Calculate the required resistance per square centimeter and subsequent conversion into a corresponding area of one Total resistance,
  • 2. Programmierung einer geeigneten Stellung mit einer bestimmten Fläche auf einer Platine 1, die mit einer Folie als Mikrowiderstand 2 in Form eines langen Streifens versehen ist,2. Programming a suitable position with a certain area on a circuit board 1 , which is provided with a film as a micro-resistance 2 in the form of a long strip,
  • 3. Setzen einer wählbaren modifizierenden Brücke 21 in einem mittleren Teil des Mikrowiderstandes 2 zur Einstellung des erforderlichen Widerstandes und Installierung mit einem Anschluß 22 an einer geeigneten Position der beiden Enden der Folie.3. Set a selectable modifying bridge 21 in a central part of the micro-resistance 2 to set the required resistance and install with a connector 22 at a suitable position of the two ends of the film.

Daher ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen Präzisionswiderstand auf der Fläche der Schaltungsplatine 1 aufzusetzen. Wenn jedoch der Widerstand des Mikrowiderstandes nicht besonders präzise sein muß, kann der erforderliche Widerstand durch Experimentieren erreicht werden.It is therefore not necessary to place an additional precision resistor on the surface of the circuit board 1 . However, if the resistance of the micro-resistor does not have to be particularly precise, the required resistance can be achieved by experimentation.

Da unter Bezugnahme auf Fig. 5 der Mikrowiderstand 2 aus einer kontinuierlichen flachen einstückigen Folie besteht, weist er einen stabilen Temperaturkoeffizienten auf und hat vorzugsweise auch einen hitzeableitenden Effekt. Bei der Benutzung ist er weit besser als ein Niederohmwiderstand des Standes der Technik. In einer bevorzugten Anwendung kann der Mikrowiderstand 2 eine J-förmige Form aufweisen mit einem gekrümmten Bereich im mittleren Teil. Wenn daher der örtliche Widerstand modifiziert werden soll, kann er durch ein Messer geschnitten werden. Die Brücke 21 wird zum Teil geschnitten, so daß der Spalt 23 verlängert wird, um den erforderlichen Widerstand zu erzielen.As described with reference to FIG. 5, the micro resistance 2 consists of a continuous flat unitary sheet, it has a stable temperature coefficient and, preferably, also has a hitzeableitenden effect. When used, it is far better than a low-resistance resistor of the prior art. In a preferred application, the micro-resistor 2 can have a J-shaped shape with a curved region in the middle part. Therefore, if the local resistance is to be modified, it can be cut with a knife. The bridge 21 is partially cut so that the gap 23 is extended to achieve the required resistance.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, um einen einstellbaren Widerstand, wie dargestellt, zu erreichen. Der Widerstand in jedem Abstandsstück ist vorher berechnet. Daher wird beim Schneiden jeder Brücke 21 die Änderung des Widerstandes in gleichen Werten gesteuert, so daß dies im voraus gesteuert werden kann. Figure 6 shows another embodiment of the present invention to achieve adjustable resistance as shown. The resistance in each spacer is calculated beforehand. Therefore, when each bridge 21 is cut, the change in resistance is controlled in equal values so that this can be controlled in advance.

Im Hinblick auf Fig. 7 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eines Stromdetektors eines Elektrofahrzeuges dargestellt. Der Stromdetektor in dieser Ausführungsform enthält im wesentlichen ein Steuergerät 3, das auf einer Schaltungsplatine 1 aufgebaut ist, wenigstens ein aktives Element 4, durch das lediglich Strom fließt und ein Mikrowiderstand 2, der dem Meßende des aktiven Elements 4 hinzugefügt ist. Da der Widerstand sehr viel kleiner als im Stand der Technik ist, ist die verbrauchte Energie natürlich weit geringer, wenn der Widerstand zur Messung eines großen Stroms verwendet wird. Darüber hinaus wird Wärme auf der Oberfläche abgegeben, so daß eine bevorzugte Wärmeabgabe und ein stabiler Temperaturkoeffizient erreicht wird. Als Ergebnis ist die Genauigkeit der Messung verbessert und die Herstellungskosten werden reduziert.With regard to Fig. 7, an embodiment of the present invention, a current detector is shown an electric vehicle. The current detector in this embodiment essentially contains a control unit 3 , which is built on a circuit board 1 , at least one active element 4 , through which only current flows, and a micro-resistor 2 , which is added to the measuring end of the active element 4 . Since the resistance is much smaller than in the prior art, the energy consumed is of course far lower when the resistance is used to measure a large current. In addition, heat is given off on the surface, so that a preferred heat release and a stable temperature coefficient is achieved. As a result, the accuracy of the measurement is improved and the manufacturing cost is reduced.

Obgleich die vorliegende Erfindung im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die beschriebenen Details beschränkt ist. Verschiedene Änderungen und Abweichungen sind in der vorgenannten Beschreibung vorgeschlagen worden und andere liegen dem Fachmann auf der Hand. Daher liegen jegliche Änderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens der Erfindung, wie in den nachstehenden Ansprüchen angegeben.Although the present invention is in view of preferred Embodiments have been described, it should be understood that the invention is not limited to the details described. Various changes and deviations are suggested in the above description and others are obvious to the expert. Therefore, any lie Changes and modifications within the scope of the invention as in the following claims.

Claims (4)

1. Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes auf einer Schaltungsplatine mit den folgenden Schritten: Berechnung des erforderlichen Widerstandes pro Quadratzentimter, anschließende Umwandlung in eine entsprechende Fläche aus einem Gesamtwiderstand, Programmierung einer geeigneten Position mit einer bestimmten Fläche auf ser Schaltungsplatine, die mit einem als Folie ausgebildeten Mikrowiderstand als langer Streifen ausgebildet ist, Setzen einer wählbaren modifizierenden Brücke auf einem mittleren Bereich des Mikrowiderstandes zur Einstellung des erforderlichen Widerstandes und Installierung mit einer Verbindung an einer geeigneten Position der beiden Enden der Folie, wobei, da der Mikrowiderstand als kontinuierliche flache einstückige Folie ausgebildet ist, der Mikrowiderstand einen stabilen Temperaturkoeffizienten aufweist und bei der Verwendung einen bevorzugten wärmeabgebenden Effekt zeigt und somit besser als ein Niederohmwiderstand des Standes der Technik ist.1. Method for arranging a low-resistance resistor on a Circuit board with the following steps: Calculation of the required resistance per square centimeter, subsequent Conversion into a corresponding area from a total resistance, Programming a suitable position with a certain area water circuit board with a film Micro resistance is designed as a long strip, setting a selectable modifying bridge on a central area of the micro resistance to set the required resistance and install with a Connection at a suitable position of the two ends of the film, where, because the micro-resistance is a continuous flat one-piece film is formed, the micro-resistance has a stable temperature coefficient has and a preferred heat-emitting when used Effect shows and thus better than a low resistance of the state of the Technology is. 2. Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes auf einer Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei dem der als langer Streifen ausgebildete Mikrowiderstand eine J-förmige Form hat mit einem mittleren abgebogenen Bereich.2. Method for arranging a low-resistance resistor on a The circuit board of claim 1, wherein the is a long strip trained micro-resistor has a J-shaped shape with a medium one bent area. 3. Verfahren zur Anordnung eines Niederohmwiderstandes auf einer Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei dem zur Ausbildung einer nichtpräzisen Anordnung der Widerstand durch Probieren ermittelt wird.3. Procedure for arranging a low-resistance resistor on a Circuit board according to claim 1, in which to form a non-precise arrangement of the resistance is determined by trial and error. 4. Anordnung zur Vorausausbildung eines Niederohmwiderstandes als Stromdetektor für große Ströme eines Elektrofahrzeuges, mit einem Steuergerät, das auf einer Schaltungsplatine angeordnet ist, wenigstens einem aktiven Element nur für Strom und einem Mikrowiderstand, der an das Meßende des aktiven Elements angeschlossen ist, wobei die Schaltungsplatine mit einer Folie als Mikrowiderstand versehen ist, und da der Widerstand sehr viel kleiner ist, die verbrauchte Energie natürlich geringer ist bei der Messung eines großen Stroms.4. Arrangement for the pre-training of a low resistance as Current detector for large currents of an electric vehicle, with one Control device, which is arranged on a circuit board, at least an active element only for current and a micro-resistance that is on the measuring end of the active element is connected, the Circuit board is provided with a film as a micro resistor, and there the resistance is much smaller, the energy used, of course is less when measuring a large current.
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