ES2847926T3 - Disposición de medición con una resistencia de medición - Google Patents

Abstract

Disposición de medición, que comprende al menos una resistencia de medición (8), que está formada por una sección central (12) así como dos secciones de extremo (10, 11), estando configurada la resistencia de medición (8) en forma de U o de C, presentando las secciones de extremo (10, 11) en cada caso al menos una escotadura (20, 22), caracterizada por que al menos un elemento de conexión (30, 36) está conectado a la primera sección de extremo (10) y un segundo elemento de conexión (31, 37) está conectado a la segunda sección de extremo (11) para la conexión a un cable y/o un terminal de polo y por que está dispuesto un recubrimiento por extrusión entre las dos secciones de extremo (10, 11) y/o parcialmente en la escotadura (20, 22)

Description

DESCRIPCIÓN

Disposición de medición con una resistencia de medición

La presente invención se refiere a una disposición de medición con una resistencia de medición.

Estado de la técnica

Por el estado de la técnica se conocen disposiciones de terminales de polo de batería con circuitos integrados de medición de corriente para detectar el flujo de corriente desde la batería.

Así, por ejemplo, el documento DE 102004/046855 B3 revela una disposición de terminales de polo de batería que comprende un terminal de polo con un área de fijación. Una resistencia de medición para un sensor de batería está unida al área de fijación del terminal de polo mediante un elemento de fijación. El elemento de fijación consta de un perno que atraviesa el área de fijación y un manguito aislante que rodea el perno.

Por el documento DE 102004/007851 A1 se conoce una disposición de terminales de polo de batería configurada como dispositivo de conexión inteligente, en la que la resistencia de medición está integrada en el dispositivo de conexión, de manera que los dos elementos están diseñados de una sola pieza.

En la publicación EP 1644 749 B1 está descrito un dispositivo sensor de la red de a bordo de un vehículo de motor para detectar la corriente, la tensión y/o la temperatura dentro de una red de a bordo de un vehículo de motor, y comprende dos piezas de conexión conectadas a líneas de conducción de corriente dentro de la red de a bordo, que están conectadas a una resistencia de medición. A este respecto, al menos una pieza de conexión presenta una superficie de llave para alojar una electrónica de evaluación. La resistencia de medición está configurada de manera fundamentalmente simétrica rotacional y está dispuesta entre las piezas de conexión.

La publicación EP 1807708 B1 describe un sensor de corriente de batería para un vehículo de motor, que comprende un sensor de medición insertado en el circuito eléctrico de batería y una disposición de circuito de medición conectada al sensor de medición, estando dispuestas partes de la disposición de circuito de medición en un soporte de circuitos, que está conectado eléctrica y mecánicamente fijo en una posición al sensor de medición a través de medios de conexión elásticos. Debido a las propiedades elásticas de los medios de conexión, los cambios térmicos de longitud del sensor de medición se pueden compensar en su dirección transversal. Por el documento US 2011/0006754 A1 ya se conoce un dispositivo de medición de corriente con una resistencia de derivación. La resistencia que consta de cobre presenta una estructura en forma de C con una estructura intermedia de espesor reducido.

Por el documento DE 102005041 881 A1 se conoce un equipo de conexión para una batería. El equipo de conexión comprende una resistencia de medición como parte de un equipo de medición para la corriente de la batería. La resistencia de medición está configurada fundamentalmente en forma anular y está dispuesta entre el terminal de polo y el polo, de manera que el flujo de corriente entre el polo y el terminal de polo se realiza a través de la resistencia de medición.

Los diseños actuales de sensores de batería a menudo tienen una derivación plana, que pone a disposición en un plano las conexiones para el terminal de polo y el terminal de cable. Esto da como resultado un requisito de espacio relativamente grande. Las fuerzas que se producen desde el terminal de cable y el terminal de polo no se encuentran en un eje, de manera que o bien el terminal de polo o bien la carcasa de la electrónica real deben asumir funciones de sujeción adicionales.

La invención se basa en el objetivo de especificar una disposición de medición que ahorre espacio, que absorba de forma fiable las fuerzas mecánicas que actúan sobre ella. Este objetivo se resuelve mediante un dispositivo con las características de la reivindicación independiente.

Divulgación de la invención

El dispositivo de acuerdo con la invención con las características de la reivindicación independiente tiene la ventaja de que se ahorra espacio de instalación en particular mediante la utilización de una resistencia de medición doblada o derivación (forma de C o de U) en particular de cobre/manganina/cobre o completamente de un material de resistencia tal como manganina. Las fuerzas que se producen entre el terminal de polo y el terminal del cable también se pueden absorber dentro de la resistencia de medición. La forma en U o en C de la resistencia de medición posibilita además la disposición del cable y el terminal de polo en las secciones de extremo, mientras que en el área de la sección central se pueden realizar las tomas de potencial para la determinación de la corriente con un circuito de evaluación dispuesto eventualmente en esta área. Como resultado, los componentes mencionados no interfieren mecánicamente.

En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que al menos una sección de extremo presente una sección curvada preferentemente 90°. La resistencia de medición se puede fabricar así por medio de los procesos habituales de punzonado y doblado. La sección central, que consta del material de resistencia, no se ve afectada en este sentido.

En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que al menos una sección de extremo presente al menos una escotadura, en particular para el alojamiento de al menos un elemento de conexión. La escotadura puede estar prevista preferentemente en las dos secciones de extremo. Con ello, es posible el alojamiento y el contacto de los elementos de conexión en una forma constructiva compacta en las ubicaciones de la(s) escotadura(s). Para ello, la escotadura está adaptada preferentemente al menos parcialmente al contorno exterior del elemento de conexión.

En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que al menos un elemento de conexión esté conectado a la primera sección de extremo y/o un segundo elemento de conexión esté conectado a la segunda sección de extremo para la conexión a un cable y/o un terminal de polo. Precisamente en el caso de la forma constructiva en forma de U o de C de la resistencia de medición, estas secciones son apropiadas para el contacto para la detección de la corriente de la batería, puesto que estas absorben las fuerzas mecánicas que actúan sobre el cable y/o el terminal de polo de la batería. Preferentemente, al menos un elemento de conexión está comprimido con al menos una de las secciones de extremo. Por ello, se aumenta aún más la robustez de la disposición. En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que el elemento de conexión comprenda al menos una rosca y/o una pared cilíndrica. Con ello, se pueden fijar los cables y/o terminales de polo fácilmente a la disposición de medición.

En un perfeccionamiento conveniente, está previsto al menos un aislamiento, preferentemente un recubrimiento por extrusión, que rodea al menos parcialmente al menos un elemento de conexión. Además de la resistencia de medición, a través del recubrimiento por extrusión se forma una segunda unidad constructiva, que se puede conectar más fácilmente a la resistencia de medición para la formación de la disposición de medición completa. Además, el aislamiento puede servir para la absorción de las fuerzas mecánicas que actúan sobre las secciones de extremo. Para ello, el aislamiento, preferentemente el recubrimiento por extrusión, está dispuesto preferentemente entre las dos secciones de extremo y/o parcialmente en la escotadura. En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que el aislamiento presente al menos un saliente, que sobresale en el lado frontal en la dirección de la sección central. Por ello, se facilita el montaje preciso y también la estabilidad mecánica, puesto que está previsto un tope definido del recubrimiento por extrusión y las fuerzas también se pueden absorber en perpendicular respecto a la sección central. Un saliente en el lado superior y/o inferior junto con las escotaduras en las secciones de extremo también facilita el montaje, puesto que a través de estos salientes se puede realizar la fijación posicional de esta unidad constructiva relativamente a la resistencia de medición.

En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que en la resistencia de medición esté dispuesto al menos un elemento de contacto (pin), en particular entre el área central y al menos una de las secciones de extremo. Este sirve para la toma de los dos potenciales en las dos secciones de extremo para determinar la caída de tensión a través de la resistencia de la sección central para determinar la corriente que fluye, en particular la corriente de la batería. La disposición en las proximidades de la sección central (y no en las áreas de las secciones de extremo dobladas en cada caso 90° con respecto a la sección central) posibilita un mayor grado de libertad de posición de los terminales de cable o de posición del terminal de polo (dirección de salida). Esta posición de los elementos de contacto no impide la disposición del cable y/o terminal de polo en las secciones de extremo anteriormente mencionadas. En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que el elemento de contacto esté dispuesto en el centro respecto a la anchura de la sección central. Con ello, se logra un alto nivel de precisión de medición independientemente de la posición del terminal de cable y la posición del terminal de polo.

En un perfeccionamiento conveniente, está previsto que la sección central y/o al menos una de las secciones de extremo conste de un material de resistencia, en particular de manganina, o de un material eléctricamente conductor, en particular de cobre. Con ello, la resistencia de medición se puede realizar de manera especialmente compacta y robusta y, a partir de un estado en forma de banda, se puede llevar a la forma deseada de U o de C.

Ventajas y configuraciones adicionales de la invención se deducen de la descripción del dibujo adjunto.

Se entiende que las características mencionadas anteriormente y que a continuación aún deben explicarse no solo pueden usarse en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o por sí mismas sin abandonar el marco de la presente invención.

La invención está representada esquemáticamente en el dibujo mediante ejemplos de realización y se describe en detalle a continuación con referencia al dibujo.

Breve descripción del dibujo

Figura 1 muestra una primera forma de realización de una resistencia de medición de acuerdo con la invención en una representación en perspectiva así como en la vista lateral.

Figura 2 muestra una segunda forma de realización de una resistencia de medición de acuerdo con la invención con contacto eléctrico.

Figura 3 muestra una disposición de medición con una resistencia de medición según la figura 2.

Figura 4 muestra una disposición de medición adicional.

La figura 1 muestra una resistencia de medición 8 de acuerdo con la invención (o incluso derivación de medición) para un terminal de polo de batería. La resistencia de medición 8 está configurada fundamentalmente en forma de U o de C o en forma de estribo. La resistencia de medición 8 consta de una primera sección de extremo 10, que está conectada a una segunda sección de extremo 11 a través de una sección central 12. La primera y segunda sección de extremo 10, 11 poseen fundamentalmente la misma geometría. Las secciones de extremo 10, 11 están configuradas en forma rectangular o en forma de banda plana y están dobladas en un extremo aproximadamente 90° hacia la sección central 12. La sección central 12 linda en cada caso con estas secciones dobladas o acodadas. Los planos principales de las secciones de extremo 10, 11 son fundamentalmente paralelos entre sí.

La sección central 12 posee la misma anchura que las secciones de extremo y está configurada en forma rectangular. La sección central 12 consta de un material de resistencia tal como, por ejemplo, manganina para determinar la corriente que fluye a través de la resistencia de medición 8 mediante la caída de tensión. Las secciones de extremo 10, 11 están realizadas a partir de un material eléctricamente conductor tal como, por ejemplo, cobre. Sirven para el contacto de la resistencia de medición 8 en particular con el cable de batería en un lado y el terminal de polo en el otro lado. Con ello, la disposición de medición sirve para registrar la corriente de la batería.

La resistencia de medición 8 en forma de U o de C, tal como se muestra en la figura 1, se fabrica a través de una resistencia de medición inicialmente plana, que obtiene su forma final a través de uno o varios procesos de estampado o de doblado. La conexión eléctrica al terminal de polo y al terminal de cable se puede realizar a través de distintos procesos (atornillado, sujeción, soldadura, soldadura blanda).

El ejemplo de realización según la figura 2 se diferencia de aquel según la figura 1 por una primera entalladura 20 en la primera sección de extremo 10. En la segunda sección de extremo 11 también está prevista una segunda entalladura 22. Las entalladuras 20, 22 se extienden centralmente y en paralelo respecto a los bordes laterales desde los extremos de las secciones de extremo 10, 11 y concluyen circularmente. Con ello, sirven para el alojamiento de elementos de conexión 30, 31 mostrados con más detalle en la figura 3. Las dos entalladuras 20, 22 están dispuestas de manera alineada entre sí. Está previsto un primer elemento de contacto 14 para la toma del potencial eléctrico de la primera sección de extremo 10. Este está realizado como pin. Preferentemente, está dispuesto de forma central o céntrica respecto a la anchura de la sección central 12, concretamente en el área de transición entre la sección central 12 y la primera sección de extremo 10. El primer elemento de contacto 14 sirve para la toma de tensión en el lado del terminal de cable. Entre el otro extremo de la sección central 12 y la segunda sección de extremo 11 están dispuestos un segundo elemento de contacto 16 y un tercer elemento de contacto 18. Estos elementos de contacto 16, 18 también están realizados preferentemente como pines. El primer elemento de contacto 14 sirve preferentemente para la toma de tensión en el lado del terminal de polo.

El contacto de los elementos de contacto 14, 16, 18 (pines) se puede realizar a través de distintas posibilidades de contacto eléctrico (soldadura, soldadura blanda, introducción a presión...). Un punto importante de esta invención es la posición de los elementos de contacto 14, 16, 18 de la resistencia de medición 8. Para lograr un alto nivel de precisión de medición independientemente de la posición del terminal de cable y de la posición del terminal de polo (direcciones de salida), es necesario contactar eléctricamente los elementos de contacto 14, 16, 18 (pines) lo más céntricamente posible respecto a la anchura de la resistencia de medición 8 en las proximidades del material de resistencia (por ejemplo, manganina) o sobre el propio material de resistencia.

La figura 3 muestra los componentes que forman una disposición de medición 6 después del montaje. La resistencia de medición 8 en la realización ranurada corresponde fundamentalmente a aquella de la figura 2. Aparte de eso, dos elementos de conexión 30, 31 están ahora conectados mecánicamente entre sí de manera céntrica mediante un aislamiento 32 o recubrimiento por extrusión previo. Los elementos de conexión 30, 31 están configurados como pernos, preferentemente como pernos roscados. Los pernos cilíndricos concluyen en una brida 33 en el lado orientado hacia el aislamiento 32. El lado superior de la brida 33 está alineado con el lado superior del aislamiento 32. El aislamiento 32 presenta un contorno fundamentalmente rectangular, cuyo lado superior e inferior se pueden encajar entre la resistencia de medición 8 doblada. En el lado frontal en la dirección de la sección central 12 está previsto un saliente 34, que sobresale algo en el área central del lado frontal. En el lado delantero está previsto en cada caso un saliente 35 adicional en el centro hacia arriba y hacia abajo, el cual, en el estado montado, engrana en las respectivas entalladuras 20, 22 y está alineado hacia arriba o hacia abajo con las superficies de las secciones de extremo 10, 11.

En la figura 3 se puede ver una realización en la que el contacto del terminal de polo y del terminal de cable se realiza mediante una conexión atornillada. Mediante el recubrimiento por extrusión previo o aislamiento 32 de los elementos de conexión 30, 31 o pernos con, por ejemplo, un termoplástico o material no conductor similar, se puede realizar un montaje sencillo de los elementos de conexión 30, 31 a la resistencia de medición 8. Además, las fuerzas de atornillado y las fuerzas de tracción que se producen, que pueden ocurrir en los elementos de conexión 30, 31, se amortiguan por el recubrimiento por extrusión previo o aislamiento 32. En este caso, no se produce ninguna carga de flexión en la resistencia de medición 8. Las cabezas de perno de los elementos de conexión 30, 31 están realizadas de manera que se realiza el mejor arrastre de forma posible al recubrimiento por extrusión 32 o sellado para poder disipar bien las fuerzas que se producen sobre el recubrimiento por extrusión o aislamiento 32.

En el caso del ejemplo de realización de acuerdo con la figura 4, un elemento de conexión superior 36 está conectado a la primera sección 10 de extremo mediante una compresión 38. Un elemento de conexión inferior 38 está conectado a la segunda sección de extremo 11 mediante una compresión 38. El elemento de conexión superior 36 concluye en el lado inferior en una brida 41, que interactúa con el lado interior de la primera sección de extremo 10. El elemento de conexión inferior 38 concluye en el lado superior en una brida 43, que interactúa con el lado interior de la segunda sección de extremo 11. En este caso, está mostrado un posible contacto del terminal de cable y del terminal de polo con la resistencia de medición 8. El contacto se realiza a través de un atornillado. Los elementos de conexión 36, 38 se pueden introducir a presión en la resistencia de medición 8, encajar o solo sostenerse durante el atornillado.

La sección central 12 consta de un material de resistencia adecuado para las tareas de medición previstas, tal como, por ejemplo, manganina. Las dos secciones de extremo 10, 11 pueden constar de un material eléctricamente conductor, tal como, por ejemplo, cobre. La sección central 12 y las dos secciones de extremo 10, 11 están conectadas entre sí mediante soldadura blanda, soldadura u otro método de fijación equivalente. Como alternativa, las secciones de extremo 10, 11 también podrían constar de un material de resistencia.

La invención pone a disposición una resistencia de medición 8 que se puede utilizar de manera sencilla y flexible en particular para aplicaciones de terminales de polo de batería. La resistencia de medición 8 se puede usar en cualquier dirección constructiva; el terminal del cable se puede fijar a cualquier lado de la disposición. La disposición de la resistencia de medición 8 y la placa de circuitos impresos no mostrada (el denominado sensor de batería electrónico EBS) se puede premontar independientemente del terminal de polo de batería.

Los elementos de contacto 14, 16, 18 sirven para el contacto de, por ejemplo, una placa de circuitos impresos. Ahí se puede prever un circuito para detectar y evaluar la caída de tensión a través de la resistencia de medición 8 para determinar la corriente de la batería. Asimismo, pueden estar implementadas determinaciones adicionales del estado de la batería (estado de carga, envejecimiento de la batería o similares). El sensor de batería electrónico se comunica con aparatos de control adicionales en el vehículo a través de una interfaz. La disposición de medición 6 puede transmitir, por ejemplo, el estado de carga de la batería a un aparato de control adicional de la red de a bordo en un vehículo, que decide, dependiendo del estado de carga en el funcionamiento de arranque-parada (start-stop), si el vehículo se puede detener realmente, por ejemplo, en un semáforo sin poner en peligro el nuevo arranque.

La invención se puede utilizar preferentemente en aparatos de control, sensores u otros aparatos electrónicos con interfaces a una resistencia de medición 8. La disposición de medición 6 descrita se emplea preferentemente como sensor de batería electrónico.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Disposición de medición, que comprende al menos una resistencia de medición (8), que está formada por una sección central (12) así como dos secciones de extremo (10, 11), estando configurada la resistencia de medición (8) en forma de U o de C, presentando las secciones de extremo (10, 11) en cada caso al menos una escotadura (20, 22), caracterizada por que al menos un elemento de conexión (30, 36) está conectado a la primera sección de extremo (10) y un segundo elemento de conexión (31, 37) está conectado a la segunda sección de extremo (11) para la conexión a un cable y/o un terminal de polo y por que está dispuesto un recubrimiento por extrusión entre las dos secciones de extremo (10, 11) y/o parcialmente en la escotadura (20, 22).

2. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos una sección de extremo (10, 11) presenta una sección doblada preferentemente 90°.

3. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que al menos un elemento de conexión (36, 37) está comprimido con al menos una de las secciones de extremo (10, 11).

4. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende al menos un aislamiento (32), preferentemente un recubrimiento por extrusión, que rodea al menos parcialmente al menos un elemento de conexión (30, 31).

5. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el aislamiento (32) presenta al menos un saliente (34), que sobresale en el lado frontal en la dirección de la sección central (12).

6. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que en la resistencia de medición (8) está dispuesto al menos un elemento de contacto (14, 16, 18), en particular entre el área central (12) y al menos una de las secciones de extremo (10, 11).

7. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de contacto (14) está dispuesto en el centro respecto a la anchura de la sección central (12).

8. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que la sección central (12) y/o al menos una de las secciones de extremo (10, 11) constan de un material de resistencia, en particular de manganina, o de un material eléctricamente conductor, en particular de cobre.

9. Disposición de medición según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el elemento de conexión (30, 31, 36, 37) comprende al menos una rosca y/o una pared cilíndrica.