KR102107269B1 - Current sensor for a vehicle battery - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 차량 배터리(4)를 모니터링하기 위한 전류 센서(6)에 관한 것으로서, 이 전류 센서는 - 차량 배터리(4)의 한 극(24)과 전기 접속을 만들기 위한 전기식 접촉 요소(8); 및 - 전류 센서(6)를 차량 배터리(4)에 적어도 한 가지 방향(30)으로 고정시키기 위한, 전기식 접촉 요소(8)와 상이하게 형성된 기계식 고정 요소(12, 20)를 포함한다.The present invention relates to a current sensor (6) for monitoring a vehicle battery (4), which current sensor is an electrical contact element (8) for making an electrical connection with one pole (24) of the vehicle battery (4). ; And mechanical fixing elements 12, 20 formed differently from the electrical contact elements 8, for fixing the current sensor 6 to the vehicle battery 4 in at least one direction 30.
Description
본 발명은, 차량 배터리용 전류 센서, 차량 배터리용 극 단자, 및 전류 센서 및 극 단자를 구비하는 차량 배터리에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle battery having a current sensor for a vehicle battery, a pole terminal for a vehicle battery, and a current sensor and a pole terminal.
2005년 7월 판 "전자 산업( elektronik industrie )"이라는 잡지에는 IBS로도 불리는 지능형 배터리 센서가 공지되어 있다. 이 잡지에서는, 배터리 전압, 배터리 전류 및 배터리의 온도를 토대로 해서 차량 배터리의 충전 상태를 결정하도록 설계된 전류 센서가 다루어지고 있다.July 2005 edition " Electronics industry ( elektronik industrie ) , an intelligent battery sensor, also known as IBS, is known. The magazine covers a current sensor designed to determine the state of charge of a vehicle battery based on battery voltage, battery current, and temperature of the battery.
본 발명의 과제는, 공지된 차량 배터리용 전류 센서를 개선하는 것이다.An object of the present invention is to improve a known current sensor for a vehicle battery.
상기 과제는, 독립 청구항들의 특징들에 의해서 해결된다. 바람직한 개선 예들은 종속 청구항들의 대상이다.This problem is solved by the features of the independent claims. Preferred improvement examples are subject of the dependent claims.
본 발명의 한 양상에 따라, 차량 배터리를 모니터링하기 위한 전류 센서는, 차량 배터리의 한 극과 전기 접속을 만들기 위한 전기식 접촉 요소, 및 전류 센서를 차량 배터리에 적어도 한 가지 방향으로 고정시키기 위한, 전기식 접촉 요소와 상이하게 형성된 기계식 고정 요소를 포함한다.According to one aspect of the invention, a current sensor for monitoring a vehicle battery includes an electrical contact element for making an electrical connection with one pole of the vehicle battery, and an electrical contact element for fixing the current sensor to the vehicle battery in at least one direction. And a mechanical fixation element formed differently from the contact element.
특히 IBS로서 형성되어 소개된 전류 센서는, 전류를 측정할 수 있기 위해서는 전류 센서가 전기 에너지원과 부하 사이에 직렬로 접속되어야만 한다는 생각을 토대로 하고 있다. 또한, 소개된 전류 센서는, 특히 자동차 공학 분야와 같은 고전류 적용 예들에서 전기 부하를 전기 에너지원에 전기식으로 접속하기 위해서는 그에 상응하는 대규모의 케이블이 반드시 필요하다는 생각을 토대로 하고 있다. 하지만, 이 경우에는 전류 센서가 전기 부하와 차량 배터리 사이에 직렬로 접속됨으로 인해, 전류 센서가 전술된 케이블을 지지할 수밖에 없다는 문제점이 제기된다.In particular, the current sensor formed and introduced as an IBS is based on the idea that a current sensor must be connected in series between an electrical energy source and a load in order to be able to measure the current. In addition, the current sensor introduced is based on the idea that a corresponding large-scale cable is necessary to electrically connect an electrical load to an electrical energy source, especially in high-current applications such as the automotive engineering field. However, in this case, since the current sensor is connected in series between the electric load and the vehicle battery, the problem arises that the current sensor has no choice but to support the aforementioned cable.
이와 같은 생각들을 토대로 하여, 소개된 전류 센서의 범위 안에서는, 전류 센서뿐만 아니라 케이블까지도 차량 배터리에 기계식으로 연결됨으로써, 공지된 전류 센서에서 전술된 문제점이 해결된다는 사실이 확인된다. 그렇기 때문에, 기계적으로 볼 때 종래의 전류 센서는 차량 배터리와 전류 센서 사이의 접속부에 대하여 병렬로 놓여 있다. 하지만, 전기적으로 볼 때에 전류 센서는 앞에서 이미 언급한 바와 같이 차량 배터리와 케이블 사이에 직렬로 접속되어야 하지만, 이와 같은 상황은, 기계적인 연결부가 전기적으로 절연되지 않은 경우에는 개별적인 기계식 연결부가 전기적인 단락을 야기할 수 있다. 이와 같이 반드시 필요한 전기 절연은 추가 비용을 유발시킨다.On the basis of these ideas, it is confirmed that, within the scope of the introduced current sensor, not only the current sensor, but also the cable is mechanically connected to the vehicle battery, thereby solving the above-described problem in the known current sensor. Therefore, mechanically, the conventional current sensor is placed in parallel with respect to the connection between the vehicle battery and the current sensor. However, in electrical terms, the current sensor must be connected in series between the vehicle battery and the cable, as already mentioned above, but in this situation, if the mechanical connections are not electrically insulated, the individual mechanical connections are electrically shorted. Can cause This essential electrical insulation incurs additional costs.
본원에서 소개된 전류 센서의 틀 안에서는, 직렬로 접속된 전류 센서가 전류를 도통시킬 뿐만 아니라 차량 배터리에 대한 케이블의 기계식 고정까지도 담당함으로써, 전기적인 단락이 피해질 수 있다는 사실이 확인된다. 하지만, 이 목적을 위해서는 일반적으로 전기 접속부가 기계적으로 매우 약하기 때문에, 결과적으로 전류 센서가 오로지 기계적인 고정만을 담당해야만 하는 경우에는 이 전류 센서가 차량 배터리로부터 분리될 수 있다. 그렇기 때문에, 그럼에도 기계적인 고정을 제공하기 위하여 기계적인 고정 요소가 일종의 보강 요소로서 전류 센서에 배치되며, 이 고정 요소는 케이블을 지지하는 전류 센서를 차량 배터리에 기계식으로 고정시킨다. 전류 센서가 기계적인 고정 요소를 통해서 차량 배터리의 극에 고정되면, 케이블이 추가로 차량 배터리에 기계식으로 고정될 필요가 없으며, 결과적으로는 전술된 전기적인 절연도 생략될 수 있다.Within the framework of the current sensor introduced herein, it is confirmed that an electrical short circuit can be avoided by not only conducting the current connected in series, but also taking care of the mechanical fixing of the cable to the vehicle battery. However, for this purpose, in general, the electrical connection is mechanically very weak, and as a result, if the current sensor should only take care of mechanical fixation, the current sensor can be separated from the vehicle battery. As such, a mechanical fastening element is nevertheless arranged in the current sensor as a kind of reinforcing element to provide mechanical fastening, which fastens the current sensor supporting the cable mechanically to the vehicle battery. If the current sensor is secured to the pole of the vehicle battery through a mechanical fixation element, the cable need not be additionally mechanically secured to the vehicle battery, and consequently the electrical insulation described above can also be omitted.
소개된 전류 센서의 한 개선 예에서는, 기계식 고정 요소의 고정 작용 범위 밖에 있는 전류 센서의 한 장소에 전기식 접촉 요소가 배치되어 있다. 다시 말하자면, 전기식 접촉 요소가 전기 고정 요소와 공동으로 형성될 수도 있지만, 2개의 요소를 상호 분리된 형태로 형성하면 전기식 접촉 요소는 자신의 전기적인 접촉 작용에 최적으로 적응될 수 있는 한편, 기계식 고정 요소는 자신의 기계적인 고정 작용에 맞추어 최적으로 설계될 수 있다.In one improvement of the current sensor introduced, the electrical contact element is arranged in one place of the current sensor outside the fixed working range of the mechanical fixing element. In other words, the electrical contact elements may be formed jointly with the electrical fastening elements, but when the two elements are formed in a mutually separate form, the electrical contact elements can be optimally adapted to their electrical contact action, while mechanical fastening The elements can be optimally designed for their mechanical fastening.
소개된 전류 센서의 한 바람직한 개선 예에서, 형상 결합 요소의 작용 방향은, 전류 센서를 통해서 차량 배터리에 접속될 수 있는 케이블이 전류 센서에 작용을 하는 힘 흐름 방향에 의존한다. 다시 말해, 기계식 고정 요소는 다만 서문에 언급된 케이블이 작용을 하는 그리고 이로써 전기적인 에너지원과 케이블 사이에서의 전류 센서의 직렬 접속에 의존하는 방향으로만 작용해야 하는데, 그 이유는 다른 방향에서는 케이블에 의해 기계적인 높은 부하가 발생하지 않고, 기계적인 높은 고정력도 필요치 않기 때문이다.In one preferred refinement of the current sensor introduced, the direction of action of the shape coupling element depends on the direction of force flow through which the cable, which can be connected to the vehicle battery through the current sensor, acts on the current sensor. In other words, the mechanical fastening element should only act in the direction in which the cable mentioned in the preface acts and thereby depends on the series connection of the current sensor between the electrical energy source and the cable, since the cable in the other direction This is because mechanical high load does not occur and mechanical high fixing force is not required.
소개된 전류 센서의 한 특별한 개선 예에서, 고정 요소는 차량 배터리와 형상 결합 방식으로 연결하기 위한 하나 이상의 형상 결합 요소를 포함한다. 이와 같은 방식에 의해서는, 전류 센서가 간단한 방식으로 예를 들어 차량 배터리에 매달림으로써 차량 배터리와 기계식으로 연결될 수 있다. 형상 결합은 특히 간단하게 만들어질 수 있고, 케이블에 의해서 제공되는 증가된 기계적인 하중이 유지되도록 하기 위해 기계적인 고정 요소가 전술된 방식으로 작용해야만 하는 방향으로 정확하게 설계될 수 있다.In one particular refinement of the current sensor introduced, the stationary element comprises one or more shape-coupling elements for connecting in a shape-coupled manner with the vehicle battery. In this way, the current sensor can be mechanically connected to the vehicle battery in a simple manner, for example by hanging on the vehicle battery. The shape coupling can be made particularly simple and can be precisely designed in the direction in which the mechanical fastening elements must act in the manner described above in order to maintain the increased mechanical load provided by the cable.
본 발명의 또 다른 한 양상에 따라, 차량 배터리용 극 단자는, 차량 배터리에 접속될 수 있는 전기 센서와의 전기 접속을 만들기 위한 전기식 접촉 요소, 및 전류 센서를 차량 배터리에 적어도 한 가지 방향으로 고정시키기 위한, 전기식 접촉 요소와 상이하게 형성된 기계식 고정 요소를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a pole terminal for a vehicle battery secures an electrical contact element for making an electrical connection with an electrical sensor that can be connected to the vehicle battery, and a current sensor in the vehicle battery in at least one direction. And a mechanical fixation element formed differently from the electrical contact element.
이때, 상기 극 단자에는, 서문에 언급된 장점들을 갖는 서문에 언급된 유형의 전류 센서가 접속될 수 있다.At this time, to the pole terminal, a current sensor of the type mentioned in the preface having the advantages mentioned in the preface can be connected.
소개된 극 단자의 한 개선 예에서, 전기식 접촉 요소는, 기계식 고정 요소의 고정 작용 범위 밖에 있는 극 단자의 한 장소에 배치되어 있다.In one improvement of the introduced pole terminal, the electrical contact element is arranged in one place of the pole terminal outside the fixed working range of the mechanical fixing element.
소개된 극 단자의 한 특별한 개선 예에서, 고정 요소는 전류 센서와의 형상 결합 방식의 연결부를 만들기 위한 하나 이상의 형상 결합 요소를 포함한다.In one particular refinement of the introduced pole terminal, the fastening element comprises one or more shape-coupling elements for making a shape-coupling connection with the current sensor.
소개된 극 단자의 한 바람직한 개선 예에서, 형상 결합 요소의 작용 방향은, 전류 센서를 통해서 차량 배터리에 접속될 수 있는 케이블이 극 단자에 작용을 하는 힘 흐름 방향에 의존한다. In one preferred refinement of the introduced pole terminal, the direction of action of the shape coupling element depends on the direction of force flow through which the cable, which can be connected to the vehicle battery via a current sensor, acts on the pole terminal.
소개된 전류 센서의 한 특히 바람직한 개선 예에서, 형상 결합 요소는, 소개된 극 단자에 특히 경제적으로 설치될 수 있는 천공 휨 요소이다.In one particularly preferred refinement of the current sensor introduced, the shape-coupling element is a perforated bending element which can be installed particularly economically on the introduced pole terminal.
본 발명의 또 다른 한 양상에 따라, 차량 전력 계통을 위한 전류를 송출 또는 수신하기 위한 차량 배터리는, 전류를 송출 또는 수신하기 위한 소개된 극 단자들 중 하나의 극 단자, 및 기계식 고정 요소를 통해서 극 단자에 고정되어 있고, 전기식 접촉 요소를 통해서 극 단자에 전기식으로 접속되어 있는, 소개된 전류 센서들 중 하나의 전류 센서를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a vehicle battery for transmitting or receiving current for a vehicle power system, through a pole terminal of one of the introduced pole terminals for transmitting or receiving current, and a mechanical fixing element And a current sensor of one of the introduced current sensors, fixed to the pole terminal and electrically connected to the pole terminal through an electrical contact element.
전술된 본 발명의 특성들, 특징들 및 장점들 그리고 이와 같은 특성들, 특징들 및 장점들에 도달할 수 있는 유형 및 방식은, 도면들과 관련해서 상세하게 설명될 실시 예들에 대한 이하의 설명과 관련해서 더욱 명확하고도 분명하게 이해될 수 있으며, 이 경우:
도 1은 전류 센서를 통해서 차량 배터리에 케이블을 고정시킬 수 있는 기본적인 작용 방식을 설명하기 위한 모형도;
도 2는 전류 센서를 통해서 차량 배터리에 케이블을 대안적으로 고정시키는 기본적인 작용 방식을 설명하기 위한 모형도;
도 3은 극 단자 및 전류 센서를 세부적으로 도시한 사시도;
도 4는 상호 결합 된 상태에서 극 단자 및 전류 센서를 도시한 사시도.The features, features and advantages of the present invention described above and the types and manners in which such features, features and advantages can be reached, are described below for embodiments to be described in detail with reference to the drawings. In relation to this, it can be understood more clearly and clearly, in this case:
1 is a model diagram for explaining a basic operation method capable of fixing a cable to a vehicle battery through a current sensor;
2 is a model diagram for explaining a basic operation method of alternatively fixing a cable to a vehicle battery through a current sensor;
3 is a perspective view showing in detail a pole terminal and a current sensor;
4 is a perspective view showing a pole terminal and a current sensor in a mutually coupled state.
각각의 도면들에서 동일한 기술적인 요소들에는 동일한 도면 부호가 제공되고, 단지 한 번만 기술된다.The same reference numerals are provided to the same technical elements in each drawing, and are described only once.
전류 센서(6)를 통해서 차량 배터리(4)에 케이블(2)을 고정시킬 수 있는 기본적인 작용 방식을 설명하기 위한 모형도를 보여주는 도 1이 참조된다.Reference is made to FIG. 1, which shows a model diagram for explaining a basic operation method capable of fixing the
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 케이블(2)은 안정적인 고정을 위해서 차량 배터리(4)에 직접 고정될 수 있다. 전류 센서(6)는 상응하는 전기식의 그리고 그와 동시에 기계식의 연결부, 예를 들어 전기 납땜 결합부(8)를 통해서 케이블(2)과 차량 배터리(4) 사이에 전기적으로 직렬로 접속될 수 있다. 하지만, 이 목적을 위해서는, 차량 배터리(4)에 대한 케이블(2) 고정부가 절연부(10)를 통해서 반드시 전기적으로 분리되어야만 하는데, 그 이유는 그렇지 않은 경우에는 케이블(2)과 차량 배터리(4) 사이에 직렬로 접속된 전류 센서(6)가 단락될 수 있기 때문이다.As can be seen in Figure 1, the
이와 같은 절연부(10)를 피하기 위하여, 도 2에 따른 전류 센서(6)에는, 전류 센서(6)의 기계적인 고정 상태를 보강하기 위한 기계식 고정 요소(12)가 적어도 케이블(2)의 인장 방향으로 배치될 수 있다. 이 경우에는 차량 배터리(4)에서의 전류 센서(6)의 기계식 고정만으로 충분하기 때문에, 결과적으로 차량 배터리(4)와 케이블(2)의 직접적인 기계식 연결부 및 그와 더불어 절연부(10)는 더 이상 쓸모가 없게 된다. 이때 전류 센서(6)와 케이블(2) 사이의 연결부(14)는 완전히 자유롭게 설계될 수 있다.In order to avoid such an
전류 센서(6)는 도 3에 예로서 도시되어 있는 바와 같이, 하우징(16) 및 케이블(2)의 접속을 위한 전기식 케이블 단자(18)를 구비할 수 있다. 이때, 하우징(16)은 본 실시 예에서 바람직하게 전기 절연 플라스틱으로부터 제조될 수 있다. 하우징(16)에서는 형상 요소(20)가 형성될 수 있으며, 이 형상 요소를 통해서는 이하에서 더 기술되는 방식으로 차량 배터리(4)와의 형상 결합이 만들어질 수 있다. 마지막으로, 전류 센서(6)는 인터페이스(22)를 더 구비할 수 있으며, 이 인터페이스를 통해서는 측정 데이터가 도면에 도시되어 있지 않은 평가 장치로 전송될 수 있다.The
본 실시 예에서, 전류 센서(6)는 극 단자(24)에 연결될 수 있으며, 이 극 단자는 예를 들어 공지된 방식으로 고정 나사 결합부(25)를 통해서, 도면에 도시되어 있지는 않지만 공지되어 있는 차량 배터리(4)의 한 극에 차량 배터리(4)의 부분으로서 고정될 수 있다. 전류 센서(6)를 극 단자(24)에 고정시키기 위하여, 극 단자(24)는 납땜 면(26)을 구비하며, 이 납땜 면 상에서는 전술된 납땜 결합부(8)가 구현될 수 있다. 또한, 극 단자(24)는, 예를 들어 천공 휨 기술적으로 제조될 수 있는 후크(28)를 구비한다.In this embodiment, the
전류 센서(6)를 극 단자(24)의 납땜 면(26) 상에 납땜한 후에는, 후크(28)가 형상 요소(20)에 대항하여 휘어질 수 있음으로써, 결과적으로 후크(28)는 형상 요소(20)와 함께 케이블(6)의 인장 방향(30)으로 하나의 형상 결합부를 형성하게 되고, 이로써 전술된 기계식 고정 요소(12)로서 이용된다. 후크(28) 및 형상 요소(20)로 이루어진 형상 결합부에 의해서 덮이지 않는 다른 모든 방향에서는, 전류 센서(6)를 극 단자(24)에 고정시키기 위해 납땜 결합부(8)를 납땜 면(26) 상에 기계식으로 고정시키는 것으로 충분하다.After soldering the
극 단자(24)에 연결된 전류 센서(6)가 도 4에서는 추가로 접속된 케이블(2)과 함께 도시되어 있다.The
Claims (10)
- 차량 배터리(4)의 한 극(24)과 전기 접속을 만들기 위한 전기식 접촉 요소(8),
- 전류 센서(6)를 차량 배터리(4)에 적어도 한 가지 방향(30)으로 고정시키기 위한, 상기 전기식 접촉 요소(8)와 상이하게 형성된 기계식 고정 요소(12, 20), 및
- 하우징(16)을 포함하고,
상기 기계식 고정 요소(12, 20)는 상기 하우징에 배치된 것인, 전류 센서.As a current sensor (6) for monitoring the vehicle battery (4),
-An electrical contact element (8) for making an electrical connection with one pole (24) of the vehicle battery (4),
-A mechanical fixing element (12, 20) formed differently from the electrical contact element (8) for fixing the current sensor (6) to the vehicle battery (4) in at least one direction (30), and
-Includes a housing (16),
The mechanical fastening elements (12, 20) are arranged in the housing, current sensor.
- 차량 배터리(4)에 접속될 수 있는 전류 센서(6)와의 전기 접속부(8)를 만들기 위한 전기식 접촉 요소(26), 및
- 전류 센서(6)를 차량 배터리(4)에 적어도 한 가지 방향(30)으로 고정시키기 위한, 상기 전기식 접촉 요소(26)와 상이하게 형성된 기계식 고정 요소(28)를 포함하고,
상기 기계식 고정 요소(28)는 전류 센서(6)의 하우징을 고정하도록 설계되는, 극 단자.As a pole terminal 24 for the vehicle battery 4,
-An electrical contact element 26 for making an electrical connection 8 with a current sensor 6 which can be connected to the vehicle battery 4, and
-A mechanical fixing element (28) formed differently from the electrical contact element (26) for fixing the current sensor (6) to the vehicle battery (4) in at least one direction (30),
The mechanical fixing element 28 is designed to secure the housing of the current sensor 6, a pole terminal.
- 전류를 송출 또는 수신하기 위한. 제5항에 따른 극 단자(24), 및
- 기계식 고정 요소(12, 20)를 통해서 상기 극 단자(24)에 고정되어 있고, 전기식 접촉 요소(8)를 통해서 상기 극 단자(24)에 전기식으로 접속되어 있는, 제1항에 따른 전류 센서(6)를 포함하는, 차량 배터리.A vehicle battery (4) for transmitting or receiving current for a vehicle power system,
-To send or receive current. Pole terminal 24 according to claim 5, and
-The current sensor according to claim 1, which is fixed to the pole terminal 24 via a mechanical fixing element 12, 20 and electrically connected to the pole terminal 24 via an electrical contact element 8; Vehicle battery, including (6).
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