KR102345063B1 - 전류 측정 어셈블리 - Google Patents

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에베르슈페허 컨트롤스 란다우 게엠베하 & 코. 카게
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Abstract

본 발명은 특히 차량에서 배터리 전류를 측정하기 위한 전류 측정 어셈블리에 관한 것이며, 상기 전류 측정 어셈블리는, 인쇄회로기판(12); 인쇄회로기판(2)으로 이어져서 인쇄회로기판(12) 상에 고정되는 제1 버스바(16)로서, 적어도 하나의 제1 션트 접촉면(30)을 제공하는 상기 제1 버스바(16); 인쇄회로기판(12)으로 이어져서 인쇄회로기판(12) 상에 고정되는 제2 버스바(18)로서, 적어도 하나의 제2 션트 접촉면(42)을 제공하는 상기 제2 버스바(18); 제1 버스바(16)에 할당되어 인쇄회로기판(12) 상에 제공되는 제1 측정 스트립 도체(44); 제2 버스바(18)에 할당되어 인쇄회로기판(12) 상에 제공되는 제2 측정 스트립 도체(46); 및 납땜을 통해 제1 버스바(16) 및 제1 측정 스트립 도체(44)와 연결된 제1 접촉 영역(50)과, 납땜을 통해 제2 버스바(18) 및 제2 측정 스트립 도체(46)와 연결된 제2 접촉 영역(52)을 구비한 션트 저항기(48);를 포함한다.

Description

전류 측정 어셈블리{CURRENT MEASURING ASSEMBLY}
본 발명은, 특히, 예컨대 전기 모터로 작동되는 차량과 같은 차량에서 배터리 전류를 측정하기 위해 사용될 수 있는 전류 측정 어셈블리에 관한 것이다.
예컨대 전기 모터로 작동되는 차량에서 에너지원으로서 사용되는 리튬-이온 배터리의 경우 적합한 배터리 관리를 위해, 특히 배터리 전류를 검출하여 평가하는 배터리 관리 시스템이 사용된다. 이러한 차량용 전기 구동 시스템에서 전류가 매우 높을 수 있기 때문에, 상기 유형의 배터리 관리 시스템은 그러한 높은 전류의 검출을 위해 그에 부합하게 구성되어야 한다.
본 발명의 과제는, 간단하면서도 비용 효과적으로 실현될 구성에서 높은 전류의 신뢰성 있는 검출을 가능하게 하는, 특히 차량에서 배터리 전류를 측정하기 위한 전류 측정 어셈블리를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따르면, 상기 과제는, 하기 특징들을 포함하는, 특히 차량에서 배터리 전류를 측정하기 위한 전류 측정 어셈블리를 통해 해결된다 :
- 인쇄회로기판,
- 인쇄회로기판으로 이어져서 인쇄회로기판 상에 고정되는 제1 버스바(bus bar)로서, 적어도 하나의 제1 션트 접촉면(shunt contact surface)을 제공하는 상기 제1 버스바,
- 인쇄회로기판으로 이어져서 인쇄회로기판 상에 고정되는 제2 버스바로서, 적어도 하나의 제2 션트 접촉면을 제공하는 상기 제2 버스바,
- 제1 버스바에 할당되어 인쇄회로기판 상에 제공되는 제1 측정 스트립 도체(measuring strip conductor),
- 제2 버스바에 할당되어 인쇄회로기판 상에 제공되는 제2 측정 스트립 도체,
- 납땜을 통해 제1 버스바 및 제1 측정 스트립 도체와 연결된 제1 접촉 영역과, 납땜을 통해 제2 버스바 및 제2 측정 스트립 도체와 연결된 제2 접촉 영역을 포함하는 션트 저항기(shunt resistor).
인쇄회로기판으로 이어지는 두 버스바 상에 전류 측정시 사용되는 상기 유형의 션트 저항기의 직접적인 결합을 통해, 모니터링할 회로에 대한 전기 접촉이 형성될 뿐만 아니라, 상기 유형의 션트 저항기 내에서 일반적으로 열의 형태로 발생하는 누설 전력을 버스바들을 통해 신뢰성 있게 소산시키는 가능성 역시도 제공된다. 이는, 예컨대 비교적 적은 누설 전력을 갖는 SMD(표면 실장 장치) 션트 저항기들의 사용을 가능하게 하며, 이런 경우 상기 누설 전력은 열의 형태로 효율적으로 소산될 수 있으며, 그럼으로써 과부하는 방지되게 되고, 보다 더 높은 누설 전력을 위해 그에 부합하게 구성되는 저항기들의 사용은 요구되지 않게 된다. 이와 동시에, 본원의 전류 측정 어셈블리의 구성은, 4선 측정(four-wire measurement)을 이용하여 버스바들을 통해 전도되는 전류의 검출을 가능하게 한다.
버스바들과 션트 저항기 간의 전기 연결의 형성을 위해, 인쇄회로기판은 제1 버스바에 할당되는 제1 측정 관통 개구부(measuring reach-through opening)를 포함하고, 제1 버스바는 제1 측정 관통 개구부 내로 삽입되는 관통/접촉 영역을 포함하며, 제1 버스바의 제1 관통/접촉 영역은 인쇄회로기판의 제1 면(side)의 영역에 위치되는 제1 션트 접촉면을 제공하며, 제1 버스바는 제1 면의 반대 방향으로 향해 있는 인쇄회로기판의 제2 면 상에서 연장되며, 그리고 인쇄회로기판은 제2 버스바에 할당되는 제2 측정 관통 개구부를 포함하고, 제2 버스바는 제2 측정 관통 개구부 내로 삽입되는 제2 관통/접촉 영역을 포함하며, 제2 버스바의 제2 관통/접촉 영역은 인쇄회로기판의 제1 면의 영역에 위치되는 제2 션트 접촉면을 제공하며, 제2 버스바는 제1 면의 반대 방향으로 향해 있는 인쇄회로기판의 제2 면 상에서 연장된다.
이 경우, 인쇄회로기판 상에 제공되는 다른 시스템 영역들과의 상호 간의 간섭은, 제1 션트 접촉면 및/또는 제2 션트 접촉면이 제1 면 상에서 인쇄회로기판의 표면과 실질적으로 동일 평면에 위치하는 것을 통해 방지될 수 있다.
간단하게 제조되지만, 그럼에도 안정적인 구현예에서, 제1 관통/접촉 영역은 제1 버스바 상에 컵형 형상부(cup-like formation)를 포함할 수 있고, 그리고/또는 제2 관통/접촉 영역은 제2 버스바 상에 컵형 형상부를 포함할 수 있다.
인쇄회로기판의 영역에서부터 열의 효율적인 소산을 위해, 추가로, 제1 버스바가 인쇄회로기판의 제2 면 상에 인쇄회로기판에 대해 이격되어 배치되고, 그리고/또는 제2 버스바는 인쇄회로기판의 제2 면 상에 인쇄회로기판에 대해 이격되어 배치되는 점이 제안된다.
인쇄회로기판 상에서 버스바들의 안정적인 파지부(holding)는, 간단한 방식으로, 제1 관통/접촉 영역이 압입 끼워 맞춤(press fitting)에 의해 제1 측정 관통 개구부 내에 수용되고, 그리고/또는 제2 관통/접촉 영역은 압입 끼워 맞춤에 의해 제2 측정 관통 개구부 내에 수용되는 것을 통해 형성될 수 있다.
각각의 버스바뿐만 아니라 할당된 측정 스트립 도체들의 전기 접촉을 위해, 제1 접촉 영역과 제2 접촉 영역 중 적어도 하나의 접촉 영역에서, 납땜부는, 할당된 션트 접촉면을 실질적으로 완전하게 덮으면서 할당된 측정 스트립 도체와의 연결부를 형성하는 납땜 영역을 포함할 수 있다. 그 대안으로, 제1 접촉 영역과 제2 접촉 영역 중 적어도 하나의 접촉 영역에서, 납땜부는, 할당된 션트 접촉면을 실질적으로 완전하게 덮는 제1 납땜 영역과, 제1 납땜 영역으로부터 분리되어 할당된 측정 스트립 도체와의 연결부를 형성하는 제2 납땜 영역을 포함할 수 있다.
또한, 인쇄회로기판 상에는, 제1 측정 스트립 도체 및 제2 측정 스트립 도체와 접촉하는 방식으로 측정 전자 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명은 하기에서 첨부한 도 1을 참조하여 상세하게 기술된다.
도 1은 전류 측정 어셈블리의 단면도이다.
도 1에 도시된 전류 측정 어셈블리(10)는 인쇄회로기판(12)을 포함한다. 인쇄회로기판(12) 상에는 개략적으로 예시된 측정 전자 시스템(14)이 제공되며, 이 측정 전자 시스템을 통해서, 2개의 버스바(16, 18)를 통해 흐르는 전류가 검출되고 평가될 수 있다. 측정 전자 시스템(14)은 예컨대 마이크로프로세서를 포함할 수 있다.
예컨대 전기 모터로 작동되는 차량에서 리튬-이온 배터리의 배터리 전류를 측정하기 위해 전류 측정 어셈블리(10)를 사용할 경우, 예컨대 제1 버스바(16)는 차량 내에 제공되는 연결 단자(20)에 연결될 수 있는 반면, 제2 버스바(18)는 개략적으로 예시된 배터리의 양극 또는 음극(22)에 연결될 수 있다. 자명한 사실로서, 예컨대 전기 모터로 작동되는 차량 내의 구동 모터와 같은 전기 에너지의 부하 장치(load device)와 배터리 사이에서 다른 전류 전달 영역들 내에 전류 측정 어셈블리(10)의 통합도 가능하다.
인쇄회로기판(12)은, 제1 버스바(16)에 할당되는 방식으로, 제1 측정 관통 개구부(24)를 포함한다. 제1 버스바(16) 상에는, 제1 측정 관통 개구부(24) 내로 맞물려 포지셔닝되어 그 내에서 예컨대 압입 끼워 맞춤을 통해 단단히 파지되는 제1 관통/접촉 영역(26)이 제공된다. 제1 관통/접촉 영역(26)은 예컨대 구리 재료로 구성된 제1 버스바의 컵형 형상부(28)를 통해 제공될 수 있다. 제1 관통/접촉 영역은, 제1 측정 관통 개구부(24)의 횡단면 표면에 상응하는 제1 션트 접촉면(30)을 제공한다. 제1 관통/접촉 영역(26)은, 제1 션트 접촉면(30)이 실질적으로 인쇄회로기판(12)의 제1 면(32) 상의 표면과 동일 평면에 위치하는 방식으로, 상기 관통/접촉 영역을 수용하는 제1 측정 관통 개구부(24) 내로 삽입된다. 버스바(16)는, 제1 관통/접촉 영역(26)에 연결되는 자신의 섹션으로, 제1 면(32)의 반대 방향으로 향해 있는 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34)으로부터 이격되어 안내된다.
또한, 인쇄회로기판(12) 내에는, 제2 버스바(18)에 할당되는 방식으로, 제2 측정 관통 개구부(36)가 제공된다. 이 제2 측정 관통 개구부 내로는, 제2 버스바(18) 상에 제공되는 제2 관통/접촉 영역(38)이 맞물리며, 그리고 그 내에서 예컨대 압입 끼워 맞춤을 통해 파지된다. 예컨대 다시금 컵형 형상부(40)로서 제공되는 제2 관통/접촉 영역(38) 상에는, 인쇄회로기판(12)의 제1 면(32) 상의 표면과 실질적으로 동일 평면에서 종결되는 제2 션트 접촉면(42)이 제공된다. 또한, 제2 버스바(18)의 경우에서도, 관통/접촉 영역(38)을 지지하는, 버스바(18)의 레일 유형의 섹션은 인쇄회로기판(12)의 제2 면 상에서 상기 인쇄회로기판에 대해 이격되어 연장된다. 이런 상태를 보장하고 유지하기 위해, 버스바들(16, 18)은 전류 측정 어셈블리(10)의 사용 중에 발생하는 힘의 작용 하에 실질적으로 경질 내지 강성으로 고려되는 부품들로서 형성된다.
여기서 주지할 사항은, 대안의 구현예의 경우 관통/접촉 영역들(26, 38)이, 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34) 상에 배치될 버스바들(16, 18)의 레일 부재들에 예컨대 실질적으로 원기둥형인 관통/접촉 부재들을 결합하는 것을 통해서도 마련될 수 있다는 점이다. 관통/접촉 부재들뿐만 아니라 레일 부재들 역시도 예컨대 구리와 같은 금속 재료로 구성되기 때문에, 이런 경우에 연결부는 용접을 통해 제공된다.
인쇄회로기판(12)의 제1 면(32) 상에서, 두 측정 관통 개구부(24, 36) 사이에는, 예컨대 도 1의 도면 평면에 대해 직교하여 연장되는 방식으로, 제1 및 제2 측정 스트립 도체(44, 46)가 제공된다. 이들 측정 스트립 도체는, 측정 관통 개구부들(24, 36)의 영역에서부터 측정 전자 시스템(14)의 영역 내로 이어진다. 스트립 도체들(44, 46) 역시도 예컨대 구리 재료로 구성될 수 있다.
인쇄회로기판(12) 상에는 션트 저항기(48), 바람직하게는 SMD(표면 실장 장치) 션트 저항기가 제공된다. 션트 저항기(48)는, 자신의 제1 접촉 영역(50)이 실질적으로 제1 관통/접촉 영역(26) 상의 제1 션트 접촉면(30)을 거의 완전하게 덮도록 포지셔닝된다. 이와 동일하게, 션트 저항기(48)의 제2 접촉 영역(52)은, 제2 버스바(18)의 제2 관통/접촉 영역(38) 상의 제2 션트 접촉면(42)을 실질적으로 완전하게 덮도록 포지셔닝된다. 그에 따라, 두 접촉 영역(50, 52)은 두 측정 관통 개구부(24, 36) 사이에서 연장되는 측정 스트립 도체들(44, 46) 역시도 덮는다.
션트 저항기(48)의 제1 접촉 영역(50)은 납땜을 통해 인쇄회로기판(32) 내지 제1 버스바(16) 및 제1 측정 스트립 도체(44) 상에 전기적으로, 그리고 기계적으로 결합된다. 이를 위해, 제1 션트 접촉면(30)을 실질적으로 완전하게 덮는 납땜 영역(54)이 제공된다. 이런 납땜 영역(54)은, 이 납땜 영역(54)이 제1 측정 스트립 도체(44)와 제1 접촉 영역(50) 사이의 납땜부 역시도 형성하는 방식으로, 제1 측정 관통 개구부(36)의 방향으로 제1 션트 접촉면(30)을 넘어서까지 연장된다. 따라서, 션트 저항기(48)의 제1 접촉 영역(50)에 할당되는 방식으로, 션트 저항기(48)의 전기적 및 기계적 결합의 영역이면서, 제1 션트 접촉면(30) 및 제1 측정 스트립 도체(44)를 넘어서 중단 없이 연장되는 상기 영역이 제공된다.
또한, 제2 접촉 영역(52)에 할당되는 방식으로, 인쇄회로기판(32) 내지 이 인쇄회로기판 상에 제공된 제2 버스바(18) 및 제2 측정 스트립 도체(46)에 대한 션트 저항기(48)의 납땜의 대안의 구성이 제공된다. 제2 접촉 영역(52)의 전기적 및 기계적 결합은 제2 션트 접촉면(42)을 실질적으로 완전하게 덮는 제1 납땜 영역(56)을 통해 수행된다. 제2 측정 스트립 도체(46) 상에서의 전기적 또는 기계적 결합은, 제1 납땜 영역(56)으로부터 분리되어 형성되는 제2 납땜 영역(58)을 통해 수행된다. 여기서 주지할 사항은, 바람직하게는, 대칭형이거나 또는 동일한 하중 지지 능력이 있는 결합을 달성하기 위해, 두 버스바(16, 18) 내지 이들 버스바에 각각 할당되는 측정 스트립 도체들(44, 46)에 할당되는 방식으로, 동일한 유형의 납땜부, 다시 말해 단일의 납땜 영역(54)을 포함하거나, 또는 2개의 분리된 납땜 영역(56, 58)을 포함하는 납땜부가 제공될 수 있다는 점이다. 그러나 기본적으로 두 접촉 영역(50, 52) 내에는 다양한 유형들의 납땜부 역시도 실현될 수 있다.
전류 측정 어셈블리(10)의 앞서 기술한 구성을 통해, 두 버스바(16, 18)를 경유하여 전도되는 전류의 검출을 위해, 측정 전자 시스템이 두 측정 스트립 도체(44, 46)를 통해 션트 저항기(48)에 연결되어 있는 조건에서 4선 측정을 실행할 수 있다. 버스바들(16, 18)의 관통/접촉 영역들과 션트 저항기(48)의 접촉 영역들(50, 52)의 대면적 전기 접촉은, 션트 저항기(48)의 매우 우수한 전기적 및 기계적 결합을 보장할 뿐만 아니라, 일차적으로 두 버스바(16, 18)에 대한 접촉 영역들(50, 52)의 효율적인 열적 결합 역시도 보장한다. 따라서, 버스바들(16, 18)은, 전류, 다시 말해 예컨대 배터리 전류를 안내하는 기능을 가질 뿐만 아니라, 그와 동시에 션트 저항기의 영역에서 생성되는 열을 션트 저항기(48)의 영역에서부터, 그리고 그에 따라 인쇄회로기판(12)의 영역에서부터 소산시키기 위해서도 이용된다. 이에 기여하는 사항으로는, 두 버스바(16, 18)가 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34) 상에, 다시 말해 일반적으로는 그 후면 상에 인쇄회로기판(12)으로부터 이격되어 연장되며, 그럼으로써 열이 다시 버스바들(16, 18)에서부터 인쇄회로기판(12)으로 전달될 수 있게 하는 열적 접촉이 방지되게 된다. 전류 측정 어셈블리(10)는, 특히 버스바들(16, 18)이 구조적으로 간단하지만 그럼에도 안정된 방식으로 인쇄회로기판(12) 상에 결합되는 것을 통해, 간단한 유형 및 방식으로 제조될 수 있다. 션트 저항기(48)의 영역에서 생성되는 누설 전력으로 인해 발생하는 열이 효율적으로 소산될 수 있기 때문에, 상기 션트 저항기의 과도한 열 하중은 배제되며, 그럼으로써 전력 션트 저항기들의 사용은 생략될 수 있게 되고 그에 따라 간단한 유형 및 방식으로 납땜을 통해 결합되는 비용 효과적인 SMD 션트 저항기가 사용될 수 있게 된다.
마지막으로 주지할 사항은, 자명한 사실로서, 인쇄회로기판(12) 상에 추가 전자 어셈블리들이 제공될 수 있다는 점이다. 또한, 복수개의 이러한 션트 저항기(48)는 예컨대 상호 간에 병렬로 두 버스바(16, 18)를 상호 간에 연결하는 방식으로 제공될 수 있다.

Claims (13)

  1. 특히 차량에서 배터리 전류를 측정하기 위한 전류 측정 어셈블리로서,
    - 인쇄회로기판(12),
    - 상기 인쇄회로기판(12)으로 이어져서 상기 인쇄회로기판(12) 상에 고정되는 제1 버스바(16)로서, 적어도 하나의 제1 션트 접촉면(30)을 제공하는 상기 제1 버스바(16),
    - 상기 인쇄회로기판(12)으로 이어져서 상기 인쇄회로기판(12) 상에 고정되는 제2 버스바(18)로서, 적어도 하나의 제2 션트 접촉면(42)을 제공하는 상기 제2 버스바(18),
    - 상기 제1 버스바(16)에 할당되어 상기 인쇄회로기판(12) 상에 제공되는 제1 측정 스트립 도체(44),
    - 상기 제2 버스바(18)에 할당되어 상기 인쇄회로기판(12) 상에 제공되는 제2 측정 스트립 도체(46), 및
    - 납땜을 통해 상기 제1 버스바(16) 및 상기 제1 측정 스트립 도체(44)와 연결된 제1 접촉 영역(50)과, 납땜을 통해 상기 제2 버스바(18) 및 상기 제2 측정 스트립 도체(46)와 연결된 제2 접촉 영역(52)을 구비한 션트 저항기(48)를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판(12)은 상기 제1 버스바(16)에 할당되는 제1 측정 관통 개구부(24)를 포함하고, 상기 제1 버스바(16)는 상기 제1 측정 관통 개구부(24) 내로 삽입되는 제1 관통/접촉 영역(26)을 포함하며, 상기 제1 버스바(16)의 제1 관통/접촉 영역(26)은 상기 인쇄회로기판(12)의 제1 면(32)의 영역에 위치되는 제1 션트 접촉면(30)을 제공하며, 상기 제1 버스바(16)는 상기 제1 면(32)의 반대 방향으로 향해 있는 상기 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34) 상에서 연장되며, 그리고 상기 인쇄회로기판(12)은 상기 제2 버스바(18)에 할당되는 제2 측정 관통 개구부(36)를 포함하고, 상기 제2 버스바(18)는 상기 제2 측정 관통 개구부(36) 내로 삽입되는 제2 관통/접촉 영역(38)을 포함하며, 상기 제2 버스바(18)의 제2 관통/접촉 영역(38)은 상기 인쇄회로기판(12)의 제1 면(32)의 영역에 위치되는 제2 션트 접촉면(42)을 제공하며, 상기 제2 버스바(18)는 상기 제1 면(32)의 반대 방향으로 향해 있는 상기 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34) 상에서 연장되는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 션트 접촉면(30) 및/또는 상기 제2 션트 접촉면(42)은 상기 제1 면(32) 상에서 상기 인쇄회로기판(12)의 표면과 실질적으로 동일 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 관통/접촉 영역(26)은 상기 제1 버스바(16) 상에 컵형 형상부(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 관통/접촉 영역(38)은 제2 버스바(18) 상에 컵형 형상부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 버스바(16)는 상기 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34) 상에 인쇄회로기판(12)에 대해 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 버스바(18)는 상기 인쇄회로기판(12)의 제2 면(34) 상에 인쇄회로기판(12)에 대해 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 관통/접촉 영역(26)은 압입 끼워 맞춤에 의해 상기 제1 측정 관통 개구부(24) 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 관통/접촉 영역(38)은 압입 끼워 맞춤에 의해 상기 제2 측정 관통 개구부(36) 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉 영역(50)에서, 납땜부는, 상기 제1 션트 접촉면(30)을 실질적으로 완전하게 덮으면서 상기 제1 측정 스트립 도체(44)와의 연결부를 형성하는 납땜 영역(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 접촉 영역(52)에서, 납땜부는, 상기 제2 션트 접촉면(42)을 실질적으로 완전하게 덮으면서 상기 제2 측정 스트립 도체(46)와의 연결부를 형성하는 납땝 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 접촉 영역(50)에서, 납땜부는, 상기 제1 션트 접촉면(30)을 실질적으로 완전하게 덮는 제1 납땜 영역(54)과, 상기 제1 납땜 영역(54)으로부터 분리되어 상기 제1 측정 스트립 도체(44)와의 연결부를 형성하는 제2 납땜 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 접촉 영역(52)에서, 납땜부는, 상기 제2 션트 접촉면(42)을 실질적으로 완전하게 덮는 제1 납땜 영역(56)과, 상기 제1 납땜 영역(56)으로부터 분리되어 상기 제2 측정 스트립 도체(46)와의 연결부를 형성하는 제2 납땜 영역(58)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인쇄회로기판(12) 상에는, 상기 제1 측정 스트립 도체(44) 및 상기 제2 측정 스트립 도체(46)와 접촉하는 방식으로 측정 전자 시스템(14)이 제공되는 것을 특징으로 하는 전류 측정 어셈블리.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021190193A (ja) * 2020-05-26 2021-12-13 富士通株式会社 バスバーの接続構造
DE102020214311A1 (de) * 2020-11-13 2022-05-19 Zf Friedrichshafen Ag Leiterplattenanordnung, Inverter sowie Kraftfahrzeug
DE102021115990B4 (de) 2021-06-21 2023-01-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Messanordnung
JP2023074898A (ja) * 2021-11-18 2023-05-30 株式会社デンソーテン 保持装置、電流監視装置及び電源装置
DE102022119431A1 (de) 2022-08-03 2024-02-08 Eberspächer Controls Esslingen GmbH & Co. KG Trennschalteranordnung für ein Bordspannungsnetz eines Fahrzeugs
DE102022214047A1 (de) 2022-12-20 2024-06-20 Continental Automotive Technologies GmbH Verfahren zur Herstellung eines Stromsensors, Messwiderstandsbaugruppe und Leiterplatte für Stromsensor und Stromsensor

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131350A (ja) * 1998-10-21 2000-05-12 Yazaki Corp 電流検出用抵抗の接続構造

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3010422B2 (ja) * 1995-09-20 2000-02-21 矢崎総業株式会社 電気接続箱のバスバー構造
JP3758331B2 (ja) * 1997-09-18 2006-03-22 富士電機デバイステクノロジー株式会社 半導体装置用のシャント抵抗素子およびその実装方法並びに半導体装置
JP3674333B2 (ja) * 1998-09-11 2005-07-20 株式会社日立製作所 パワー半導体モジュール並びにそれを用いた電動機駆動システム
JP2002164634A (ja) * 2000-11-24 2002-06-07 Kenwood Corp 電流値検出用抵抗の取り付け構造
US7319304B2 (en) * 2003-07-25 2008-01-15 Midtronics, Inc. Shunt connection to a PCB of an energy management system employed in an automotive vehicle
DE20318266U1 (de) * 2003-11-26 2004-02-19 Hella Kg Hueck & Co. Vorrichtung zur Strommessung
DE102004037194A1 (de) * 2004-07-30 2006-03-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Vorrichtung zum Messen eines elektrischen Stroms
DE102004040575A1 (de) * 2004-08-21 2006-02-23 Abb Patent Gmbh Einrichtung zum Messen von elektrischem Strom, Spannung und Temperatur an einem aus starrem Material bestehenden elektrischen Leiter
DE102005057117A1 (de) * 2005-11-30 2007-06-14 Siemens Ag Vorrichtung zum Erfassen einer elektrischen Größe eines Akkumulators und Verfahren zur Herstellung derselbigen
DE102006019895A1 (de) * 2006-04-28 2007-11-15 Siemens Ag Strommessvorrichtung mit speziell kontaktierter Leiterplatte und entsprechendes Herstellungsverfahren
JP2008039571A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Denso Corp 電流センサ
DE102007017530A1 (de) * 2007-04-13 2008-10-16 Continental Automotive Gmbh Kontaktierungssystem mit Vibrationsdämpfer für Strommessungsanordnungen
JP2008275418A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Omron Corp 配線基板、電流検出装置
JP4897964B2 (ja) * 2007-09-10 2012-03-14 古河電気工業株式会社 電流検出装置
US8482904B2 (en) * 2010-05-25 2013-07-09 Lear Corporation Power module with current sensing
JP5926495B2 (ja) * 2011-04-05 2016-05-25 矢崎総業株式会社 シャント抵抗式電流センサ
JP5709056B2 (ja) * 2011-11-01 2015-04-30 株式会社デンソー 電流検出装置
FR2990322B1 (fr) * 2012-05-01 2016-09-09 Ge Aviat Systems Ltd Dispositif et procede pour detecter l'amorcage d'un arc electrique
JP2014016298A (ja) * 2012-07-11 2014-01-30 Yazaki Corp シャント抵抗式電流センサ
JP2014119315A (ja) * 2012-12-14 2014-06-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 電流センサ及び電流センサユニット
JP6010468B2 (ja) * 2013-01-23 2016-10-19 矢崎総業株式会社 シャント抵抗式電流センサ
US9523720B2 (en) * 2013-03-15 2016-12-20 Infineon Technologies Ag Multiple current sensor device, a multiple current shunt device and a method for providing a sensor signal
KR101393104B1 (ko) * 2013-05-14 2014-05-09 (주)에이치엔티 버스바 역대칭형 션트
JP2015025694A (ja) * 2013-07-25 2015-02-05 矢崎総業株式会社 シャント抵抗式電流センサ
JP6478459B2 (ja) * 2014-02-03 2019-03-06 Koa株式会社 抵抗器および電流検出装置
KR101398219B1 (ko) * 2014-03-27 2014-05-22 태성전장주식회사 홀 센서를 이용한 대전류 측정장치
DE102014006360B4 (de) * 2014-04-30 2019-03-07 Ellenberger & Poensgen Gmbh Elektrische Schaltung
JP6462233B2 (ja) * 2014-05-07 2019-01-30 古河電気工業株式会社 電流検出構造
DE102014011593B4 (de) * 2014-08-01 2016-05-04 Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg Widerstand, insbesondere niederohmiger Strommesswiderstand
KR102308633B1 (ko) * 2014-10-20 2021-10-05 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
JP6714974B2 (ja) * 2015-05-19 2020-07-01 Koa株式会社 電流検出装置
JP2017028057A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 ダイキン工業株式会社 電子回路装置
DE102015009603B4 (de) * 2015-07-24 2019-05-09 Te Connectivity Germany Gmbh Vorrichtung zum messen eines elektrischen stromes durch eine stromschiene
KR102098906B1 (ko) * 2016-03-08 2020-04-08 주식회사 엘지화학 솔더 크랙 방지구조를 갖는 션트 저항 모듈
JP6730106B2 (ja) * 2016-06-27 2020-07-29 Koa株式会社 シャント抵抗器の実装構造および実装基板
JP6832103B2 (ja) * 2016-09-20 2021-02-24 Koa株式会社 電流測定装置
KR20180044725A (ko) * 2016-10-24 2018-05-03 주식회사 엘지화학 전류 측정을 위한 션트 저항기
JP6983527B2 (ja) * 2017-03-30 2021-12-17 Koa株式会社 電流検出用抵抗器
KR102287317B1 (ko) * 2017-06-07 2021-08-10 현대자동차주식회사 전류센서
JP7098289B2 (ja) * 2017-08-29 2022-07-11 Koa株式会社 電流測定装置
US10314164B1 (en) * 2017-12-21 2019-06-04 Astec International Limited Circuit board assemblies and methods of assembling circuit boards and bus bars
JP6919609B2 (ja) * 2018-03-20 2021-08-18 株式会社デンソー 電流センサ
KR102247090B1 (ko) * 2018-08-10 2021-04-29 주식회사 엘지화학 전류 검출 회로, 배터리 관리 시스템 및 배터리팩
DE102019203498B3 (de) * 2019-03-14 2020-07-16 Te Connectivity Germany Gmbh Passiver Stromsensor mit vereinfachter Geometrie

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000131350A (ja) * 1998-10-21 2000-05-12 Yazaki Corp 電流検出用抵抗の接続構造

Also Published As

Publication number Publication date
US11346863B2 (en) 2022-05-31
US20200319233A1 (en) 2020-10-08
CN111796135B (zh) 2023-06-09
CN111796135A (zh) 2020-10-20
EP3719506B1 (de) 2021-08-11
KR20200116865A (ko) 2020-10-13
EP3719506A1 (de) 2020-10-07
JP7022167B2 (ja) 2022-02-17
JP2020169991A (ja) 2020-10-15
DE102019108541A1 (de) 2020-10-08

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