用于機動車電池的電流傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電流傳感器（24），用于檢測從機動車電池（16）的電極接線端子（30）提供的電流（20），該電流傳感器包括：帶有容納腔（40）的殼體（38），其中，所述殼體（38）具有界定容納腔（40）的第一壁部段（56）和界定容納腔（40）的第二壁部段（58），該第二壁部段與第一壁部段（56）相對置；貫穿容納腔（40）并且傳導待檢測的電流（20）的導電元件（44），該導電元件用于連接在機動車電池（16）的電極接線端子（30）上；保持元件（36），該保持元件從容納腔（40）看在殼體（38）的外側（60）上構造在第一和第二壁部段（56，58）之間，并且設計用于形鎖合和/或力鎖合地將殼體（38）保持在電極接線端子（30）上。
【專利說明】用于機動車電池的電流傳感器【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于機動車電池的電流傳感器和帶有電流傳感器的機動車電池。
【背景技術】
[0002]期刊雜志“elektronik Industrie (電子工業(yè))”2005年七月那一期公開了一種智能的電池傳感器，稱為IBS。在此,它是一種電流傳感器，該電流傳感器設置為，基于電池電壓、電池電流和電池的溫度確定機動車電池的荷電狀態(tài)。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是改進用于機動車電池的已知電流傳感器。
[0004]該目的通過具有下述特征的電流傳感器和機動車電池來實現(xiàn)。
[0005]按照本實用新型，用于檢測由機動車電池的電極接線端子輸出的電流的電流傳感器包括:帶有容納腔的殼體，其中，所述殼體具有界定容納腔的第一壁部段和界定容納腔的第二壁部段，該第二壁部段與第一壁部段相對置；貫穿容納腔并且傳導待檢測的電流的導電元件,該導電元件用于連接在機動車電池的電極接線端子上；以及保持元件，該保持元件從容納腔看在殼體的外側上構造在第一壁部段和第二壁部段之間，并且被設計用于形鎖合和/或力鎖合地將殼體保持在電極接線端子上。
[0006]按照本實用新型的一個方面，用于監(jiān)測機動車電池的電流傳感器包括用于與機動車電池的極建立電連接的電接觸元件和與電接觸元件不同地構造的機械保持元件，該機械保持元件用于在至少一個方向上將電流傳感器保持在機動車電池上。
[0007]尤其構造為IBS的所述電流傳感器的構思在于，電流傳感器必須串聯(lián)在電源和負載之間，以便能夠測量電流。另外，所述的電流傳感器的構思在于，尤其在高電流應用方面如在汽車【技術領域】中，需要相應大量的電纜，用以將電負載電連接在電源上。然而在此由于將電流傳感器串聯(lián)連接在電負載和機動車電池之間產(chǎn)生了這樣的問題，即，電流傳感器必須承載前述的電纜。
[0008]該構思在于，在所述的電流傳感器中發(fā)現(xiàn)，在已知的電流傳感器中可由下述方式解決前述的技術問題，即，不僅電流傳感器，而且電纜也機械連接在機動車電池上。在機械上看，傳統(tǒng)的電流傳感器因此并行地連接在機動車電池和電纜之間。然而在電氣上看，電流傳感器必須如已經(jīng)述及的那樣串聯(lián)在機動車電池和電纜之間。但如果機械連接沒有電絕緣，那么這種串聯(lián)連接會由于各個機械連接而導致電短路。所要求的電絕緣構成更多的開銷。
[0009]在此，本實用新型范圍內的電流傳感器著手使得可以由下述方式避免短路，即，串聯(lián)連接的電流傳感器不僅傳導電流，而且也承擔將電纜機械保持在機動車電池上的功能。然而為此通常在機械上削弱電連接，因此當電流傳感器必須單獨承擔機械保持功能時，電流傳感器可能從機動車電池松脫。為了盡管如此還提供機械保持功能，因此在殼體上設置保持元件，通過該保持元件可將殼體形鎖合和/或力鎖合地保持在電極接線端子上。
[0010]在此，從殼體看，形鎖合和力鎖合反作用于電極接線端子，以將殼體保持在電極接線端子上。以這種方式，導電元件通過保持元件相對電極接線端子機械壓緊，并且機械地保持在電極接線端子上，因此，電極接線端子和導電元件之間的電接觸通過保持元件支持。然而為了盡可能少的結構空間需求，電極接線端子設置在兩個上述的壁部段之間，因此電流傳感器可以以最小可能的結構空間固定在機動車電池上。盡管如此，通過形鎖合和/或力鎖合仍提供了足夠高的機械保持，以便將電流傳感器可靠地保持在電極接線端子上并且避免電接觸部松開。
[0011]通過電流傳感器的節(jié)約空間的設計，也可以使電極接線端子相應小地被構造，由此除了節(jié)約結構空間之外也只需要相應少的材料來構造電極接線端子和電流傳感器，這導致較少的材料需求和較小的安裝重量。
[0012]在所述的電流傳感器的一種擴展設計中，保持元件設計為桿狀，并且設計用于穿過電極接線端子中的通孔進行接合。以這樣的方式，如果例如該桿狀元件在穿過之后被彎折或彎曲，則可以在電極接線端子的與電流傳感器的殼體相對置的側上形成上述形鎖合。
[0013]保持元件可以任意地構造，例如設計為釘鉤、螺釘或其上擰有螺母的螺柱。特別優(yōu)選的是，該桿狀的保持元件構造為保持鉚釘。保持鉚釘是桿狀的保持元件，其從殼體伸出的端部穿過前述的通孔和所述導電元件，并且可以在端側大幅度地彎折，以便建立在導電元件上的形鎖合。
[0014]在此，保持鉚釘至少在未固定在電極接線端子上的狀態(tài)中可以具有軸向延伸的盲孔。通過該盲孔，保持鉚釘一方面可以與通孔的形狀相匹配，并因此與該通孔額外力鎖合地連接。另一方面，在建立鉚接連接時，相應的芯軸可以作用在該盲孔上。
[0015]尤其優(yōu)選的是，保持元件與殼體一體地構造，由此在將電流傳感器安裝在電極接線端子上時不需要將保持元件額外固定在殼體上。
[0016]在所述的電流傳感器的一種特別的擴展設計中，第一壁部段在導電元件連接在機動車電池的電極接線端子上的狀態(tài)中朝向電極接線端子并且保持元件設置在第二壁部段的區(qū)域內。以這種方式，保持元件可以在固定在電極接線端子上的狀態(tài)下發(fā)揮良好的杠桿作用，以便實現(xiàn)對導電元件與電極接線端子之間的電接觸的特別良好的機械支持。
[0017]為了盡可能好地設計杠桿作用，保持元件應盡可能近地設置在第二壁部段旁。因此，其中設置有保持元件的第二壁部段區(qū)域應當包括第一壁部段與第二壁部段之間間距的一半，優(yōu)選三分之一，尤其優(yōu)選五分之一。
[0018]在所述電流傳感器的另一種擴展設計中，在殼體上除了保持鉚釘外還構造有支承凸起。該支承凸起確保，電流傳感器除了電接觸部之外還僅在保持元件的位置上放在導電元件上。以這種方式避免由于電接觸部與保持元件之間的第三接觸點而構成不希望的杠桿效應，該不希望的杠桿效應使得導電元件和電極接線端子之間的電接觸不希望地松開。
[0019]為了具有盡可能大的支承面，支承凸起可以在周向上圍繞保持鉚釘延伸。
[0020]按照本實用新型的另一方面，用于提供或接收用于車載電網(wǎng)的電流的機動車電池包括用于提供或接收所述電流的電極接線端子和保持在電極接線端子上的所述電流傳感器，所述電流傳感器通過導電元件與電極接線端子電連接?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]本實用新型的上述特性、特征和優(yōu)點以及如何實現(xiàn)它們的方式方法將通過以下結合附圖對實施例的描述更清楚地被理解，其中:
[0022]圖1是帶有電驅動器的機動車的原理圖；
[0023]圖2是用于示出電纜通過電流傳感器在機動車電池上的可能的固定的基本工作方式的示意圖；
[0024]圖3是用于示出電纜通過電流傳感器在機動車電池上的另一種固定的基本工作方式的示意圖；
[0025]圖4是電極接線端子和電流傳感器的剖視圖；以及
[0026]圖5是電極接線端子和電流傳感器在組裝狀態(tài)下的剖視圖。
【具體實施方式】
[0027]在附圖中，相同的技術元件用相同的附圖標記表示并且僅描述一次。
[0028]參照圖1，其示出了帶有電驅動器4的機動車2的原理圖。根據(jù)該實施例，機動車2例如具有前輪驅動器，其中該電驅動器4包括電機6，該電機通過驅動軸8驅動機動車2的前輪10。機動車2的后輪12因此是空載運轉的車輪。
[0029]電驅動器4的電機6在當前的實施形式中通過變換器14以本身已知的方式由機動車電池16供給電能18。為此，機動車電池16提供電流20，該電流然后通過變換器14由構造為發(fā)動機控制裝置22的控制裝置控制地轉換為適于驅動電機6的電能18。為此，發(fā)動機控制裝置22以本身已知的控制信號控制變換器14。
[0030]為了履行不同的任務，例如機動車電池16的荷電狀態(tài)管理，發(fā)動機控制裝置22必須通過電流傳感器24檢測由機動車電池16輸出的電流20。為此，電流傳感器24將與檢測到的電流20有關的測量信號26發(fā)送給發(fā)動機控制裝置22。因為具體不取決于機動車電池16的荷電狀態(tài)管理，以下就不對此進行詳細描述。
[0031]參照圖2，其示出了電纜28通過電流傳感器24在機動車電池16的電極接線端子30上的固定的基本工作方式的示意圖，其中電流傳感器24構造為開頭所述的IBS，并且以所述的方式固定在機動車電池16的電極接線端子30上。
[0032]如圖2可見，電纜28為了穩(wěn)定的保持而直接固定在機動車電池16上。電流傳感器24可以通過相應的電的和同時機械的連接例如電焊接處32串聯(lián)在電纜28和機動車電池16之間。然而為此需要通過絕緣件34將電纜28在機動車電池16上的固定部電隔離，這是因為串聯(lián)在電纜28和機動車電池16之間的電流傳感器24否則會被短路。
[0033]為了避免使用絕緣件34，在電流傳感器24上可以按照圖3設置有用于至少在電纜28的牽拉方向上對電流傳感器24的機械保持進行加強的機械式保持元件36。然后，電流傳感器26在機動車電池16上的機械保持足以使得電纜28與機動車電池16的電極接線端子30直接機械連接并因此舍棄了絕緣件34。
[0034]電流傳感器24和機動車電池的電極接線端子30之間的機械保持元件36可以任意地設計。例如可以使用螺釘、釘鉤或帶有螺母的螺柱。以下根據(jù)圖4和5描述了一種優(yōu)選的實施形式，其相應示出了帶有形式為保持鉚釘36的機械保持元件36的電流傳感器，以及示出了圖4的電流傳感器24固定在電極接線端子30上的狀態(tài)。[0035]在當前的實施形式中，電流傳感器24具有殼體38，該殼體形成一內腔40。在此，內腔40通過安放在殼體38上的蓋42封閉。
[0036]貫穿殼體38的導電元件44穿過內腔40。電流20可以通過該導電元件44從電極接線端子30傳導到電纜28，或反之從電纜傳導到電極接線端子。在殼體38的內腔中，導電元件44具有電流測量元件46,該電流測量元件串聯(lián)在導電元件44中。全部的電流20流過導電元件44。電流測量元件46可以構造為主動的分路，如在DE102011078548A1中公開的那樣。另選地，電流測量元件46也可以構造為被動的分路，其中，通過電流測量元件46測量由于電流20引起的電壓降，并基于電流測量元件46的電阻和所引起的電壓降得出電流20。在任何情況下，在殼體38的內腔40中沿電流20的方向看，在電流測量元件46之前在導電元件44上連接有第一電觸銷48，并且在電流測量元件46之后在導電元件44上連接有第二電觸銷50。在電觸銷48、50的與導電元件44相對置的側上，可以連接有評估電路52，電流20被傳導經(jīng)過該評估電路。以這種方式，評估電路52可以檢測電流20，并且產(chǎn)生圖1中所示的與電流20有關的測量信號30。然后，該測量信號30可以通過接口 54輸出到能連接在該接口上的數(shù)據(jù)電纜(未進一步示出)上，該數(shù)據(jù)電纜通向發(fā)動機控制裝置22。
[0037]在圖4中可從殼體38看出第一壁部段56和第二壁部段58。這兩個壁部段56、58豎立在殼體38的底部部段60上，其中，蓋件42安放在壁部段56、58的與底部部段60相對置的側上。如圖5可見，第一壁部段56在此處于連接在電極接線端子30上以進行電連接的狀態(tài)，也就是朝向焊接處32，而第二壁部段58相應地背離焊接處32。保持鉚釘36在此在殼體38的從內腔40看的外側62上從底部部段60伸出。
[0038]在當前的實施形式中，保持鉚釘36在兩個壁部段56、58之間的底部部段60的后五分之一處構造在第二壁部段58的區(qū)域中。另外，保持鉚釘36還在未安裝狀態(tài)中具有盲孔64。
[0039]為了安裝電流傳感器24，保持鉚釘36穿過電極接線端子30中的通孔66，并且在電極接線端子30的與安放有電流傳感器24的側相對的那側上通過熱沖來鉚接。在此，盲孔64在熱沖時被封閉，并且保持鉚釘36的材料一方面壓入到盲孔64中，然而另一方面也相對通孔66壓緊。以這種方式，在電流傳感器24的殼體38與機動車電池16的電極接線端子30之間產(chǎn)生持久的力鎖合/形鎖合的連接。
[0040]為了確保殼體36機械穩(wěn)定地安放在電極接線端子30上而電連接部32不松脫，圍繞保持鉚釘36構造有軸向凸起68。因此，電流傳感器24在安裝之后僅在電連接部32和軸向凸起68這兩個部位上穩(wěn)定地支承在機動車電池16上。
【權利要求】
1.一種電流傳感器(24)，用于檢測由機動車電池(16)的電極接線端子(30)輸出的電流(20 )，該電流傳感器包括: -帶有容納腔(40 )的殼體(38 )，其中，所述殼體(38 )具有界定容納腔(40 )的第一壁部段(56)和界定容納腔(40)的第二壁部段(58)，該第二壁部段與第一壁部段(56)相對置， -貫穿容納腔(40 )并且傳導待檢測的電流(20 )的導電元件(44)，該導電元件用于連接在機動車電池(16)的電極接線端子(30)上，以及 -保持元件(36),該保持元件從容納腔(40)看在殼體(38)的外側(60)上構造在第一壁部段(56)和第二壁部段(58)之間，并且被設計用于形鎖合和/或力鎖合地將殼體(38)保持在電極接線端子(30)上。
2.如權利要求1所述的電流傳感器(24)，其特征在于，所述保持元件(36)構造為桿狀，并且被設計用于穿過電極接線端子(30 )中的通孔(66 )進行接合。
3.如權利要求2所述的電流傳感器(24)，其特征在于，桿狀的所述保持元件(36)設計為保持柳釘(36)。
4.如權利要求3所述的電流傳感器(24)，其特征在于，所述保持鉚釘(36)至少在未固定在電極接線端子(30)上的狀態(tài)中具有軸向延伸的盲孔(64)。
5.如權利要求1至4中任一項所述的電流傳感器(24)，其特征在于，所述保持元件(36)與所述殼體(38) —體地構造。
6.如權利要求1至4中任一項所述的電流傳感器(24)，其特征在于，所述第一壁部段(56)在導電元件(44)連接在機動車電池(16)的電極接線端子(30)上的狀態(tài)中朝向電極接線端子，所述保持元件(36)設置在第二壁部段(58)的區(qū)域中。
7.如權利要求6所述的電流傳感器(24)，其特征在于，第二壁部段(58)的區(qū)域包括第一壁部段(56)與第二壁部段(58)之間的間距的一半。
8.如權利要求7所述的電流傳感器(24)，其特征在于，第二壁部段(58)的區(qū)域包括第一壁部段(56)與第二壁部段(58)之間的間距的三分之一。
9.如權利要求8所述的電流傳感器(24)，其特征在于，第二壁部段(58)的區(qū)域包括第一壁部段(56)與第二壁部段(58)之間的間距的五分之一。
10.如權利要求3或4所述的電流傳感器(24)，其特征在于，在殼體(38)上除了保持鉚釘(36 )外還構造有支承凸起(68 )。
11.如權利要求10所述的電流傳感器(24)，其特征在于，所述支承凸起(68)在周向上圍繞保持鉚釘(38)延伸。
12.—種用于輸出或接收用于機動車(2)的車載電網(wǎng)的電流(20)的機動車電池(16)，包括: -電極接線端子(30 )，該電極接線端子用于輸出或接收所述電流(20 )，和 -按權利要求1至11中任一項所述的電流傳感器(24)，該電流傳感器保持在所述電極接線端子(30 )上并且通過導電元件(44 )與電極接線端子(30 )電連接。
【文檔編號】G01R19/00GK203672939SQ201320746688
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權日:2012年11月22日
【發(fā)明者】M·魏因那赫特 申請人:大陸汽車有限責任公司