CN107727261A - 测温组件及电器设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测温组件及电器设备。所述测温组件包括导热件及测温元件。所述导热件用于传导被测温器件的热量。所述测温元件与所述导热件可热传导地设置，以根据所述导热件所传导的热量而测取所述被测温器件的温度信号，并将所述温度信号输出至输出连接件。所述导热件与所述测温元件为分别且独立成型的元件，并可连接成一体件地设置。本发明测温组件的导热件具有良好的绝缘、导热性能，特别适用于对被测温器件的温度测量，能够缩短测温元件的测温响应时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量温度的结构，特别是一种测温组件及电器设备。
背景技术
一般而言，被测温器件需要在一定温度范围内才能实现稳定、安全地工作。因而，就需要对被测温器件的温度进行监控。相应地，对被测温器件的温度测量的反应速度则体现了测温的性能，而且对与之关联的设备的运作有着重要影响。譬如，对汽车而言，相关设备的反应速度对于安全行驶有着重要作用。这就要求对汽车上的被测温器件能够尽可能迅速地获得温度。而随着新能源应用的越来越多，电动汽车越来越受到消费者的欢迎。作为电动汽车的动力来源，汽车电池包(Battery Pack)保持稳定工作是汽车安全性能的关键。汽车电池包在工作时输出较大电流，容易引起温度升高。通常情况下，为了保障汽车的安全行驶，需要对汽车电池包的运行参数进行监控。汽车电池的温度则是需要重点监测的参数。
发明内容
本发明的目的之一是为了克服现有技术中的不足，提供一种连接稳固、温度测量响应速度快的测温组件及电器设备。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明提供一种测温组件。所述测温组件包括导热件及测温元件。所述导热件用于传导被测温器件的热量。所述测温元件与所述导热件可热传导地设置，以根据所述导热件所传导的热量而测取所述被测温器件的温度信号，并将所述温度信号输出至输出连接件。所述导热件与所述测温元件为分别且独立成型的元件，并可连接成一体件地设置。
优选地，所述导热件为电绝缘件。
优选地，所述导热件为陶瓷件。
优选地，所述导热件为氮化铝陶瓷一体件。
优选地，所述导热件具有第一热传导面及第二热传导面。所述第一热传导面与所述第二热传导面背对设置。所述第一热传导面与所述测温元件可热传导地设置。所述第二热传导面用于与被测温器件可热传导地设置。
优选地，所述第一热传导面和所述第二热传导面中至少有一个为平面。
优选地，所述测温元件为热敏电阻。
优选地，所述测温元件为贴片电阻。
优选地，所述测温元件为负温度系数热敏电阻。
优选地，所述导热件与所述测温元件接触设置。
优选地，所述测温组件还包括输出连接件。所述输出连接件与所述测温元件电连接。
优选地，所述输出连接件为柔性扁平电缆或电路板。
优选地，所述柔性扁平电缆包括两个导电层。所述测温元件分别与所述两个导电层电串联连接。
优选地，所述测温元件与所述输出连接件焊接连接地设置。
优选地，所述输出连接件延伸至所述测温元件与所述导热件之间地设置。
优选地，所述输出连接件为柔性扁平电缆。所述柔性扁平电缆包括两个导电层。所述测温元件分别与所述两个导电层电连接。
优选地，所述导电层具有第一导电表面及第二导电表面。所述第一导电表面与所述第二导电表面背对设置。所述第一导电表面与所述测温元件焊接连接地设置。所述第二导电表面与所述导热件为面与面接触地设置。
优选地，所述两个导电层之间间隔设置。所述测温元件至少部分延伸至与所述导热件接触地设置。
优选地，所述测温组件还包括密封连接件。所述密封连接件分别与所述导热件及所述测温元件相接触，并将所述导热件与所述测温元件连接为一体地设置。
优选地，所述导热件的热传导系数大于所述密封连接件的热传导系数。
优选地，所述导热件的热传导系数为所述密封连接件的热传导系数的至少十倍。
优选地，所述导热件的热传导系数为所述密封连接件的热传导系数的至少100倍。
优选地，所述密封连接件覆盖并包围所述测温元件地设置，以密封该测温元件。
优选地，所述测温组件还包括输出连接件。所述输出连接件为柔性扁平电缆。所述柔性扁平电缆具有导电层及绝缘层。所述绝缘层包裹所述导电层地设置。所述导电层包括自由端，所述自由端突出于所述绝缘层地设置，以与所述测温元件电连接。
优选地，所述密封连接件全部覆盖所述导电层的所述自由端地设置。
优选地，所述导电层的所述自由端延伸至所述导热件与所述测温元件之间。所述测温元件与所述导热件间隙设置。所述密封连接件密封所述间隙地设置。
优选地，所述密封连接件为液态胶水或熔融硅胶液的固化体。
优选地，所述密封连接件为液态紫外光固化胶的固化一体件。
优选地，所述密封连接件与所述导热件粘结一体地设置。
本发明还提供一种电器设备。所述电器设备包括被测温器件及如前述中中任一项所述的测温组件。所述被测温器件与所述导热件热传导地设置。
优选地，所述被测温器件为汇流排。
优选地，所述被测温器件与所述导热件接触设置。
与现有技术相比，本发明测温组件的导热件具有良好的绝缘、导热性能，特别适用于对被测温器件的温度测量，能够缩短测温元件的测温响应时间。
进一步地，所述导热件的第一热传导面与第二热传导面被对设置，从而缩短了被测温器件与测温元件之间的热传导距离，缩短测温时间。所述第一热传导面、第二热传导面为平面，能够增大热传导面积，从而缩短测温时间。
附图说明
图1为本发明提供的一种测温组件的实施方式之一的结构示意图
图2为图1示出的测温组件的立体分解示意图。
图3为图1示出的测温组件的主视图。
图4为本发明提供的一种测温组件的实施方式之二的结构示意图。
图5为图4示出的测温组件的立体分解示意图。
图6为本发明提供的一种测温组件的实施方式之三的结构示意图。
图7为图6的测温组件的没有示出密封连接件时的主视图。
图8为图6示出的测温组件沿F-F线的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述：
实施例一：
请参阅图1至图3，其为本发明提供的一种测温组件101。所述测温组件101包括导热件10及测温元件20。所述导热件10用于传导下述被测温器件的热量。所述测温元件20与所述导热件10可热传导地设置，从而测量被测温器件的温度。所述导热件10与所述测温元件20为分别且独立成型的元件，并可连接成一体件。也即是，在没有组装一体时，所述导热件10与所述测温元件20分别为独立的元件，需要单独制造。
所述导热件10的具体形状、表面积根据需要而选择。所述导热件10的具体组成成分只要满足相应的导热需求即可。为了能够安全、便利地测取电子器件的温度，所述导热件10为电绝缘件，即为不导电的绝缘体。所述导热件10的热传导系数根据需要而选择。可以想到的是，热传导系数，亦可称之为导热系数，其单位为瓦/米·度。为了避免热量损失且能够快速传导至所述测温元件20，所述导热件10的热传导系数为大于下述密封连接件40的热传导系数。所述导热件10的热传导系数大于密封连接件40的热传导系数的程度根据需要而选择。所述导热件10的热传导系数可以为密封连接件40的热传导系数的至少十倍，譬如为十倍、十八倍或者三十四倍。为了尽可能提升所述测温元件20的测温精度及响应速度，所述导热件10的热传导系数为密封连接件40的热传导系数的至少一百倍，譬如为一百倍、一百六十七倍或者五百三十七倍。为了增强导热性能，所述导热件10可以为陶瓷导热件。在本实施例中，所述导热件10为氮化铝(Aluminum Nitride，化学分子式为：AlN)陶瓷一体件，也即是以氮化铝为主晶相的陶瓷。所述导热件10采用氮化铝陶瓷获得了热传导率高、强度高、耐腐蚀且电阻率高等优势，也即是兼具良好的热传导及电绝缘性能。为了尽可能减小热阻而所述测温元件20的响应时间，所述导热件10与所述测温元件20接触设置。所述导热件10的下述第一热传导面11可与所述测温元件20接触。
为了进一步减小热阻而缩短所述测温元件20的响应时间，所述导热件10大致为平板状。相应地，所述导热件10具有第一热传导面11及第二热传导面(图中未示出)。所述第一热传导面11与所述第二热传导面背对设置。具体在图示中，所述第一热传导面11与所述第二热传导面互为上下表面。为了减小热阻以缩短所述测温元件20响应时间，所述第一热传导面11与所述第二热传导面中至少一个为平面。在本实施例中，所述第一热传导面11与所述第二热传导面均为平面。所述第一热传导面11与所述测温元件20可热传导地设置。所述第二热传导面用于与下述被测温器件可热传导地设置。因而，所述导热件10的上述设置方式能够获得被测温器件到所述测温元件20之间的最短热传导距离，也即是所述导热件10的厚度为所述最短热传导距离，从而缩短了所述测温元件20的响应时间。所述第一热传导面11与所述第二热传导面之间的距离，也即是所述导热件10的厚度大小在满足安全地隔离所述测温元件20与被测温器件前提下尽可能小即可。进一步地，所述第一热传导面11设置为平面，从而增大了所述导热件10与所述测温元件20之间的接触面积，从而缩短了所述测温元件20的响应时间。所述第二热传导面设置为平面，也相应地缩短了所述测温元件20的响应时间。
所述测温元件20的设置方式只要能够与所述导热件10热传导接即可。在本实施例中，为了尽可能减小热阻以缩短响应时间，所述测温元件20与所述导热件10的第一热传导面11接触地设置，且二者的接触部分均为平面。所述测温元件20与下述输出连接件30电连接以输出测取的被测温器件的温度信号。为了实现所述测温元件20与输出连接件30的稳定的电连接，所述测温元件20与所述输出连接件30焊接连接。所述测温元件20的具体元器件种类、规格的选择只要满足相应的测温需要即可。为了能够转换为电信号以便于快速输出，所述测温元件20为热敏电阻。为了提高所述测温元件20的稳固安装性能及组装效率，所述测温元件20为贴片电阻。进一步地，为了提升所述测温元件20的测量精度，所述测温元件20为负温度系数(Negative Temperature Coefficient，简称NTC)热敏电阻。
实施例二：
请参阅图4及图5，作为实施一的变形，其为本发明提供的一种测温组件102。与实施例一不同的是，本实施例的所述测温组件102还包括输出连接件30。所述输出连接件30与所述测温元件10电连接。
所述输出连接件30用于传输所述测温元件10所测取的温度信号。根据不同的温度信号处理需要，所述输出连接件30可以用于与不同的温度信号处理设备进行电连接，譬如处理器。在本实施例中，所述输出连接件30用于与BMS(Battery Management System，即电池管理***)电连接。所述输出连接件30的具体种类、规格只要能够输出温度信号即可。所述输出连接件30可以为线路板，甚至电缆。所述线路板可以为FPC(Flexible PrintedCircuit Board，即柔性线路板)。所述输出连接件30为了充分节省安装空间且与所述测温元件20形成稳定电连接，所述输出连接件30延伸至所述测温元件20与所述导热件10之间。
在本实施例中，为了使得所述输出连接件30获得便于弯折以适应不同安装环境的需要且节省成本，所述输出连接件30为柔性扁平电缆(Flexible Flat Cable，简称FFC)。所述输出连接件20为了与所述测温元件10形成稳定电连接，所述输出连接件30包括两个导电层31。可以理解的是，所述导电层31即导电线路，可以为铜箔线路。所述两个导电层31与所述测温元件30通过焊接以电连接。所述两个导电层31与所述测温元件20电连接。所述两个导电层31与所述测温元件20电连接的方式根据需要而选择。在本实施例中，所述测温元件20分别与所述两个导电层31电串联连接。所述两个导电层31为了便于实现相互绝缘且使得所述测温元件20能够便于与所述导热件接触，所述两个导电层31之间间隔设置。所述输出连接件30为了便于传输温度信号，所述两个导电层31之间平行且间隔设置。所述导电层31包括自由端(图中未标示)。为了充分节省材料及节省安装空间，所述两个导电层31的自由端突出于下述绝缘层33并于所述测温元件10电连接。具体地，所述两个导电层31的自由端延伸至所述测温元件20与所述导热件10之间，且与所述测温元件10焊接连接。
所述导电层31具有第一导电表面311及第二导电表面(图中未示出)。所述第一导电表面311与所述第二导电表面背对设置。所述第一导电表面311与所述测温元件20电连接。所述第二导电表面与所述陶瓷导热件10为面与面接触地设置，从而增强热传导性能，譬如可以为凸包状的曲面与内陷的曲面接触。在本实施例中，所述第二导电表面与所述导热件10为平面与平面接触地设置，从而充分利用安装空间、减小热阻以提升热传导性能。
所述输出连接件30为了获得较佳的绝缘性能，所述输出连接件30还包括绝缘层33。所述绝缘层33覆盖且包裹所述两个导电层31地设置，也即是所述导电层31嵌入设置在所述绝缘层33内。所述绝缘层33可以采用任意绝缘材料制成，譬如塑料或橡胶。
实施例三：
请参阅图6，作为实施例二的变形，其为本实施例三提供的一种测温组件103。与实施例二不同的是，本实施例所述测温组件103还包括密封连接件40。所述密封连接件40分别与所述导热件10及所述测温元件20相接触，并将所述导热件10与所述测温元件20连接为一体。也即是，所述密封连接件40只要使得所述导热件10及所述测温元件20能够稳固的连接一体即可，并且使得与所述密封连接件10相接触的部分实现密封。
作为优选地，所述密封连接件40覆盖并包裹所述测温元件10地设置，以密封盖测温元件10。所述密封连接件40的具体材质、结构只要能够实现对所述测温元件10的密封即可。譬如，所述密封连接件40可以为液态胶水或熔融硅胶的固化件，也即是液态胶水或熔融硅胶固化而成的一体件。在本实施例中，所述密封连接件40由液态紫外光固化胶固化为一体件。所述紫外光固化胶，亦称光敏胶、无影胶或UV(Ultraviolet Rays，即紫外光)胶。在本实施例中，所述密封连接件40为了增强所述输出连接件30的绝缘性能及该输出连接件30与所述测温元件10之间的稳定电连接性能，所述密封连接件40覆盖全部的所述两个导电层31地设置。为了增强稳固性能，所述密封连接件40延伸至所述导热件20上，且与该导热件20粘结一体地设置。具体地，所述密封连接件40覆盖了全部的所述导热件10的第一导热面11。
请参阅图7，所述导电层31的自由端延伸至所述测温元件20与导热件10之间，从而使得所述测温元件20与所述导热件10间隙设置。请一并参阅图8，所述密封连接件40密封所述间隙，也即是所述密封连接件40延伸至填充在所述测温元件20与所述导热件10之间的间隙，从而减小了热阻。具体地，所述测温元件20横跨在所述两个间隔设置的导电层31的自由端上。该两个导电层31使得所述测温元件20与所述导热件10形成所述间隙。
实施例四：
本发明还提供一种电器设备。所述电器设备包括被测温器件(图中未示出)及如实施例二记载的所述测温组件102或如实施例三记载的所述测温组件103。所述被测温器件与所述导热件10热传导地设置。
所述被测温器件的规格、种类根据需要而选择。在本实施例中，所述被测温器件为汇流排(bus-bar)。所述被测温器件用于与电池包(Battery Pack)电连接。所述被测温器件由于较大电流的通过而极易发生温度过高问题，因而需要所述测温组件102或103监测温度。所述被测温器件为了缩短所述测温元件10的响应时间，所述被测温器件与所述导热件10接触地设置。具体地，所述被测温器件与所述第二导热面13为平面与平面接触地设置。
以上仅为本发明较佳的实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。
Claims (32)
1.一种测温组件，其特征在于，包括：
导热件，所述导热件用于传导被测温器件的热量；
测温元件，所述测温元件与所述导热件可热传导地设置，以根据所述导热件所传导的热量而测取所述被测温器件的温度信号，并将所述温度信号输出至输出连接件；
所述导热件与所述测温元件为分别且独立成型的元件，并可连接成一体件地设置。
2.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件为电绝缘件。
3.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件为陶瓷件。
4.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件为氮化铝陶瓷一体件。
5.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件具有第一热传导面及第二热传导面；
所述第一热传导面与所述第二热传导面背对设置；
所述第一热传导面与所述测温元件可热传导地设置；
所述第二热传导面用于与被测温器件可热传导地设置。
6.根据权利要求5所述的测温组件，其特征在于：
所述第一热传导面和所述第二热传导面中至少有一个为平面。
7.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述测温元件为热敏电阻。
8.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述测温元件为贴片电阻。
9.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述测温元件为负温度系数热敏电阻。
10.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件与所述测温元件接触设置。
11.根据权利要求1所述的测温组件，其特征在于：
所述测温组件还包括输出连接件；
所述输出连接件与所述测温元件电连接。
12.根据权利要求11所述的测温组件，其特征在于：
所述输出连接件为柔性扁平电缆或电路板。
13.根据权利要求12所述的测温组件，其特征在于：
所述柔性扁平电缆包括两个导电层；
所述测温元件分别与所述两个导电层电串联连接。
14.根据权利要求11所述的测温组件，其特征在于：
所述测温元件与所述输出连接件焊接连接地设置。
15.根据权利要求11所述的测温组件，其特征在于：
所述输出连接件延伸至所述测温元件与所述导热件之间地设置。
16.根据权利要求11所述的测温组件，其特征在于：
所述输出连接件为柔性扁平电缆；
所述柔性扁平电缆包括两个导电层；
所述测温元件分别与所述两个导电层电连接。
17.根据权利要求16所述的测温组件，其特征在于：
所述导电层具有第一导电表面及第二导电表面；
所述第一导电表面与所述第二导电表面背对设置；
所述第一导电表面与所述测温元件焊接连接地设置；
所述第二导电表面与所述导热件为面与面接触地设置。
18.根据权利要求16所述的测温组件，其特征在于：
所述两个导电层之间间隔设置；
所述测温元件至少部分延伸至与所述导热件接触地设置。
19.根据权利要求1至10中任一项所述的测温组件，其特征在于：
所述测温组件还包括密封连接件；
所述密封连接件分别与所述导热件及所述测温元件相接触，并将所述导热件与所述测温元件连接为一体地设置。
20.根据权利要求19所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件的热传导系数大于所述密封连接件的热传导系数。
21.根据权利要求19所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件的热传导系数为所述密封连接件的热传导系数的至少十倍。
22.根据权利要求19所述的测温组件，其特征在于：
所述导热件的热传导系数为所述密封连接件的热传导系数的至少100倍。
23.根据权利要求19述的测温组件，其特征在于：
所述密封连接件覆盖并包围所述测温元件地设置，以密封该测温元件。
24.根据权利要求19所述的测温组件，其特征在于：
所述测温组件还包括输出连接件；
所述输出连接件为柔性扁平电缆；
所述柔性扁平电缆具有导电层及绝缘层；
所述绝缘层包裹所述导电层地设置；
所述导电层包括自由端，所述自由端突出于所述绝缘层地设置，以与所述测温元件电连接。
25.根据权利要求24所述的测温组件，其特征在于：
所述密封连接件全部覆盖所述导电层的所述自由端地设置。
26.根据权利要求24所述的测温组件，其特征在于：
所述导电层的所述自由端延伸至所述导热件与所述测温元件之间；
所述测温元件与所述导热件间隙设置；
所述密封连接件密封所述间隙地设置。
27.根据权利要求19所述的测温组件，其特征在于：
所述密封连接件为液态胶水或熔融硅胶液的固化体。
28.根据权利要求19所述的测温组件，其特征在于：
所述密封连接件为液态紫外光固化胶的固化一体件。
29.根据权利要求28所述的测温组件，其特征在于：
所述密封连接件与所述导热件粘结一体地设置。
30.一种电器设备，其特征在于，包括：被测温器件及如权利要求1至29中任一项所述的测温组件；所述被测温器件与所述导热件热传导地设置。
31.根据权利要求30所述的电器设备，其特征在于：
所述被测温器件为汇流排。
32.根据权利要求30所述的电器设备，其特征在于：
所述被测温器件与所述导热件接触设置。
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