CN115290951A - 一种用于新能源汽车电池管理***的高耐压检流分流器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，属于新能源汽车电池管理***技术领域，涉及电流检测技术，包括软铜排以及分流器电阻体；分流器电阻体包括发热源以及传导介质；传导介质安装在发热源的两端；分流器电阻体上设置有PCB板，PCB板与分流器电阻体通过PIN针脚连接；PCB板上安装有连接器，PCB板上还安装有温度采集单元，通过辐射散热、传导散热的方式增加分流器的散热效率；通过一体化结构设计进行信号采集增加分流器的稳定性；通过增加温度传感器，使其可以采集分流器表面温升，通过***运算矫正因温度导致的测量误差，提高分流器的检流能力，实现多功能化、集成化。
Description
技术领域
本发明属于新能源汽车电池管理***技术领域，涉及电流检测技术，具体是一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器。
背景技术
电池管理***是连接新能源汽车核心部件电池与整车的桥梁。受益于新能源车的发展，作为核心部件的电池管理***也得到了飞速的发展。其中总电流检测是必不可少的，电池管理***的电流检测分为传统霍尔传感器检测方式和分流器检测方式。分流器检测方式，由于其较高的测量精度和相对较低的成本，以及测量方法简单，使用设备少、方便快捷应用于电池管理***中。分流器检测方式的测量原理是直接测量分流器两端的电压，再根据欧姆定律，用测得的电压除以分流器的电阻值，从而得到电路中的电流值进行电流检测。
但是随着新能源汽车车辆功耗的增加，电流检测的量程随之增大，电流值的增加会导致分流器在检测过程温度升高，从而产生温漂，温漂产生的原因是环境温度变化时引起参数的变化，造成静态工作点的不稳定，使电路动态参数不稳定，甚至使电路无法正常工作；
为此，本发明提出一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，该高耐压检流分流器通过辐射散热、传导散热的方式增加分流器的散热效率；通过一体化结构设计进行信号采集增加分流器的稳定性；通过增加温度传感器，使其可以采集分流器表面温升，通过***运算矫正因温度导致的测量误差，提高分流器的检流能力，实现多功能化、集成化；通过结构设计，使分流器与铜排以焊接的形式相连，使其结构可以应对更小且复杂的安装环境，降低整车的安装成本。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，包括软铜排以及分流器电阻体；所述分流器电阻体与软铜排通过扩散焊的方式进行焊接；
所述分流器电阻体包括发热源以及传导介质；所述传导介质安装在发热源的两端；
所述分流器电阻体上设置有PCB板，所述PCB板与分流器电阻体通过PIN针脚连接；
所述PCB板上安装有连接器，所述PCB板上还安装有温度采集单元，所述温度采集单元安装于锰铜正上方的PCB板表面。
优选的，所述发热源为锰铜；所述传导介质为紫铜；所述发热源的厚度小于传导介质的厚度。
优选的，所述PIN针脚的一端与PCB板焊接；所述PIN针脚的另一端与分流器电阻体的传导介质连接。
优选的，所述PCB板的表面还设置有电容。
优选的，所述连接器包括6个引脚，其中1/2引脚分别接在温度传感器的两端，5/6引脚分别与PIN针脚连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、现有技术在增加检流最高范围时，分流器产生功率会因电流增加导致自身热量增大，影响分流器的电阻值及测量精度，严重的会干扰电池导致电池管理***失效；本申请通过辐射散热、传导散热的方式增加分流器的散热效率；
2、传统检流分流器电压信号采集点使用螺钉紧固的方式进行采样线束的安装，汽车运行过程中会出现螺钉松动导致采样点局部温度过高、采样线脱落影响信号采集；本申请通过一体化结构设计进行信号采集增加分流器的稳定性；
3、传统3.检流分流器只具备电压采集功能；本申请通过增加温度传感器，使其可以采集分流器表面温升，通过***运算矫正因温度导致的测量误差，提高分流器的检流能力，实现多功能化、集成化；
本申请通过结构设计，使分流器与铜排以焊接的形式相连，使其结构可以应对更小且复杂的安装环境，降低整车的安装成本。
附图说明
图1为本发明高耐压检流分流器的结构示意图；
图2为本发明高耐压检流分流器的主视图；
图3为本发明高耐压检流分流器的侧视图；
图4为本发明高耐压检流分流器测得的R-T关系曲线；
图5为常规利用TD1540直流分流器检定装置测得的R-T关系曲线。
图中：1、软铜排；2、分流器电阻体；3、发热源；4、传导介质；5、PCB板；6、PIN针脚；7、连接器。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在现有技术中，随着新能源汽车车辆功耗的增加，电流检测的量程随着增大，电流值的增加会导致分流器在检测过程温度升高，从而产生温漂，温漂的产生严重时会使电路动态参数不稳定，甚至使电路无法正常工作；
同时，一体化、多功能化、集成化的设计概念提出，新的具有高耐压特性，更大量程，结构特殊的一体化、多功能化、集成化检流分流器便会被提出；本申请的目的就是为了提出具有高耐压特性，更大量程，结构特殊的一体化、多功能化、集成化检流分流器；
同时本申请提出的高耐压检流分流器在增加检流最高范围的同时，还通过增加温度传感器，使其可以采集分流器表面温升，通过***运算矫正因温度升高导致的测量误差，提高分流器的检流能力，实现多功能化、集成化。
如图1-3所示，一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，包括软铜排1以及分流器电阻体2；所述分流器电阻体2与软铜排1通过扩散焊的方式进行焊接，扩散焊的方式可以应对更小且更加负责的安装环境，降低了整车的安装成本。
所述分流器电阻体2包括发热源3以及传导介质4；在本申请中，所述发热源3为锰铜；采用锰铜作为发热源3可以保证高耐压检流分流器的过流能力；
所述锰铜的两端为传导介质4；在本申请中，所述传导介质4为紫铜；正所周知，紫铜因其良好的导热以及导电能力被广泛应用于传导介质4；在本申请中使用紫铜作为传导介质4可以起到很好的传导电流以及热量的作用，进一步地增加了高耐压检流分流器的导热能力；
需要进行说明的是，在本申请中，所述发热源3锰铜的厚度小于传导介质4紫铜的厚度；发热源3锰铜的厚度降低可以增加有效散热面积，同时传导介质4紫铜的厚度增加进一步提高了散热效率；
在本申请中，所述分流器电阻体2上设置有PCB板5，所述PCB板5与分流器电阻体2通过PIN针脚6连接；其中，所述PCB板5上设置有采样线束，所述PIN针脚6的一端与PCB板5上设置的采样线束焊接；所述PIN针脚6的另一端与分流器电阻体2的传导介质4连接；
其中，所述PCB板5上安装有连接器7，所述连接器7用于信号的输出；其中，所述PCB板5上还安装有温度采集单元，所述连接器7用于将温度采集单元采集的信号发送至汽车新能源电池管理***；
需要进一步说明的是，所述温度采集单元具体为温度传感器，所述温度传感器安装于锰铜正上方的PCB板5表面；
在所述PCB板5的表面还设置有电容；
在一个实施例中，所述连接器7为Molex连接器7，所述温度传感器的型号为村田NCP18XH103F03RB；温度传感器的阻值为10KΩ±1％；B值为25/85℃＝3434K；
所述连接器7的型号为Molex5023520600；
所述电容的型号为三星CL21B104KCFNNNE；
所述连接器7包括6个引脚，其中1/2引脚分别接在温度传感器的两端，5/6引脚分别与PIN针脚6连接。
在一个具体的实施例中，本发明所提出的一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器的规格参数如表一以及表二设置：
表一
表二
按照表一以及表二的规格进行设置，接入汽车新能源电池管理***，得出电阻值与温度的R-T表，如表三所示：
表三
| 型号 | NCP18XH103F03RB | 型号 | NCP18XH103F03RB |
| 阻值 | 10KΩ | 阻值 | 10KΩ |
| B值 | 3380 | B值 | 3380 |
| 温度(℃) | 阻值(KΩ) | 温度(℃) | 阻值(KΩ) |
| -40 | 195.652 | 45 | 4.917 |
| -35 | 148.171 | 50 | 4.161 |
| -30 | 113.347 | 55 | 3.535 |
| -25 | 87.559 | 60 | 3.014 |
| -20 | 68.237 | 65 | 2.586 |
| -15 | 53.650 | 70 | 2.228 |
| -10 | 42.506 | 75 | 1.925 |
| -5 | 33.892 | 80 | 1.669 |
| 0 | 27.219 | 85 | 1.452 |
| 5 | 22.021 | 90 | 1.268 |
| 10 | 17.926 | 95 | 1.110 |
| 15 | 14.674 | 100 | 0.974 |
| 20 | 12.081 | 105 | 0.858 |
| 25 | 10.000 | 110 | 0.758 |
| 30 | 8.315 | 115 | 0.672 |
| 35 | 6.948 | 120 | 0.596 |
| 40 | 5.834 | 125 | 0.531 |
如图4所示，为R-T关系曲线；根据曲线可以得出电阻值随着温度的升高而下降；图4根据表三所得；
在同样的设定条件下，利用TD1540直流分流器检定装置，通10A电流进行阻值测试；其中条件为：
1)测试样本50个；
2)测试温度点(-40℃～+125℃),每隔10℃为一个温度测试点；
3)记录下测试的电阻值，取平均数；
获取的实验数据如表四；
| 温度(℃) | 电阻(μΩ) | 温度(℃) | 电阻(μΩ) |
| -40 | 99.1884 | 50 | 100.1746 |
| -30 | 99.3878 | 60 | 100.2323 |
| -20 | 99.5313 | 70 | 100.2586 |
| -10 | 99.6487 | 80 | 100.2660 |
| 0 | 99.7704 | 90 | 100.2746 |
| 10 | 99.8717 | 100 | 100.3159 |
| 20 | 99.9813 | 110 | 100.3205 |
| 22 | 100.0000 | 120 | 100.3286 |
| 30 | 100.0593 | 125 | 100.3304 |
| 40 | 100.1213 |
表四
如图5所示，为R-T关系曲线；根据曲线可以得出随着温度的升高而上升；
根据对比可知，通过高耐压检流分流器测出的电阻与常规利用TD1540直流分流器检定装置相比，具有100μΩ的偏差值，且偏差值的产生是因为常规利用TD1540直流分流器检定装置检测时的温漂所造成的，进一步说明了，本发明的用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器可以消除温漂所造成的偏差，进而使得检测的电流更加精确。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (5)
1.一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，其特征在于，包括软铜排(1)以及分流器电阻体(2)；所述分流器电阻体(2)与软铜排(1)通过扩散焊的方式进行焊接；
所述分流器电阻体(2)包括发热源(3)以及传导介质(4)；所述传导介质(4)安装在发热源(3)的两端；
所述分流器电阻体(2)上设置有PCB板(5)，所述PCB板(5)与分流器电阻体(2)通过PIN针脚(6)连接；
所述PCB板(5)上安装有连接器(7)，所述PCB板(5)上还安装有温度采集单元，所述温度采集单元安装于锰铜正上方的PCB板(5)表面。
2.根据权利要求1所述的一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，其特征在于，所述发热源(3)为锰铜；所述传导介质(4)为紫铜；所述发热源(3)的厚度小于传导介质(4)的厚度。
3.根据权利要求1所述的一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，其特征在于，所述PIN针脚(6)的一端与PCB板(5)焊接；所述PIN针脚(6)的另一端与分流器电阻体(2)的传导介质(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，其特征在于，所述PCB板(5)的表面还设置有电容。
5.根据权利要求1所述的一种用于汽车新能源电池管理***的高耐压检流分流器，其特征在于，所述连接器(7)包括6个引脚，其中1/2引脚分别接在温度传感器的两端，5/6引脚分别与PIN针脚(6)连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20221104 |