CN220231838U - 分流器、用电设备及其储能设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种分流器、用电设备及其储能设备。其中，分流器包括电流感测件、存储模块和至少一个采样输出端，存储模块具有用于接入外部终端的通信端，采样输出端与电流感测件电连接，并用于接入外部终端，以及用于采集电流感测件上的电压并输出。本实用新型旨在提高分流器的检测精度。

Description

分流器、用电设备及其储能设备

技术领域

本实用新型涉及分流器技术领域，特别涉及一种分流器、用电设备及其储能设备。

背景技术

在用电或储能设备中，分流器往往串联设置在待测回路中以用于检测待测回路中的电流。在现有设计中，设备中会设置有相应的外部终端来检测分流器内的电流感测件上的压降，并根据已知的电流感测件的阻值，最终计算得到当前待测电路上流过的电流。

但是，本申请的发明人发现了以下问题：在实际分流器生产的时候，每一分流器内的电流感测件都会存在不同的工艺差异。因此，在分流器出厂时，厂商会对每一分流器进行下限标定，即获取当前分流器内电流感测件的标定参数，例如电流感测件的温度-阻值曲线，电流感测件的实际阻值等等，从而保证每一分流器的检测精度。这就使得在现有技术中，需要对于分流器连接的外部终端单独编辑一套与当前分流器匹配的程序，而且在更换分流器时，还需要调整后续的程序，这对于设备的生产十分麻烦，降低了分流器实际使用的便利性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种分流器，旨提高分流器实际使用的便利性。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种分流器，所述分流器包括：

电流感测件；

存储模块，所述存储模块用于存储预设标定参数，所述存储模块具有用于接入外部终端的通信端；

至少一个采样输出端；其中，所述采样输出端与所述电流感测件电连接，并用于接入外部终端，以及用于采集所述电流感测件上的电压并输出。

可选的，所述分流器还包括：

通信模块，所述通信模块的输入端与所述存储模块的通信端电连接，所述通信模块用于与外部终端建立通信连接。

可选的，所述通信模块和所述存储模块集成在同一集成芯片内。

可选的，所述分流器还包括：电子标签，所述电子标签设置于所述分流器上。

可选的，所述分流器还包括：

温度检测模块，所述温度检测模块具有用于接入外部终端的第二通信端，并用于检测所述电流感测件的温度，并经所述第二通信端输出相应的温度检测信号至外部终端。

可选的，所述温度检测模块的数量为多个。

可选的，所述分流器还包括：

差放模块，所述差放模块分别与所述电流感测件的两端电连接，所述差放模块的输出端用于接入外部终端，并用于将采集到的所述电流感测件两端的电压进行作差放大后经自身的输出端输出第二电压信号；

可选的，所述分流器还包括：

接口模块，所述接口模块具有多个引脚，所述接口模块用于接入外部终端；

其中，所述分流器的采样输出端、存储模块的通信端、温度检测模块的第二通信端和差放模块的输出端分别与接口模块的多个引脚一一对应连接；或者，

所述分流器还包括：

多个接口模块，所述分流器的采样输出端、存储模块的通信端、温度检测模块的第二通信端和差放模块的输出端分别与多个接口模块一一对应连接。

本实用新型还提出了一种用电设备，包括如上述任一项所述的分流器。

本实用新型还提出了一种储能设备，包括如上述任一项所述的分流器。

本实用新型提出了一种分流器，分流器包括电流感测件、存储模块和至少一个采样输出端。其中，存储模块用于存储预设标定参数，存储模块具有用于接入外部终端的通信端；采样输出端与电流感测件电连接，并用于接入外部终端，以及用于采集电流感测件上的电压并输出。如此，在实际设备中，当分流器接入外部终端时，外部终端便可以直接与存储模块进行通信，以获取并调用存储模块内预设的标定参数。换而言之，在实际生产过程中，只需要给分流器连接的外部终端录入同一套调用程序，那么该外部终端便能够在实际用电设备工作的时，自助调用分流器内的预设标定参数，并根据该预设标定参数和从采样输出端获取到的电压信号，计算得到实际流过分流器的分流，即待测回路上流过的电流。通过上述设置，极大地提高了应用本实用新型分流器的设备生产效率和在设备上更换分流器的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型分流器一实施例的电路模块示意图；

图2为本实用新型分流器另一实施例的电路模块示意图；

图3为本实用新型分流器又一实施例的电路模块示意图；

图4为本实用新型分流器还一实施例的电路模块示意图；

图5为本实用新型分流器再一实施例的电路模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电流感测件	20	存储模块
30	通信模块	40	温度检测模块
				50	差放模块

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

需要理解的是，在用电或储能设备中，分流器往往串联设置在待测回路中以用于检测待测回路中的电流。在现有设计中，设备中会设置有相应的外部终端来检测分流器内的电流感测件上的压降，并根据已知的电流感测件的阻值，最终计算得到当前待测电路上流过的电流。

但是，本申请的发明人发现了以下问题：在实际分流器生产的时候，每一分流器内的电流感测件都会存在不同的工艺差异。因此，在分流器出厂时，厂商会对每一分流器进行下限标定，即获取当前分流器内电流感测件的标定参数，例如电流感测件的温度-阻值曲线，电流感测件的实际阻值等等，从而保证每一分流器的检测精度。这就使得在现有技术中，需要对于分流器连接的外部终端单独编辑一套与当前分流器匹配的程序，而且在更换分流器时，还需要调整后续的程序，这对于设备的生产十分麻烦，降低了分流器实际使用的便利性。

为此，本实用新型提出了一种分流器。参考图1，在本实用新型分流器一实施例中，分流器包括：

电流感测件10；

存储模块20，存储模块20用于存储预设标定参数，存储模块20具有用于接入外部终端的通信端；

至少一个采样输出端；采样输出端与电流感测件10电连接，并用于接入外部终端，以及用于采集电流感测件10上的电压并输出。

在本实施例中，可选的，电流感测件10可以采用至少一个电流感测电阻来实现，例如合金电阻，电流感测电阻可以直接通过焊接的方式串联在待测回路中；可选的，电流感测件10还可以采用至少一个电流感测电阻以及与电流感测电阻连接的导电件来实现，例如在一个合金电阻的两侧设置有用于导电和/或与待测回路中的对应连接端固定的铜排，采样模块20可以采集合金电阻上的电压并输出。

在本实施例中，采样输出端可以采用焊盘、探头、接口、连接器等形式来实现，采样输出端可以通过电连接线、导电柱等直接与电流感测件10的一端连接，从而直接将电流感测件10一端的电压信号输出至接入的外部终端。可以理解的是，若当前电流感测件10的一端是与待测回路中的电源端电连接的，那么可以仅在电流感测件10另一端设置一个采样输出端。此外，电流感测件10的两端可以对应设置有多个采样输出端，以采集电流感测件10两端不同位置上的电压并输出，从而提高外部终端确认电流感测件10上电压的精确度。

在本实施例中，存储模块20可以采用闪存芯片、EEPROM芯片等存储芯片来实现。具体地，在分流器生产的过程中，可以将每一分流器对应的预设标定参数直接存储在存储模块20内。如此，当分流器接入了外部终端时，外部终端便可以直接经通信端与存储模块20进行通信，以获取并调用存储模块20内的预设标定参数。换而言之，在实际生产过程中，只需要给分流器连接的外部终端录入同一套调用程序，那么该外部终端便能够在实际用电设备工作的时，自助调用分流器内的预设标定参数，并根据该预设标定参数和从采样输出端获取到的电压信号，计算得到实际流过分流器的分流，即待测回路上流过的电流。通过上述设置，极大地提高了应用本实用新型分流器的设备生产效率和在设备上更换分流器的便利性。

在本实施例中，可选的，至少一个采样输出端和存储模块20可以设置在分流器的表面，例如电流感测电阻的封装壳体上，封装壳体上可以设置有用于设置采样输出端的开口，以使采样输出端能够通过电连接线或者是导电件与电流感测件10电连接。可选的，至少一个采样输出端和存储模块20还可以设置在分流器的内部，例如在分流器的内部设置有电路板，并在电路板上设置上述采样输出端和存储模块20，电路板上还可以设置有与至少一个采样输出端和存储模块20的通信端电连接且穿过分流器封装壳体的接口，以用于接入外部终端，以使得外部终端在***接口时，能够分别与至少一个采样输出端和存储模块20的通信端电连接。

此外，可以理解的是，在用电设备的运行过程中，待测回路上的电流是设备控制中十分重要的参考要素。因此，为了保证分流器的存储模块20内的预设标定参数不被改写，分流器的生产厂商可以在存储模块20存储进预设标定参数后，将存储模块20设置为只读状态。此外，存储模块20还可以采用加密芯片来实现，由分流器的生产厂商提供给用电设备的生产厂商对应的解密算法，从而保证加密芯片内的预设标定参数不会被恶意改写。

本实用新型提出了一种分流器，分流器包括电流感测件10、存储模块20和至少一个采样输出端。其中，存储模块20用于存储预设标定参数，存储模块20具有用于接入外部终端的通信端；采样输出端与电流感测件10电连接，并用于接入外部终端，以及用于采集电流感测件10上的电压并输出。如此，在实际设备中，当分流器接入外部终端时，外部终端便可以直接与存储模块20进行通信，以获取并调用存储模块20内预设的标定参数。换而言之，在实际生产过程中，只需要给分流器连接的外部终端录入同一套调用程序，那么该外部终端便能够在实际用电设备工作的时，自助调用分流器内的预设标定参数，并根据该预设标定参数和从采样输出端获取到的电压信号，计算得到实际流过分流器的分流，即待测回路上流过的电流。通过上述设置，极大地提高了应用本实用新型分流器的设备生产效率和在设备上更换分流器的便利性。

需要理解的是，在分流器的实际应用设备中，可能存在与其电连接外部终端距离较远或者是设备内工作环境较为恶劣的情况。此时，分流器上的存储模块20在对外部终端输出包括了预设标定参数的数字信号时，可能会受到一定的干扰和/或在传输过程中发生衰减，进而影响外部终端确认该分流器对应的预设标定参数。

为此，在本实用新型一实施例中，参考图2，分流器还包括：

通信模块30，通信模块30的输入端与存储模块20的通信端电连接，通信模块30用于与外部终端建立通信连接。

在本实施例中，通信模块3030可以采用总线通信模块3030来实现，例如CAN通信收发器、LIN通信收发器来实现，亦或者是通过具有抗干扰能力的数字信号接口模块来实现，例如ISOSPI通信芯片。具体地，通信模块30的输入端与存储模块20的输出端连接，用于将存储模块20输出的信号按照预设通信协议处理后再经其自身的通信端输出至与通信模块30的通信端电连接的外部终端。其中，通信模块30的通信端可以为一连接端，例如连接接口、连接母座、连接公头等，以用于经电连接线接入外部终端。可以理解的是，经通信模块30按照预设通信协议输出的信号，具有较强的抗干扰能力，例如抗磁干扰、温度干扰的能力，并且能够实现远程传输，保证了存储模块20内输出的数据的准确性和可靠性，从而更进一步的提高了用电设备中采用分流器检测电流的精确性。

可以理解的是，存储模块20和通信模块30集成在同一集成芯片内，从而减小分流器中的电路布线面积。

此外，需要理解的是，由于用电设备内的信号传输环境较为复杂，且高压环境较多，所以在另一实施例中，分流器还可以分流器还包括：隔离模块，隔离模块的第一端与通信模块30的通信端电连接，隔离模块的第二端用于接入外部终端。其中，隔离模块可以采用隔离芯片来实现，从而实现将通信模块30输出的低压信号转换为高压信号后再经电连接线传输至外部终端，以保证在信号传递过程中信号的质量，进而提高了分流器工作的可靠性。

在本实用新型一实施例中，所述分流器还包括：电子标签，所述电子标签设置于所述分流器上。

在本实施例中，电子标签可以为二维码、条形码等来实现。电子标签可以印刷或者压印在分流器的封装壳体表面。分流器的研发人员可以将每一分流器对应的预设标定参数存储的云端，并在每一分流器的封装壳体上设置于其预设标定参数对应的电子标签。如此，在实际设备维修的过程中，若维修人员发现分流器上的存储模块20损坏，亦或者是设备中的外部终端无法正常的读取当前分流器的存储模块20内所存储的预设标定参数。那么维修人员可以通过扫描当前分流器上的电子标签来获取该分流器所对应的预设标定参数，并且手动录入到外部终端内，以使外部终端依然能够根据至少一个采样输出端输出的结果和录入的预设标定参数计算得到流过分流器的电流值，无需整个更换外部终端或者是分流器，从而有效地提高了对设置了本实用新型分流器的设备维修的便利性。

需要理解的是，由于分流器直接串联在待测回路中，若待测回路上流过的电流较高，那么电流感测件10自身的温度也会逐渐升高，此时电流感测件10中的电流感测电阻的阻值也会有变化，若外部终端不清楚当前的电流感测件10中的电流感测电阻的阻值变化了，那么会最终计算得到错误的电流结果。

为此，参考图3，在本实用新型一实施例中，分流器还包括：

温度检测模块40，温度检测模块40具有用于接入外部终端的第二通信端，并用于检测电流感测件10的温度，并经第二通信端输出相应的温度检测信号至外部终端。

在本实施例中，可选的，温度检测模块40可以采用能够采用数字温度传感器来实现。数字温度传感器在检测当前电流感测件10上的温度后，会以数字信号形式，例如I2C信号、SPI信号等经第二通信端输出至外部终端，以使外部终端确认当前电流感测件10上的温度。同时，由上述内容可知，与分流器电连接的外部终端还会根据存储模块20中的预设标定参数，确定电流感测件10中的电流感测电阻的温度-阻值曲线。如此，与分流器电连接的外部终端便能够确定当前电流感测件10中的电流感测电阻上的阻值，进而根据采样输出端输出的电压信号更加精确的确认当前了流过分流器的电流值。可以理解的是，温度检测模块40还可以和上述通信模块30电连接，以经通信模块30输出相应的温度检测信号至外部终端。

可选的，在另一实施例中，温度检测模块40可以直接采用热敏器件组成的硬件电路来实现，例如采用NTC器件、PTC器件等热敏器件以及***电路来实现。具体地，温度检测模块40包括NTC热敏电阻和一固定阻值的电阻组成的分压电路来实现，NTC热敏电阻和电阻分压输出的电压信号可以经一连接端直接输出至设备内的外部终端，外部终端可以根据检测当前电压信号的电压值，并根据预设的预设阻值比和固定阻值，确定NTC热敏电阻的阻值。如此，外部终端便可以根据NTC热敏电阻的阻值以及阻值-温度映射表，确定当前电流感测件10上的温度，进而确定当前电流感测件10中电流感测电阻的阻值，从而计算得到更加精确地当前待测回路的电流值。

通过上述设置，在本实用新型分流器实际使用的过程中，能够使外部终端确定当前分流器内电流感测件10的温度变化，进而可以根据温度的变化实时调整电流计算的过程，更进一步的提高了分流器实际使用的精确性。

可以理解的是，参考图4，在本实用新型另一实施例中，温度检测模块40的数量为多个。在本实施例中，温度检测模块40可以根据电流感测件10的结构设置在电流感测件10的不同位置上，以检测电流感测件10不同位置的温度。例如当前电流感测件10包括电流感测电阻和分别焊接设置在电流感测电阻两端的用于导电和安装的导电件，例如铜排。那么温度检测模块40可以设置三个，一个设置在电流感测电阻上，另外两个分别设置在两个导电件上靠近电流感测电阻的位置，并分别输出各自的温度检测信号至外部终端。外部终端可以根据多个温度检测信号以及预设的算法，计算得到最终的电流感测件10的温度，从而提高对分流器的电流感测件10的温度检测的精确性，进而更进一步的提高了分流器实际使用的精确性，即用本实用新型分流器检测电流的精确性。

在本实用新型另一实施例中，参考图5，分流器还包括：

差放模块50，差放模块分别与电流感测件10的两端电连接，差放模块的输出端用于接入外部终端，并用于将采集到的电流感测件10两端的电压进行作差放大后经自身的输出端输出第二电压信号。

在本实施例中，差放模块50可以采用差分放大器来实现，差分放大器可以直接将采集到的电流感测件10两端的电压进行作差放大后经输出端输出第二电压信号至接入的外部终端，其中，放大倍数可以由研发人员对差分放大器的选型来决定，例如研发人员需要放大倍数为10倍的，那么就会选用放大倍数为10倍的差分放大器来实现。外部终端能够根据第二电压信号和已知的预设放大倍数(可以存储在存储模块20内，亦或者直接预存在外部终端内)直接确认当前电流感测件10上的电压值，无需额外再根据至少一个采样输出端输出的电压信号再进行计算，节省了外部终端内用于存储相关软件代码的空间。同时，外部终端还可以根据当前差放模块50输出的第二电压信号的电压值与根据至少一个采样输出端输出的电压信号计算得到的电流感测件10上的电压值进行处理，例如进行对比，若当前得到的两个电压值之间的差距大于了预设偏差电压值(由研发人员预设)，那么外部终端便能够确认当前分流器出现故障，以及时提醒用户对该设备内的分流器进行检修和调试。

此外，可以理解的是，差放模块50的输入端也可以直接与采样输出端电连接，即设置在电流感测件10两端的采样输出端分别与差放模块50的第一输入端和第二输入端电连接，以使差放模块50直接计算出当前的电流感测件10上的电压值并仅通过差放模块50的输出端输出至外部终端。

在本实用新型一实施例中，为了便于分流器和外部终端的连接，分流器上还可以设置有接口模块。

可选的，在一实施中，分流器还包括：

接口模块，接口模块具有多个引脚，接口模块用于接入外部终端；

其中，分流器的采样输出端、存储模块20的通信端、温度检测模块40的第二通信端和差放模块50的输出端分别与接口模块的多个引脚一一对应连接。

在本实施例中，接口模块可以采用任一规格的连接器来实现，例如连接公头、连接母座等，连接器内的多个引脚可以分别与上述实施例中各功能模块用于接入外部终端的连接端电连接。如此，在分流器实际安装的过程中，只需要一根一端设置有与接口模块对应的接头的电连接线，并将该电连接线的接头接入接口模块便能够实现在分流器和外部终端之间建立电连接通路，从而提高了用电设备的产线工作人员安装分流器的便利性。

可选的，在另一实施例中，分流器还包括：

多个接口模块，分流器的采样输出端、存储模块20的通信端、温度检测模块40的第二通信端和差放模块50的输出端分别与多个接口模块一一对应连接。

可以理解的是，在实际应用中，可能部分功能模块的连接端放置于同一接口模块内可能会导致信号干扰。例如采样输出端输出的高电压的模拟信号，可能会对温度检测模块40输出的数字信号或存储模块20输出的数字信号产生干扰。同时，同一接口模块也不一定能够承受不同的连接端所输出的电压。因此，可以在分流器内根据上述功能模块输出的信号类型、电压等级等不同点，分别设置有多个接口模块，并分别与多个功能模块用于接入外部终端的连接端电连接。如此，保证了分流器对输出信号的稳定性和可靠性。

本实用新型还提出了一种用电设备，包括如上述任一项的分流器。

在本实施例中，用电设备可以为新能源汽车、电机组件等。

值得注意的是，由于本实用新型用电设备基于上述的分流器，因此，本实用新型用电设备的实施例包括上述分流器全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

本实用新型还提出了一种储能设备，包括如上述任一项的分流器。

在本实施例中，储能设备可以为电池模块、户外电源模块等。

值得注意的是，由于本实用新型储能设备基于上述的分流器，因此，本实用新型储能设备的实施例包括上述分流器全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述内容仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种分流器，其特征在于，所述分流器包括：

电流感测件；

存储模块，所述存储模块用于存储预设标定参数，所述存储模块具有用于接入外部终端的通信端；

至少一个采样输出端；所述采样输出端与所述电流感测件电连接，并用于接入外部终端，以及用于采集所述电流感测件上的电压并输出。

2.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述分流器还包括：

通信模块，所述通信模块的输入端与所述存储模块的通信端电连接，所述通信模块用于与外部终端建立通信连接。

3.如权利要求2所述的分流器，其特征在于，所述通信模块和所述存储模块集成在同一集成芯片内。

4.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述分流器还包括：电子标签，所述电子标签设置于所述分流器上。

5.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述分流器还包括：

温度检测模块，所述温度检测模块具有用于接入外部终端的第二通信端，并用于检测所述电流感测件的温度，并经所述第二通信端输出相应的温度检测信号至外部终端。

6.如权利要求5所述的分流器，其特征在于，所述温度检测模块的数量为多个。

7.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述分流器还包括：

差放模块，所述差放模块分别与所述电流感测件的两端电连接，所述差放模块的输出端用于接入外部终端，并用于将采集到的所述电流感测件两端的电压进行作差放大后经自身的输出端输出第二电压信号。

8.如权利要求1所述的分流器，其特征在于，所述分流器还包括：

接口模块，所述接口模块具有多个引脚，所述接口模块用于接入外部终端；

其中，所述分流器的采样输出端、存储模块的通信端、温度检测模块的第二通信端和差放模块的输出端分别与接口模块的多个引脚一一对应连接；或者，

所述分流器还包括：

多个接口模块，所述分流器的采样输出端、存储模块的通信端、温度检测模块的第二通信端和差放模块的输出端分别与多个接口模块一一对应连接。

9.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的分流器。

10.一种储能设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的分流器。