本实用新型涉及电量传感器技术领域,尤其涉及蓄电池电量传感器。
背景技术:
当今汽车的电力负荷越来越高,给电池带来了极大的挑战,并且随着怠速启停功能在汽车上的广泛应用,如何准确、实时、可靠地估算蓄电池的状态,确保电池能够提供足够的能量可以启助引擎,从而有效地提高蓄电池的使用寿命,成了车载启停系统面对的关键技术问题。为了车载启停系统能实时地准确地掌握蓄电池的状态,避免怠速启停失败的情况发生,并使得蓄电池寿命得到有效的提高,需要对蓄电池荷电状态(soc,stateofcharge)、健康状态(soh,stateofhealth)、功能状态(sof,stateoffunction)、电池的温度模型(batterytemperaturemodel)进行监控、预测、估算。
荷电状态(soc):是指蓄电池实际存储的电量占额定容量的比例(蓄电池容量按照25℃时20h放电率);
健康状态(soh):是指考虑到蓄电池老化因素影响而导致的实际最大电量存储容量与额定容量的比例;
功能状态(sof):是一个预测值,它预测了当前蓄电池能提供的最低启动电压。功能状态考虑了蓄电池老化程度、温度、内阻以及发动机所需的电流。功能状态对于启停系统而言非常关键,直接关系到了相关控制策略。
温度模型:用来计算蓄电池电解液的温度。
技术实现要素:
本实用新型为了解决上述技术问题提供蓄电池电量传感器。
本实用新型通过下述技术方案实现:
蓄电池电量传感器,包括主体部分、极夹和铜箍件,所述主体部分包括外壳、pcba、分流器电阻、pressfit针和接插部件;
所述分流器电阻一端与极夹电连接;分流器电阻另一端与铜箍件电连接;分流器电阻的两端分别通过pressfit针与pcba电连接,所述pressfit针为直针;
所述接插部件包括上针和下针,上针和下针均与pcba电连接,pcba和pressfit针封装在外壳内,所述pcba上集成有电压传感器测量电路和温度传感器。
其中,外壳包括可扣合在一起的壳体和上盖。
进一步的,所述极夹包括卡套,所述卡套的一侧设置有开口,所述卡套的开口处设置有两个对称的卡扣,两个卡扣上分别开有一固定用的螺孔,所述卡套竖直设置,所述螺孔倾斜设置。
优选地,所述螺孔的轴线与水平面的夹角为34°-36°。
进一步的,所述极夹通过螺栓与外壳固接。
其中,铜箍件上设有螺纹联接孔。
优选地,所述螺纹联接孔为m8螺纹孔。
与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
1,本实用新型通过极夹与蓄电池负极相连,结构稳定牢固;其可根据蓄电池的状态自动计算出当前蓄电池的电压值、电流值、温度、电池状态,实时反馈至汽车ecu,使车载启停系统能实时地、准确地掌握蓄电池的状态,避免怠速启停失败的情况发生,同时利于提高蓄电池寿命;
2,本实用新型中pressfit针为直针,相对于现有技术中的弯针,本实用新型信号采集、传输的实时性更好。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。
图1是本实用新型的三维图;
图2是本实用新型的爆炸图;
图3是pressfit针的结构示意图;
图4是本实用新型的主视图;
图5是本实用新型的俯视图;
图6是本实用新型的仰视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
如图1、2所示,本实用新型公开的蓄电池电量传感器,包括主体部分1、极夹2和铜箍件3,主体部分包括外壳、pcba11、分流器电阻12、pressfit针13和接插部件14。
分流器电阻12一端与极夹2电连接;分流器电阻12另一端与铜箍件3电连接;分流器电阻12的两端分别通过pressfit针13与pcba11电连接。如图2、3所示pressfit针13为直针。
接插部件14包括上针141和下针142,上针141和下针142均与pcba11电连接,上针141和下针142集成在外壳内。
外壳包括可扣合在一起的壳体15和上盖16。pcba11和pressfit针13封装在外壳内,pcba11上集成有电压传感器测量电路和温度传感器,经过特定的电路排布,再通过复杂的逻辑算法运算,计算出蓄电池的工作温度、输出电流和输出电压。本实用新型基于强大的算法基础数据库,可对不同状态下的电池做出精确的计算输出。这是本领域的常规技术,此处不再赘述。
本实施方式中,外壳采用超声波外壳,防水性满足ip67标准。电压和温度信号的测量采用16位ad采样模数转换器和微控制器。
如图2、4所示,极夹2包括卡套21,卡套21的一侧设置有开口,卡套21的开口处设置有两个对称的卡扣22,两个卡扣22上分别开有一固定用的螺孔23。
如图4所示,卡套21竖直设置,螺孔23倾斜设置。为适配车体蓄电池结构,设定螺孔23的轴线与水平面的夹角为a°。本实施方式中,a的最大极限尺寸=34+2=36,最小极限尺寸=34-2=32。
使用时,在螺孔23中装上锁紧螺栓5,通过拧紧螺母将两个卡扣22拉紧,从而将卡套21卡紧在蓄电池负极上。
极夹2上有定位孔24,壳体15上有与定位孔24适配的定位柱17,组装时将定位柱17装在定位孔24中。
铜箍件3上设有螺纹联接孔31。本实施方式中螺纹联接孔31为m8螺纹孔。使用时,通过连接螺栓4可将铜箍件3接入车身地。
连接螺栓4超出铜箍件3的长度为l9,l9的最大极限尺寸=11+0.6=11.6mm,最小极限尺寸=11-0.6=10.4mm。连接螺栓4的尺寸设计,保证其匹配铜箍件3的厚度、螺帽厚度、接地线蟹脚钳厚度的同时,又可防止因过高而接触到汽车上其他部件。
主体部分1、极夹2和铜箍件3的尺寸根据需要设置。本实施方式提供一组优选的尺寸。如图6所示,蓄电池电量传感器的长度为l8,宽度为l7;其中,长度是指外壳一端端面与极夹2一端端面的距离。宽度是指垂直于长度方向的尺寸。
l8的最大极限尺寸=67+1=68mm,最小极限尺寸=67-1=66mm。l7的最大极限尺寸=61.8+1=62.8mm,最小极限尺寸=61.8-1=60.8mm。
如图5所示,接插部件14与卡套21的中心距为l1,l1的最大极限尺寸=37.3+1.2=38.5mm,最小极限尺寸=37.3-1=36.3mm。
插部件14自由端端面与卡套21中心的距离为l2,为匹配线束连接器完全接合,设定l2的最大极限尺寸=28.75+0.6=29.35mm,最小极限尺寸=28.75-0.6=28.15mm。
铜箍件3上的螺纹联接孔31的中心与卡套21中心在宽度方向的距离为l3;l3的最大极限尺寸=25.5+0.5=26mm,最小极限尺寸=25.5-0.5=25mm。
铜箍件3上的螺纹联接孔31的中心与卡套21中心在长度方向的距离为l5;l5的最大极限尺寸=20.8+1=21.8mm,最小极限尺寸=20.8-1=19.8mm。
铜箍件3上的螺纹联接孔31的中心与外壳的距离为l4,l5的最大极限尺寸=20.8+1=21.8mm,最小极限尺寸=20.8-1=19.8mm。
卡套21中心与极夹2外端面的距离为l6,l6的最大极限尺寸=24.5+1=25.5mm,最小极限尺寸=24.5-1=23.5mm。
本实用新型的工作原理:
①将本实用新型安装在汽车蓄电池正负极之间,通过极夹2固定于负极上;
②工作模式下,本实用新型的分流器电阻12会实时计算通过的电流,从而计算出目前的电压值,进而计算出蓄电池的电池状态,并通过传感器内部的温度采样电阻,采集蓄电池的温度;
③本实用新型将采集到的电流值、电压值、温度值、电池状态信息转换为lin数据信号,通过lin数据总线传输至汽车的ecu,汽车将接收到的信号反馈至车内其他系统,最终通过显示屏显示蓄电池的信息;本实用新型通过lin协议与汽车ecu进行传输通讯,是标准的汽车网络规范协议,实现信号高质量、低成本传输。
④当启停系统检测到本实用新型发送的电池电压数据为最低要求启动电压时,启停系统则自动关闭,发动汽车发动机。
本实用新型通过极夹与蓄电池负极相连,结构稳定牢固;本实用新型中pressfit针13为直针,相对于现有技术中的弯针,信号采集、传输实时性更好。本实用新型会根据蓄电池的状态自动计算出当前蓄电池的电压值、电流值、温度、电池状态,实时反馈至汽车ecu。
以上的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.蓄电池电量传感器,其特征在于:包括主体部分、极夹和铜箍件,所述主体部分包括外壳、pcba、分流器电阻、pressfit针和接插部件;
所述分流器电阻一端与极夹电连接;分流器电阻另一端与铜箍件电连接;分流器电阻的两端分别通过pressfit针与pcba电连接,所述pressfit针为直针;
所述接插部件包括上针和下针,上针和下针均与pcba电连接,pcba和pressfit针封装在外壳内,所述pcba上集成有电压传感器测量电路和温度传感器。
2.根据权利要求1所述的蓄电池电量传感器,其特征在于:外壳包括可扣合在一起的壳体和上盖。
3.根据权利要求1所述的蓄电池电量传感器,其特征在于:所述极夹包括卡套,所述卡套的一侧设置有开口,所述卡套的开口处设置有两个对称的卡扣,两个卡扣上分别开有一固定用的螺孔,所述卡套竖直设置,所述螺孔倾斜设置。
4.根据权利要求3所述的蓄电池电量传感器,其特征在于:所述螺孔的轴线与水平面的夹角为32°-36°。
5.根据权利要求1或3所述的蓄电池电量传感器,其特征在于:所述极夹通过螺栓与外壳固接。
6.根据权利要求1所述的蓄电池电量传感器,其特征在于:铜箍件上设有螺纹联接孔。
7.根据权利要求6所述的蓄电池电量传感器,其特征在于:所述螺纹联接孔为m8螺纹孔。
技术总结