分离式电流采样装置的制作方法

本实用新型涉及电流检测领域，具体涉及一种分离式电流采样装置。

背景技术：

现在常见的分流器电流检测方案，通常将分流器与采样电路进行集中式设计，基于这种方案，分流器与采样电路采用特定的连接设计，很难适用于其它场合，其安装固定方式比较呆板，适用范围较窄，且分流器与电流母线属于硬连接，在装配和使用过程中可能会损伤采集PCB，造成系统失效。而为了提高集中式设计方案的适用性，需要对于不同的应用场合分别进行开发设计，研发周期长，开发成本高。另外，在这种一体化的设计方案中，由于分流器与采样电路的紧密连接，其对于分流器电流采样点的位置选取要求高。由于分流器采用不同的合金材料，在实际使用中会产生热电势，随着温度的升高，热电势的影响加剧，会严重影响到系统对于分流器上电流的精确采样。要消除热电势的影响，就会增加相关的开发成本，并进一步限制一体化设计方案的适用范围。

现有的分离式的电流检测方案也存在一些问题。在分离式电流检测方案中，大多数方案会采用分流器与采样电路分离的设计方案。在这种设计方案中，大多数设计方案仅是将分流器的采样端连接到采样电路进行弱电压信号放大采样，其抗干扰性较低，并且系统耗电并未累计到分流器上进行采集处理，造成分流上的电流不能准确反映系统真实的电流。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的为提供一种分离式电流采样装置，能降低热电势对采样精度影响，提高采样线抗干扰能力；方便安装、维护、适用范围广、可靠性高；保证回路电流采样的真实与精确。

为了达到上述目的，本实用新型提出了以下技术方案：

一种分离式电流采样装置，其特征在于，包括分流器、PCB板、三线式连接线束；所述分流器与所述PCB板分离设置；所述三线式连接线束包括双绞采样线，所述分流器将主回路上的电流转换成弱电压信号并通过所述双绞采样线输送给 到所述PCB板上的采样电路。

进一步地，所述的分离式电流采样装置，其中所述三线式连接线束还包括系统地回路连线，所述PCB板中的系统地通过所述系统地回路连线连接到所述分流器，并接入负载地P-端。

进一步地，所述的分离式电流采样装置，其中所述分流器包括连接部和采集部；所述连接部包括两个连接点，分别将所述分流器与回路地B-和负载地P-相连；所述采采集部通过所述双绞采样线将所述分流器的弱信号输送到所述PCB板上的采样电路。

进一步地，所述的分离式电流采样装置，其中所述分流器采集部包括四个凸起的电流触头，其中最靠近中间的两个所述电流触头与所述双绞采样线连接；另外两个所述电流触头根据所述分流器的摆放位置选择其中一个与负载地P-的连接。

进一步地，所述的分离式电流采样装置，其中所述PCB板上的采样电路包括ESD防护元件、EMI滤波处理元件、共模滤波元件、差模滤波元件和采样芯片。

进一步地，所述的分离式电流采样装置，其特征在于，所述分流器为合金材料的分流器，所述连接部与所述采集部用特殊工艺铆接。

本实用新型的有益效果在于，采用分流器与PCB板分离设计、分流器与PCB板采用三线式线束连接，包括双绞采样线和系统地回路连线，能够降低热电势对于电流采样精度的影响；采样线采用双绞差分走线，能够降低外部环境对于采样线的干扰，提高采样信号的抗干扰能力；PCB板与分流器采用线束柔性连接，既可以降低PCB板连接点处机械应力，提高连接可靠性，也可以增强这种装置的可操作性、可维护性以及适用范围；与此同时由于主回路电流采样既包括BMS系统工作电流，也包括母线回路电流，这样便能真实的反映系统实际负载电流，提高了系统采样电流的真实性与精确性。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中分离式电流采样装置的连接关系示意图；

图2是本实用新型一实施例中分离式电流采样装置与电路的连接示意图；

图3是本实用新型一实施例中分流器的示意图。

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

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，本实用新型的一种分离式电流采样装置，包括分流器2、PCB板1、双绞采样线3、系统地回路连线4；双绞采样线3与系统地回路连线4为一体化线束。分流器2与PCB板1分离设置，上述分流器2作为电流通路连接于主回路中，并将主回路上的电流通过上述双绞采样线3输送给PCB板1上的采样电路。在主回路中，分流器2与电路的负载5相串联，实现电流直接流入，且分流器2既作为主回路的电流通路，又作为主回路电流的采样点，结构简单。本实用新型中，分流器2与PCB板1相互分离，两者之间靠双绞采样线3和系统地回路连线4连接，减弱了对分流器2的定制化与位置固定化要求。一方面，对于分流器2在主回路中的具体位置，可以不做特别限定。另一方面，对于分流器2的具体形状也可以不做具体限定。分流器2的连接位置只要保证方便通过双绞采样线3和系统地回路连线4与PCB板1相连接、并便于其它采样装置安装即可，同时也要方便连接地线4。

这种分流器2与分布采样电路的PCB板1相分离式的设计方法，克服了现有技术中安装、连线以及固定方式比较呆板，灵活性差、适用范围窄的缺点。本实用新型的技术方案可以在不同的场合重复利用，缩短了研发周期，降低了开发成本。采用分流器2与PCB板1相分离并用双绞采样线3连接的技术方案，其另外一个技术效果就在于，采样电路的走线与分流器2的位置相隔较远，在有大电流通过分流器2的工况中，可以降低材料热电势对于采样精度造成的影响，本方案保证了采样电流的真实与精度，提高了采样电路对热电势的容忍度。

本实施例中的双绞采样线3采用差分双绞线的设计，也可以有效解决实际应用中采样线的弱信号易受电磁环境干扰的问题。

参照图2，本实用新型的分离式电流采样装置中，系统地回路会通过系统地回路连线4接入电池系统中，并在放电过程中，BMS的工作电流会通过其流经分流器，真实反映系统的工作电流，保证系统采样电路的真实性与准确性。

如上所述，本实用新型的分离式电流采样装置将分流器2与分布采样电路 的PCB板1相分离，因此分流器2的形状和位置可以灵活设置。参照图3，本实施例中，分流器2分为连接部和采集部；上述连接部有两个连接触头6，用于连接主回路中的回路地B-与负载地P-，将分流器2连接于主回路中；上述采集部位于分流器2的中央部位，通过上述双绞采样线3与上述分布采样电路的PCB板1连接。本实用新型中，分流器为低阻值的电流检测电阻器。为了保证电流采样的精度及其对温度等环境因素的适应性，要求分流器2采样部的阻值恒定，温漂特性良好。

本实施例中，参照图3，分流器2包括连接部与采集部两部分。连接部用于连接主回路，保证回路连通。采集部如图3中7所示，其用于采样主回路中的电流信号，通过双绞差分线连接7与所述PCB板1。PCB系统地通过系统地回路连线4连接图3中8，8选用靠近负载地P-端的一个。两个连接点8二选一作为系统回路连接。上述电流触头的设计目的在于方便连线，方便分流器2分别与主回路线路、PCB板1、双绞采样线3和系统地回路连线4相连接。因此，基于这一目标，还可以采取其他设计方案来替代电流触头的设计，例如采取在线路的连接处设置通孔等方法，这些替代方案也应该认为是包含在本实用新型的保护范围之内。

参照图1，作为本实用新型的分离式电流采样装置，其中用于分布采样电路的PCB板1上，采样电路包括有ESD防护元件9、EMI滤波处理元件10、共模滤波元件11、差模滤波元件12和采样芯片13。其中，ESD防护元件9用于对电路进行静电保护。EMI滤波处理元件10的作用是允许设备正常工作时的频率信号进入设备，而对高频的干扰信号有较大的阻碍作用，使得采样电路，以及与PCB板相连接的其它监测装置，免受高频电磁信号的干扰。共模滤波元件11与差模滤波元件12用于消除共模干扰和差模干扰对采样电路以及其它采样装置造成的影响。采样芯片13则起到将弱电压信号进行放大采样处理并转化成数字信号等作用。上述元件根据具体需要，与地线4相连接，其连接顺序和其在PCB板1上的分布位置，根据具体需要做出最优设计，本实用新型不做具体限定。

由于分流器2既作为主回路的电流通路又作为采样点，是分离式电流采样装置的关键点，因此对该分流器2的性能的要求较高，尤其是阻值的恒定性、温漂特性等对电流采样的结果有重要影响。本实用新型的分离式电流采样装置中的分流器2，采用合金材料的分流器，能够满足上述的要求。

综上所述，本实用新型的分离式电流采样装置将分流器2与集成采样电路 的PCB板1分离设计，二者间采用双绞采样线3与系统地回路连线4进行物理连接。由于PCB板1与分流器2间采用线束进行柔性连接，这样可以降低在装配与实际使用环境中，由于机械应力造成的失效概率；还可以增强装置的适用性、可操作性与可维护性；并能降低连接点的热电势对于采样精度的影响；还能提高采样线的抗干扰能力；并能真实与准确的反映系统电流。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。