CN107229028A

CN107229028A - 用于确定负载电流的方法和电池传感器

Info

Publication number: CN107229028A
Application number: CN201710137274.9A
Authority: CN
Inventors: A.奥默尔; M.施拉姆
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2016-03-24
Filing date: 2017-03-09
Publication date: 2017-10-03
Anticipated expiration: 2037-03-09
Also published as: CN107229028B; DE102016204941A1

Abstract

本发明涉及用于确定负载电流的方法和电池传感器，其中使用测量电阻组，在该测量电阻组中，在相应的校准时段期间引入校准电流，并且对测量误差进行补偿。此外，本发明涉及一种用于实施这种方法的电池传感器。

Description

用于确定负载电流的方法和电池传感器

技术领域

本发明涉及一种用于确定负载电流的方法以及一种相关的电池传感器，所述电池传感器尤其是可以实施这种方法。

背景技术

为了监控譬如车辆电池之类的电池的状态，通常使用电池传感器。在此尤其是可以涉及蓄电池。

在公知的实施方式中尤其是使用测量电阻，该测量电阻也称作分流电阻，并且该测量电阻通常温度稳定地（temperaturstabil）并且长期稳定地来实施。为此，该测量电阻例如可以由铜镍锰合金（尤其是锰铜（Manganin））来构造。

测量精度在此基本上基于两个因素，即一方面基于在任何时间用来了解测量电阻的电阻的精度，其次基于可以用来测量由待测量的电流在分流器上引起的电压的精度。

然而，在根据现有技术的实施方式中具有如下缺点：对于测量电阻所需的材料是昂贵的，并且要费事地处理所述材料。

发明内容

因此，本发明的任务是，设置一种用于测量负载电流的方法，该方法与公知的方法相比可替选地（例如在无需由相对应昂贵的材料构成的测量电阻的情况下）是可实施的。此外，本发明的任务是，设置相关的电池传感器。

根据本发明，这通过按照权利要求1所述的方法以及按照权利要求14所述的电池传感器来实现。

有利的构建方案例如可以从相应的从属权利要求中得知。这些权利要求的内容通过明确地参考说明书的内容而得到。

本发明涉及一种用于确定负载电流的方法，该方法具有如下步骤：

- 通过测量电阻组的第一支路并且同时通过所述测量电阻组的与所述第一支路并联的第二支路，传导负载电流，其中所述第一支路具有第一测量电阻和与所述第一测量电阻串联的第二测量电阻，而所述第二支路具有第三测量电阻和与所述第三测量电阻串联的第四测量电阻，

- 在仅负载电流流经时，在整个测量电阻组上同时测量第一电压和第二电压，以及

- 基于所述第一电压和所述第二电压，计算修正值，

- 其中该方法只在相应的校准时段期间具有如下步骤：

- 在第一点处将具有已知的电流强度的校准电流引入到测量电阻组中，该第一点布置在第一测量电阻与第二测量电阻之间，以及

- 在校准电流流经期间，在第一点与第二点之间测量第三电压，其中第二点布置在第三测量电阻和第四测量电阻之间，

- 其中基于所述第一电压、所述第三电压、所述校准电流的电流强度和所述修正值，计算负载电流。

借助根据本发明的方法，在考虑到如下事实的情况下有利地确定负载电流是可能的：针对测量电阻不是温度稳定的和/或长期稳定的情况，该测量电阻连续地改变其电阻值，尤其是在如下条件下改变其电阻值：所述条件要在汽车中被发现，并且所述条件的特征在于电流快速变化，以及也许在于损耗功率高并且由此发热。在根据本发明的方法中，尤其是有利地可能的是，明显降低了整体预期的误差，在下文中还将进一步对此更详细地予以探讨。

负载电流尤其是可以是如下电流：该电流从车辆电池经由车辆耗电器并且最后经过电池传感器而流过，在该电池传感器中执行本方法。该负载电流可以取非常不同的值，例如当起动器被操作时，负载电流可以非常高。

测量电阻组尤其是可以像惠斯登电桥地构造，其中每条支路都分别有两个测量电阻并且居中地测量第三电压。

第一电压和第二电压在所有电压表和布线理想地起作用时应该会是相同的，因此可以从在第一电压和第二电压之间的偏差中取得关于误差的信息。这样的误差尤其是能被表现在修正值中。

在第一测量电阻和第二测量电阻之间的连接部位尤其是可以与第一点相同。

根据一种优选的实施方式，这些测量电阻有相同的电阻值或者有至少近似相同的电阻值。这使计算和分析变得容易。

优选地，不仅第二电压而且第三电压都利用共用的电压表来测量。该共用的电压表因此例如可以通过将第二电压与第一电压相比较而予以调准，其中经此取得的信息也可以被用于测量第三电压。

要提及的是，“共用的电压表”在此仅是针对确定的电压表所选择的名称。该共用的电压表例如也可能会被称作中央电压表。

在测量第一电压和第二电压时，该共用的电压表有利地可以与第一点去耦并且与第二点同样去耦。这允许专门地测量所述第一电压和所述第二电压。

在测量第三电压时，该共用的电压表与测量电阻组的外部连接部位去耦，而与第一点以及与第二点连接。通过与外部连接部位去耦，避免对测量的干扰。

尤其是可以通过在参考电阻（尤其是温度稳定的和/或长期稳定的参考电阻）上的电压测量来确定校准电流的电流强度。尤其是，这可以通过将在参考电阻上降落的电压除以参考电阻的电阻值来进行。这针对实践已经受考验，但是应提及的是，也可以使用其他的方式方法。尤其是，可以使用足够稳定的参考电流源，由此不再需要测量参考电流。

根据一个实施方式，在校准时段之外，通过将当前的第一电压除以修正值并且除以在分别最后的校准时段处测量到的第三电压，以及通过与最后的校准时段的校准电流的电流强度相乘，计算负载电流。

根据一个实施方式，在校准时段期间，通过将当前的第一电压除以修正值和除以当前的第三电压，以及通过与校准电流的当前的电流强度相乘，计算负载电流。

这两个刚刚说明的计算规则尤其是导致，与在可替选的实施方式中相比，对负载电流的计算以显著更小的误差来进行。在下文中对此进一步更详细地予以探讨。

有利地，相应的校准时段每隔10ms或者以在8ms到12ms之间的间隔开始。根据一种优选的实施方式，相应的校准时段持续至少100µs、优选地200µs或者300µs。校准时段的持续时间例如可以为这些校准时段之间的时间的1%。这在实践中已被证实为有利的。

第一测量电阻和/或第二测量电阻有利地可以分别具有在50µΩ到150µΩ之间的值。尤其是，所述第一测量电阻和/或第二测量电阻可以分别具有100µΩ。这样的值已被证实为有利的。

第三电压优选地在整个校准时段期间被测量。在此尤其是可以被取平均。因此，尤其是可以记下多个值，接着对所述多个值取平均，以便计算第三电压。第三电压接着以该形式优选地直至接下来的校准时段相同地被使用。

优选地在整个校准时段期间，并且也直接在相应的校准时段之前和/或直接在相应的校准时段之后，测量第三电压。尤其是，这可以在为10µs、100µs、200µs、300µs或者也更长的相应时段内进行。

为此要提及的是，在没有校准电流时，第三电压通常也不为零，而是与如下电阻比的分压器分压比（Teilerverhältnissen）有关：所述电阻比为第一测量电阻与第二测量电阻以及第四测量电阻与第三测量电阻的电阻比。电阻在此通常不是所有都精确相等，而是仅仅大约相等。通过在施加校准电流之前和之后进行测量，例如通过对第三电压在施加校准电流之前的时段期间求平均值，并且通过对第三电压在施加校准电流之后的时段期间求平均值，以及紧接着对两个前面求得的平均值求平均值，获得第三电压的由此造成的偏置。

优选地，通过将第二电压除以第一电压来计算修正值，和/或通过相对于第一电压而对第二电压进行线性回归分析来计算修正值。经此，在第一电压和第二电压之间的比可以以修正值被记录下来，这允许推断出在系统里有的误差。

此外，本发明涉及一种电池传感器。该电池传感器具有测量电阻组，该测量电阻组具有第一支路和与该第一支路并联的第二支路，其中所述第一支路具有第一测量电阻和与该第一测量电阻串联的第二测量电阻，而所述第二支路具有第三测量电阻和与该第三测量电阻串联的第四测量电阻。该电池传感器具有总电压表，该总电压表配置来测量在测量电阻组上降落的第一电压。

此外，该电池传感器具有共用的电压表，该共用的电压表经由第一开关与第一点连接，该第一点在第一测量电阻与第二测量电阻之间，该共用的电压表经由第二开关与第二点连接，该第二点在第三测量电阻与第四测量电阻之间，该共用的电压表经由第三开关与测量电阻组的第一外部连接部位连接，并且该共用的电压表经由第四开关与测量电阻组的第二外部连接部位连接。

该电池传感器具有校准电流源，该校准电流源配置来将具有电流强度的校准电流以可开关的方式引入到第一点中。

此外，该电池传感器具有电子控制设备，该电子控制设备配置来实施根据本发明的方法。在此，可以追溯到所有所描述的实施方式和变型方案。

借助根据本发明的电池传感器，尤其是可以有利地实施根据本发明的方法。如所提及的那样，存在适于此的测量电阻组。此外，存在适当的测量仪器（尤其是总电压表和共用的电压表），以及存在校准电流源和用于进行分析的控制设备。

根据一个优选的实施方式，该电池传感器此外还具有参考电阻和参考电压表，其中参考电压表配置来测量在参考电阻上降落的电压，并且其中参考电阻接线在校准电流源和测量电阻组之间，使得校准电流流经测量电阻。

这使得能够以有利的方式测量校准电流或校准电流的电流强度。然而要提及的是，也可以使用针对校准电流的其他测量方法，或者校准电流也可以从足够精确的校准电流源获取。

附图说明

本领域技术人员从随后参照所附的附图所描述的实施例得知其他特征和优点。在此：

图1示出了电池传感器，以及

图2示出了根据本发明的实施例的电池传感器。

具体实施方式

在下面进一步更详细地描述图1和图2之前，首先要给出用于本发明的背景的一些一般性的实施方式。

如上文曾已经进一步详加说明的那样，现有技术是，使用由特定的电阻合金构成的高精度测量电阻或分流电阻，所述高精度测量电阻或分流电阻尤其鉴于（auf）其电阻与初始值的小偏差而关于温度和使用寿命是优化的。为了将在测量电阻中实现的电损耗功率保持得尽可能小，测量电阻通过材料选择和几何尺寸被设定到通常为0.1mΩ的非常小的值。与此相应地，在要测量的电流在从1mA到2000A的范围中时，在测量电阻上的电压出现在从大约0.1µV 到200mV的范围中。为了能够测量这些电压，测量链在一般情况下具有增益因数高的放大器，以及具有模拟数字转换器。放大器和模拟数字转换器大多与用于分析所测量的信号的微控制器和其他测量通道一起包含在集成电路中，所述其他测量通道例如是用于温度和其他电池电压的测量通道。

现在如果观察这种测量链的电流测量的误差，则认识到，该误差由测量电阻的误差、放大器的误差和模拟数字转换器的误差组成。

过去一段时间有如下方案：将作为测量电阻的精密电阻通过成本低廉的部件替代，更确切地说尤其是与如下方法结合地来进行：在电流传感器的使用寿命期间反复地重新校准测量电阻。

但是如已查明的那样，困难的是，因为为了校准而要施加的参考电流要被选择得小而且该参考电流要只短时地附着（anliegen），所以在同时测量在机动车中出现的高的并且随时间强烈改变的电流期间，在占主导地位的边界条件（如传感器的低电流消耗）下也执行不断的重新校准。

现在值得期望的会是，能够确定如下物理量：该物理量一方面与测量电阻的电阻成比例，而另一方面该物理量与分别附着的负载电流（即要测量的电池电流）无关地是可确定的。

这样的思考导致了根据图1的实施方式。要提及的是，该实施方式可以是独立的发明方面。在此，使用有四个测量电阻的测量电阻组，所述四个测量电阻即第一测量电阻R1、第二测量电阻R2、第三测量电阻R3和第四测量电阻R4。如所示出的那样，第一测量电阻R1和第二测量电阻R2串联连接。同样，第三测量电阻R3和第四测量电阻R4串联连接。第一测量电阻R1和第二测量电阻R2在此形成第一支路，并且第三测量电阻R3和第四测量电阻R4一起形成第二支路。这两个支路如所示出的那样彼此并联连接。

在图1中所示出的电池传感器构造为，经由负载被连接到车辆电池上。到车辆电池的连接部位在此用标记Vbat标明。负载普遍被称作载荷（Load），其中该负载概括性地概述了各种耗电器，所述耗电器尤其是可能出现在机动车中。在此，例如可以涉及车辆照明装置、电子控制装置或者也可以涉及起动器。负载电流Iload流经该负载，该负载电流Iload最后在第一连接部位A1上被引入到测量电阻组中。第一连接部位A1被限定在如下部位：该部位直接与第二测量电阻R2和第三测量电阻R3的相应的极连接。

相对置的第二连接部位A2被限定在如下部位：该部位与第一测量电阻R1和第四测量电阻R4的相应的极连接。该连接部位与地连接，该地用标记GND示出。

在第一测量电阻R1与第二测量电阻R2之间限定第一点P1。同样在第三测量电阻R3与第四测量电阻R4之间限定第二点P2。在这两个点P1、P2之间连接共用的电压表Uy。该共用的电压表Uy因此可以测量在测量电阻组中在中央（zentral）出现的电压。此外，在两个连接部位A1、A2之间连接有总电压表Utot，该总电压表Utot因此测量在测量电阻组上降落的总电压。

此外，设置有装置，以便将校准电流Iref传导到测量电阻组中。为此，首先设置串联电阻Rlim，该串联电阻Rlim直接连接到车辆电池上。从那里出发连接有开关S1，该开关S1又与参考电阻Rref连接。该参考电阻Rref又与第一点P1连接，以便因此将借助开关S1可开关的校准电流Iref引入到测量电阻组中。在参考电阻Rref上连接有电压表Uref，以便测量在参考电阻Rref上降落的电压，这允许推断出校准电流Iref的电流强度。

此外，在开关S1的在图1中在左侧的极与第二点P2之间，连接有作为用于校准电流Iref的电流源的电容器C。

图1中所示出的设备尤其是使得能够在与负载电流Iload正交的方向上测量电阻。因此，（似乎在负载电流Iload的横向方向上）施加具有与负载电流Iload正交的分量的已知电流，并且确定在负载电流的横向方向上的由此产生的电压降。在横向方向上的电压降主要与校准电流Iref有关，并且由于与理想特性的偏差而仅小部分地与负载电流Iload有关，而且使得能够大大地与负载电流Iload无关地确定在测量电阻组上的由校准电流Iref产生的电压降。

为了进行计算并且控制开关S1，此外设置有微控制器MK，该微控制器MK与电压表Utot、Uy、Uref连接以及与开关S1连接。

接下来，对利用这种设备可实现的电流测量精度进行观察。为此，目前还应无视由该系统的分电阻的空间上不对称的可能分布得到的不精确性。在研究本发明时已表明的是，所述不精确性在真实条件下仅引起相对小的误差。

原则上，根据在包含四个测量电阻R1、R2、R3、R4的测量电阻组上的测量到的电压Utot，要测量所有耗电器的流过的负载电流Iload，所述耗电器概述地称作负载载荷。在此，测量电阻R1、R2、R3、R4的电阻值是未知的，但是基本上要假设为相等的。为了进行测量，短时施加参考电流，其方式是：电容器C通过使开关S1闭合来放电。经此，形成电压Uy，该电压Uy根据如下公式计算：

（1）。

负载电流Iload在测量电阻组上引起电压Utot，该电压Utot按照如下公式计算：

（2）。

在上述的如下前提下：测量电阻R1、R2、R3、R4的电阻基本上相等，适用：

（3）。

因此得出

（4）。

校准电流Iref本身首先不必是已知的，但是可如下地来确定：

（5）。

在此，参考电阻Rref是相对应精密的电阻，并且与测量电阻R1、R2、R3、R4不同，具有小的温度相关性以及小的载流能力。例如，该参考电阻Rref可以由铜镍锰合金（尤其是锰铜）制造。该参考电阻Rref由于其小的尺寸和载流能力而价格低廉，易于得到，并且也可以容易地装配在电路板上。

在使用在以前的时间t₀执行的参考电流测量的结果Uy（t₀）和Uref（t₀）的情况下，并且在已知参考电阻Rref的情况下，作为针对在时间t的要测量的负载电流Iload的计算规则，因此获得：

（6）。

针对Uref、Utot和Uy的电压表在一般情况下具有有误差的增益g和绝对误差z，尤其是在忽略如下噪声的情况下更是如此：该噪声对于精度观察可以通过相对应的滤波而容易地被消除。绝对误差z在需要时可以通过使用斩波器（Chopper）来消除。

因此，在误差观察中残留针对Uref、Utot和Uy的这三个测量设备或电压表的相对误差，这些相对误差具有其相对误差Δg₁（作为针对Uref的电压表的误差）、Δg₂（作为针对Utot的电压表的误差）和Δg₃（作为针对Uy的电压表的误差）。为了阐明并不是电压Uref、Utot和Uy有误差而是这些电压的测量值有误差，明确地在用于Iload的计算规则中采用有误差的量g₁、g₂和g₃，尽管这由于其为1的标称值其实是多余的也如此。g₁、g₂和g₃标明针对Utot、Uy和Uref的测量设备的相应的增益（英语为“gain”），该增益标称地为1，但是是有误差的。

因此得到针对在时间t的负载电流Iload的如下公式：

（7）。

按照已知的针对由彼此无关的有误差的变量x构成的函数y的最大总误差的公式

（8），

现在可以说明根据测量计算出的电流的最大误差ΔIload(t)：

（9）

等式9中的Δ还是有误差的量的绝对误差。通过如下等式过渡到相对误差，其中蛇形符号（Schlange）要标明相对误差。

在此，也可以立即用1等量代换g。

通过采用这些量，得出等式10。尤其是，消去g和相应分数的分母中的Rref以及g₂的平方。

（10）。

立即认识到，Iload的总误差包含两项之和，所述两项分别与Utot或Uy的测量的误差成比例，也就是，Utot和Uy的电压测量的误差在总误差中相加。

图2示出了根据本发明的实施例的电池传感器，利用该电池传感器可以实施根据本发明的方法。在此，随后主要探讨与图1的实施方式的不同，而关于未特意提及的要素参阅对图1的描述。

与图1的实施方式不同，图2的实施方式附加地具有第一开关S2a、第二开关S2b、第三开关S3a和第四开关S3b。第一开关S2a在此布置在第一点P1和中间的电压表Uy之间。第二开关S2b布置在第一连接部位A1和中间的电压表Uy之间。第三开关S3a布置在第二点P2和中间的电压表Uy之间。第四开关S3b布置在第二连接部位A2和中间的电压表Uy之间。由此，因此可以精确地选出：在哪些点或哪些连接部位之间，中间的电压表Uy要进行测量。

只有当要测量由校准电流Iref造成的电压时，才使第一开关S2a和第三开关S3a闭合，所述由校准电流Iref造成的电压尤其是在上文中曾进一步被称作第三电压。在此，第二开关S2b和第四开关S3b要同时断开。因此不再存在中间的电压表Uy到两个连接部位A1、A2的连接。

如已经在上文中进一步提及的那样，相对极少情况如此，因为校准电流测量的持续时间要构建得尽可能小并且校准电流测量的频率也要构建得尽可能小，以便在此尽可能少地消耗电流。例如，可以每隔10ms施加校准电流持续10µs或者100µs的持续时间，或者也可以施加校准电流持续多个100µs的持续时间。那么，对第三电压Uy的测量例如在为30µs或者300µs或者也更长的持续时间内是有意义的。在此，尤其是在校准电流脉冲之前的持续时间内、在校准电流脉冲期间的近似相等的持续时间内和在校准电流脉冲之后的又至少近似相等的持续时间内，可以测量相应的电压Uy。

在剩余的时间期间、即在校准时段之外，第一开关S2a和第三开关S3a要断开，而第二开关S2b以及第四开关S3b要闭合。除了Utot和Uy的测量链的偏差或误差之外，对Uy的测量在理想情况下要具有与对Utot的测量相同的结果。通过在车辆运行中的Iload的预期的波动，实现测量点Utot和Uy在Utot和Uy的整个测量范围期间的连续性。在可预给定的持续时间期间，微控制器MK可以存储Utot和Uy在不同工作点Iload处的值对，并且执行对所存储的值对Utot、Uy的线性回归分析。

以这种方式，可在相应的时间范围期间，例如只要集成电路的温度在预给定的边界之内未变化，就导出在Utot和Uy的测量值之间的固定关系：

（11）

因数a在此是与已经在上文进一步提及的修正值相对应的参数。

由于Utot和Uy在第二开关S2b和第四开关S3b闭合并且第一开关S2a和第三开关S3a断开时的实际值相等，所以得出：

（12）。

如果在用于计算Iload的公式中采用根据本发明确定的在Uy和Utot的测量值之间的固定关系，则获得：

（13）。

立即认识到：现在通过a*g₁替代来自该公式的有误差的量g₂，其中g₁又通过约分而从该计算规则中被消除。换言之，根据本发明，Utot和Uy的测量设备的实际的增益（并且由此其相对误差）对于确定Iload不再起作用。根据本发明，通过将在第二开关S2b和第四开关S3b闭合时以及在第一开关S2a和第三开关S3a断开时测量到的电压Uy和Utot进行比较，已足够精确地确定比例系数a。

为了计算在时间点t的负载电流Iload，尤其是可以使用刚刚复述的公式，使得放大因数g被假定为1（其标称值），并且分别来自最后的校准时段的或在校准时段期间的Uy以及Uref以其当前值被使用。参考电阻Rref是已知的并且没有改变，而且电压Utot分别以其当前值被使用。

总误差因此按照上述公式被减小到：

（14）。

由于参考电阻Rref与测量电阻R1、R2、R3、R4相比显著更大，所以在参考电阻Rref上降落的电压Uref与在测量电阻R1、R2、R3、R4上降落的电压相比可以以小得非常多的误差予以测量。对参考电压Uref的测量可以有利地在无放大器的情况下进行，而电压表Utot、Uy在一般情况下配备有连接在上游的高灵敏的放大器，所述放大器具有高的放大因数。恰恰具有高的放大因数的放大器造成针对Utot和Uy的测量设备的比较大的相对测量误差，当然该相对测量误差可以通过根据本发明的实施方式在最终结果中予以补偿。

要提及的是，在本申请中，不仅针对元件而且针对与之联系在一起的值或者特征值部分地使用标记。尤其是，标记R1、R2、R3、R4和Rref不仅可以被用于作为器件的相应的电阻，而且可以被用于其相应的电阻值。同样，标记Utot、Uref和Uy不仅可以被用于相应的电压表，而且也可以被用于其相应的电压。

此外还要提及的是，标记Uy此处代表如下电压：尽管通常由相同的电压表测量所述电压，但是在不同的环境中测量所述电压，即在参考电流Iref流经时（第一开关S2a和第三开关S3a闭合、第二开关S2b和第四开关S3b断开）测量一次，以及为了测量Utot的比较值而在没有参考电流Iref的情况下（第一开关S2a和第三开关S3a断开，第二开关S2b和第四开关S3b闭合）测量一次。第一种情况尤其是对应于上面提及的第二电压，第二种情况尤其是对应于上面提及的第三电压。

微控制器MK尤其是可以在按照图2的实施方式中配置来实施根据本发明的方法。为此，该微控制器MK尤其是不仅与已经参照图1描述的元件连接，而且与第一开关S2a、第二开关S2b、第三开关S3a和第四开关S3b连接，以便控制这些开关。

根据本发明的方法的所提及的步骤可以按所说明的顺序来实施。然而，这些步骤也可以以其他顺序实施。根据本发明的方法可以在其实施方式之一中（例如在确定的步骤编排的情况下）以如下方式予以实施：不实施其他步骤。然而原则上也可以实施其他步骤，即使这种其他步骤并未提及也如此。

与本申请有关的权利要求并不是对实现广泛（weitergehend）保护的放弃。

只要在该方法的过程中表明一个特征或者一组特征不是绝对必要是必需的，这样就申请人而言现在就已经力求表述如下的至少一个独立权利要求：该独立权利要求不再具有该特征或者该组特征。在这种情况下例如可以涉及在本申请日存在的权利要求的下位组合（Unterkombination），或者涉及在本申请日存在的权利要求的通过其他特征限制的下位组合。这样的要新表述的权利要求或者特征组合要被理解为被本申请的公开内容一同覆盖。

此外要指出的是，本发明的在不同的实施方式或者实施例中描述的和/或在附图中示出的构建方案、特征和变型可以彼此被任意组合。各个或者多个特征可以相互任意交换。由此形成的特征组合要被理解为被本申请的公开内容一同覆盖。

在从属权利要求中的回引并不应被理解为放弃对于所回引的从属权利要求的特征实现独立的、具体的保护。这些特征也可以与另外的特征任意组合。

仅在说明书中公开的特征或者在说明书中或者在权利要求中仅结合其他特征公开的特征原则上可以是有独立的、反映本发明本质的（erfindungswesentlich）意义的。因此，这些特征也可以单个地为了确定现有技术的界线而被纳入权利要求书中。

Claims

1.一种用于确定负载电流（Iload）的方法，该方法具有如下步骤：

- 通过测量电阻组的第一支路并且同时通过所述测量电阻组的与所述第一支路并联的第二支路，传导所述负载电流（Iload），其中所述第一支路具有第一测量电阻（R1）和与所述第一测量电阻（R1）串联的第二测量电阻（R2），而所述第二支路具有第三测量电阻（R3）和与所述第三测量电阻（R3）串联的第四测量电阻（R4），

- 在仅所述负载电流（Iload）流经时，在整个测量电阻组上同时测量第一电压（Utot）和第二电压（Uy），以及

- 基于所述第一电压（Utot）和所述第二电压（Uy）计算修正值（a），

- 其中该方法只在相应的校准时段期间具有如下步骤：

- 在第一点（P1）处将具有已知的电流强度的校准电流（Iref）引入到所述测量电阻组中，该第一点（P1）布置在所述第一测量电阻（R1）与所述第二测量电阻（R2）之间，以及

- 在所述校准电流（Iref）流经期间，在所述第一点（P1）与第二点（P2）之间测量第三电压（Uy），其中所述第二点（P2）布置在所述第三测量电阻（R3）和所述第四测量电阻（R4）之间，

- 其中基于所述第一电压（Utot）、所述第三电压（Uy）、所述校准电流（Iref）的所述电流强度和所述修正值（a），计算所述负载电流（Iload）。

2.根据权利要求1所述的方法，

- 其中测量电阻（R1，R2，R3，R4）具有相同的或者至少近似相同的电阻值。

3.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中不仅所述第二电压（Uy）而且所述第三电压（Uy）都利用共用的电压表来测量。

4.根据权利要求3所述的方法，

- 其中在测量所述第一电压（Utot）和所述第二电压（Uy）时，所述共用的电压表与所述第一点（P1）去耦，并且与所述第二点（P2）去耦。

5.根据权利要求3或4所述的方法，

- 其中在测量所述第三电压（Uy）时，所述共用的电压表与所述测量电阻组的外部连接部位（A1，A2）去耦，而与所述第一点（P1）和所述第二点（P2）连接。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中所述校准电流（Iref）的所述电流强度通过在参考电阻（Rref）、尤其是温度稳定的和/或长期稳定的参考电阻（Rref）上的电压测量来确定，尤其是通过将在所述参考电阻（Rref）上降落的电压（Uref）除以所述参考电阻（Rref）的电阻值来确定。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中在所述校准时段之外，通过将当前的第一电压（Utot）除以所述修正值（a）并且除以在分别最后的校准时段处测量到的第三电压（Uy），以及通过与所述最后的校准时段的所述校准电流（Iref）的所述电流强度相乘，计算所述负载电流（Iload）。

8.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中在校准时段期间，通过将所述当前的第一电压（Utot）除以所述修正值（a）并且除以当前的第三电压（Uy），以及通过与所述校准电流（Iref）的当前的电流强度相乘，计算所述负载电流（Iload）。

9.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中相应的校准时段每隔10ms开始，和/或其中相应的校准时段持续至少100ms，和/或其中所述校准时段的持续时间为所述校准时段之间的时间的1%。

10.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中所述第一测量电阻（R1）和/或所述第二测量电阻（R2）分别具有在50毫欧姆到150毫欧姆之间的、尤其是100毫欧姆的电阻值。

11.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中所述第三电压（Uy）在整个校准时段期间被测量、尤其是被取平均。

12.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中直接在相应的校准时段之前和/或直接在相应的校准时段之后，测量所述第三电压（Uy），尤其是在为10ms的相应的时段内测量所述第三电压（Uy）。

13.根据上述权利要求之一所述的方法，

- 其中通过将所述第二电压（Uy）除以所述第一电压（Utot），和/或通过相对于所述第一电压（Utot）对所述第二电压（Uy）进行线性回归分析，计算所述修正值（a）。

14.一种电池传感器，所述电池传感器具有如下的：

- 测量电阻组，所述测量电阻组具有第一支路和与所述第一支路并联的第二支路，其中所述第一支路具有第一测量电阻（R1）和与所述第一测量电阻（R1）串联的第二测量电阻（R2），而所述第二支路具有第三测量电阻（R3）和与所述第三测量电阻（R3）串联的第四测量电阻（R4），

- 总电压表（Utot），所述总电压表（Utot）配置来测量在所述测量电阻组上降落的第一电压（Utot），

- 共用的电压表（Uy），所述共用的电压表（Uy）经由第一开关（S2a）与第一点（P1）连接，所述第一点（P1）在所述第一测量电阻（R1）与所述第二测量电阻（R2）之间，所述共用的电压表（Uy）经由第二开关（S2b）与第二点（P2）连接，所述第二点（P2）在所述第三测量电阻（R3）与所述第四测量电阻（R4）之间，所述共用的电压表（Uy）经由第三开关（S3a）与所述测量电阻组的第一外部连接部位（A1）连接，并且所述共用的电压表（Uy）经由第四开关（S3b）与所述测量电阻组的第二外部连接部位（A2）连接，

- 校准电流源，该校准电流源配置来将具有电流强度的校准电流（Iref）以可开关的方式引入到第一点（P1）中，以及

- 电子控制设备（MK），所述电子控制设备（MK）配置来实施根据上述权利要求之一所述的方法。

15.根据权利要求14所述的电池传感器，

- 该电池传感器此外还具有参考电阻（Rref）和参考电压表（Uref），

- 其中所述参考电压表（Uref）配置来测量在所述参考电阻（Rref）上降落的电压（Uref），以及

- 其中所述参考电阻（Rref）接线在校准电流源与测量电阻组之间，使得所述校准电流（Iref）流经测量电阻（R1，R2，R3，R4）。