CN108700616B - 电流传感器和具有这种电流传感器的电池 - Google Patents
电流传感器和具有这种电流传感器的电池 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种具有导电体(10)的电流传感器,第一电流(I)能够通过所述导电体平行于第一方向(R1)地流动,并且,所述导电体包括三个沿着所述第一方向(R1)直接相继的区域(21、22、23)。所述三个区域(21、22、13)中的中间区域(22)具有下述导体横截面面积,所述导体横截面面积小于所述三个区域(21、22、13)中的两个外部区域(21、23)中的每一个的导体横截面面积。所述电流传感器的电压传感器被构造用于,测量施加在其两个端子(41、42)之间的第一电压。所述第一电压等于在测量区域(22、25)上下降的电压,所述测量区域与所述中间区域22至少部分地重合。所述电流传感器的评估单元被构造用于,根据所述第一电压的当前电压值并且根据所述测量区域(22、25)的第一电阻的、预先定义的电阻值来确定所述第一电流(I)的当前电流值。
Description
本发明涉及一种具有导电体的电流传感器,第一电流能够通过所述导电体平行于第一方向地流动。本发明也涉及一种印刷电路板单元,所述印刷电路板单元具有印刷电路板和布置在所述印刷电路板上的这种电流传感器。此外,本发明涉及一种电池,所述电池具有多个电池模块和至少一个前述的电流传感器,所述电池模块分别具有至少一个电池电芯。在此,电池优选包括至少一个前述的印刷电路板单元,所述印刷电路板单元具有至少一个印刷电路板,在所述印刷电路板上布置有所述至少一个电流传感器。
背景技术
从现有技术中已知一种具有导电体的电流传感器,第一电流能够通过所述导电体平行于第一方向地流动。在此,电流传感器被构造用于,确定第一电流的当前电流值。
从文件DE 10 2009 011 538 A1中已知一种印刷电路板单元,所述印刷电路板单元包括粘合剂组合物。在此,粘合剂组合物具有良好的导电性。从这个文件中已知一种电子电路,所述电子电路通常通过将铜层施加到基板上来制成。
从文件DE 10 2008 061 051 A1中已知一种印刷电路板单元,所述印刷电路板单元具有导电的印制导线和电子构件。在此,印制导线具有铜层。此外,从同一个文件中已知一种具有电子构件的印刷电路板单元,所述电子构件通过粘合剂组合物与印刷电路板单元的印刷电路板的、至少一个导电的印制导线连接。
从文件DE 697 32 004 T2中已知一种粘合带或者粘合箔,所述粘合箔作为粘合层适用于半导体连接的基板。在此,粘合层具有铜箔以改善导电性。粘合层被用于安装集成的半导体电路。
发明内容
根据本发明,提供了一种具有导电体的电流传感器,第一电流能够通过所述导电体平行于第一方向地流动。导电体包括三个沿着第一方向直接相继的区域。在此,所述三个区域中的中间区域具有一导体横截面面积,所述导体横截面面积小于所述三个区域中的两个外部区域中的每一个的导体横截面面积。电流传感器的电压传感器包括两个端子并且被构造用于,测量施加在所述两个端子之间的第一电压。如此布置所述两个端子,使得在两个端子之间的、最小的导电连接线段部分地在测量区域上延伸,并且,第一电压等于在所述测量区域上下降的电压。在此,测量区域与中间区域或者与中间区域的子区域重合。此外,电流传感器的评估单元被构造用于,根据第一电压的当前电压值并且根据测量区域的第一电阻的、预先定义的电阻值来确定第一电流的当前电流值。
从属权利要求示出本发明的、优选的改型方案。根据本发明的第一改型方案,两个外部区域分别包括导电体的、垂直于第一方向延伸的两个端部中的不同的一个端部。在此,在中间区域和两个外部区域中的一个之间的每个接触面垂直于第一方向地延伸。此外,导电体沿着第一方向的导体横截面变化过程在每个接触面处是不连续的(unstetig)。
根据本发明的、第二优选的改型方案,中间区域的导体横截面面积与两个外部区域中的每个的导体横截面面积的商数小于或者等于在0.1和0.9之间的、0.1的整数倍。可替代地或者附加地,中间区域的、平行于第一方向延伸的长度与中间区域的导体横截面面积的商数小于在1.6与第一长度单位的倒数的乘积。在此,说明中间区域的长度的长度单位与第一长度单位一致。此外,说明中间区域的导体横截面面积的面积单位与用于平方的第一长度单位一致。第二优选的改型方案能够与第一优选的改型方案和/或其构型组合。
根据本发明的、第三优选的改型方案,导电体是板状的。可替代地或者附加地,所述导电体沿着第一方向的高度变化过程是恒定的。第三优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
根据本发明的、第四优选的改型方案,导电体在平行于第一方向延伸的边缘区域中具有凹部,所述凹部的轮廓由三个直接相继的子轮廓构成。在此,所述子轮廓中的第一和第二子轮廓分别直接邻接所述两个外部区域中的不同的一个。此外,所述子轮廓中的第三子轮廓平行于第一方向延伸并且直接邻接所述中间区域。第四优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
就根据第四优选的改型方案的、前述的电流传感器而言,第一和/或第二子轮廓优选分别相对于第一方向至少部分地延伸成锐角、直角或者钝角。每个前述的锐角例如能够具有一角度值,所述角度值优选在45°和90°之间并且进一步优选地在55°和85°之间。每个前述的钝角例如能够具有一角度值,所述角度值优选在90°和135°之间并且进一步优选地在95°和130°之间。此外,第一和/或第二子轮廓能够分别至少部分地具有线形的变化过程。可替代地或者附加地,第一和/或第二子轮廓能够分别至少部分地具有曲线形的变化过程。
就前述的电流传感器而言,导电体的中间区域的导体横截面面积小于导电体的两个外部区域中的每个的导体横截面面积,并且,因此测量区域的导体横截面面积也小于导电体的两个外部区域中的每个的导体横截面积。因此,前述的传感器的测量区域的第一电阻比在这种情况下大:在所述情况中,测量区域的导体横截面面积大于或者等于导电体的两个外部区域中的每个的导体横截面面积。在此有利的是,测量区域的第一电阻的扩大导致在测量区域上下降的电压的电压值的扩大,并且,因此导致第一电压的、待借助电压传感器测量的电压值的扩大。在此,第一电压的、待借助电压传感器测量的电压值的扩大导致相对的测量误差的减小,所述测量误差是第一电压的、待借助电压传感器测量的电压值的测量误差。
根据本发明的、第五优选的改型方案,所述测量区域与所述中间区域重合。在此,所述两个端子被分别布置在所述两个外部区域中的不同的一个中。此外,在所述两个端子之间的、所述最小的导电连接线段完全在所述导电体上延伸。可替代地,所述测量区域与所述中间区域或者与所述中间区域的子区域重合。在此,所述两个端子被布置在所述导电体外部。此外,所述最小的导电连接线段的部分被构造为测量导线,所述部分不在所述测量区域上延伸,所述测量导线在所述导电体的外部延伸。第五优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
就前述的电流传感器而言,在电压传感器的两个端子之间的、最小的导电连接线段部分地在测量区域上延伸。此外,施加在两个端子之间的第一电压等于在测量区域上下降的电压。因此,在两个端子之间的、最小的导电连接线段的部分上没有电压下降,所述部分不在测量区域上延伸。这意味着,在前述的情况下,在端子之间的、最小的连接线段的部分垂直于第一方向地延伸,在所述情况下两个端子分别被布置在导电体的两个外部区域中的不同的一个中,所述部分没有在测量区域上延伸。以便这也能够在这种情况下——当导电体的导体横截面面积附加地是不连续的时——得到实现,应当将两个端子分别布置在导电体的两个外部区域中的不同的一个外部区域的部分边缘区域中。在此,每个外部区域的部分边缘区域包括相应的外部区域的、直接邻接中间区域的面的部分面,所述部分面直接邻接导电体的、外部的外部周围环境。第一电流的、分别出现在两个外部区域的部分边缘区域中的电流密度是能够忽略地小的。尤其地,第一电流的、分别出现在两个外部区域的部分边缘区域中的电流密度比第一电流的、出现在导电体的其他区域中的电流密度小多个数量级。因此,没有电流在端子上流动,所述端子被布置在两个部分边缘区域中。在前述的情况下(在所述情况下,将两个端子布置在导电体的外部),也没有电流在端子上流动,因为在这里在两个测量导线上没有电压下降,所述测量导线在导电体的外部延伸。当没有电流在端子上流动时,导电体和端子也能够以有利的方式由两种不同的材料制成,而没有发生下面讨论的、两个端子的损坏。例如,端子能够由铜制成,并且,导电体能够由铝制成。损坏的原因在于,当导电体和两个端子由两种不同的材料制成时,在两个端子上流动的电流能够引起端子的局部熔化并且因此能够导致两种不同的材料扩散到彼此中。
根据本发明的、第六优选的改型方案,前述的电流传感器包括两个温度传感器,所述温度传感器尤其是被分别构造为热敏电阻。在此,所述温度传感器中的每个与分别配属于其的、所述测量区域的垂直于第一方向延伸的两个端部中的一个端部热接触。此外,每个温度传感器被构造用于,测量所述测量区域的、配属于其的端部的温度。所述评估单元也被构造用于,此外根据两个参数来确定第一电流的当前电流值,所述参数分别取决于所述温度的所述当前温度值,所述温度由所述温度传感器中的不同的一个来测量。第六优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
根据本发明的、第七优选的改型方案,所述导电体由第一材料制成。在此,所述评估单元被构造用于,将所述第一电流的当前电流值确定为第二电压的当前电压值与所述第一电阻的当前电阻值的商数。所述评估单元被构造用于,将所述第二电压的所述当前电压值设置为等于所述第一电压的所述当前值,当所述两个端子被布置在所述导电体外部时,或者,当所述两个端子被布置在所述导电体内部并且由所述第一材料制成时。所述评估单元被构造用于,根据所述第一电压的所述当前电压值和所述两个参数来确定所述第二电压的所述当前电压值,当所述两个端子被布置在所述导电体内部并且由不同于所述第一材料的第二材料制成时。此外,所述评估单元被构造用于,根据所述第一电阻的、预先定义的电阻和所述两个参数来确定所述第一电阻的所述当前电阻值。第七优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
就前述的电流传感器而言,导电体能够通过其两个外部区域被集成到电路中。在此,导电体的两个外部区域能够具有如此不同构造的、至电路的连接部,使得:当电路由第一电流穿流时,两个外部区域的温度明显地彼此不同。由于测量区域与两个外部区域热接触,因此在这种情况下测量区域的、垂直于第一方向延伸的两个端部的温度也彼此不同。就根据本发明的、第六和/或第七实施方式的电流传感器而言,借助两个温度传感器来测量并且在确定第一电流的当前电流值时考虑测量区域的、前述的两个端部的温度。由此,提高了确定第一电流的当前电流值的精确度。
根据本发明的、第八优选的改型方案,在两个端子被布置在导电体内部并且由第二材料制成的情况下,所述评估单元被构造用于,确定塞贝克-温差电压(Seebeck-Thermospannung)的当前电压值,所述塞贝克-温差电压施加在测量区域的两个端部之间。在这种情况下,评估单元被构造用于,根据所述第一和所述第二材料的塞贝克-系数(Seebeck-Koeffizienten)并且根据所述两个参数来确定塞贝克-温差电压的当前电压值,所述塞贝克-温差电压施加在测量区域的两个端部之间。在这种情况下,评估单元也被构造用于,将所述第二电压的所述当前电压值确定为线性组合,所述线性组合在所述第一电压的所述当前电压值和所述塞贝克-温差电压的所述当前电压值之间。第八优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
就根据本发明的第八实施方式的电流传感器而言,在确定第一电流的当前电流值时也考虑第一和第二材料的塞贝克-系数,当两个端子被布置在导电体内部并且由第二材料制成时。由此,提高了确定第一电流的当前电流值的精确度。
根据本发明的、第九优选的改型方案,所述评估单元被构造用于,确定在所述测量区域中出现的温度梯度,并且,根据所述温度梯度和所述两个参数来确定所述测量区域的平均温度的当前温度值。此外,评估单元被构造用于,根据所述测量区域的所述平均温度的所述当前温度值和预先确定的温度值,根据所述第一材料的温度-系数以及所述第一电阻的、所述预先定义的电阻值来确定所述第一电阻的所述当前电阻值。在此,所述第一电阻的所述当前电阻值与所述第一电阻的、在所述测量区域的所述平均温度的所述当前温度值时出现的电阻值一致。此外,所述第一电阻的所述预先定义的电阻值与所述第一电阻的、在所述测量区域的所述平均温度的所述预先定义的温度值时出现的电阻值一致。第九优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
就根据本发明的第九实施方式的电流传感器而言,在确定第一电流的当前电流值时也考虑出现在测量区域中的温度梯度和第一材料的温度-系数。由此,进一步提高了确定第一电流的当前电流值的精确度。
就根据本发明的第十实施方式的电流传感器而言,所述评估单元被构造用于,根据由相应的温度传感器所测量的温度的、时间相关的当前变化过程并且根据所需温度的、取决于时间的当前变化过程来确定每个温度传感器的当前温度测量误差。在确定每个温度传感器的当前温度测量误差时出现的、所期望的温度是这样的温度,所述温度将由相应的温度传感器在所述相应的温度传感器和所述测量区域的、配属于其的所述端部之间没有热传递阻力的情况下来测量。所述评估单元被进一步构造用于,针对每个温度传感器,根据由所述相应的温度传感器所测量的温度的所述当前温度值并且根据所述相应的温度传感器的所述当前温度测量误差来确定所述测量区域的、配属于所述相应的温度传感器的所述端部的校正温度的当前温度值。在此,所述两个参数分别与所述测量区域的端部的校正温度的当前温度值一致,所述端部分别配属于所述温度传感器中的不同的一个。第十优选的改型方案能够与其他的、前述优选的改型方案中的一个或者多个和/或其构型组合。
就根据本发明的第十实施方式的电流传感器而言,在确定第一电流的当前电流值时也考虑温度传感器的当前温度测量误差。由此,进一步提高了确定第一电流的当前电流值的精确度。
前述的电流传感器能够被布置在两个层压的聚合物薄膜之间,或者,被制成冲压网格的部分。
本发明的、另外的方面涉及一种印刷电路板单元,所述印刷电路板单元具有印刷电路板、前述的电流传感器和接触元件。在此,所述电流传感器被施加在所述印刷电路板上。此外,所述接触元件被安装在所述印刷电路板处。接触元件也具有条带和双面的粘合装置,所述条带由导电的材料、尤其是由铜制成,所述粘合装置具有两个对置的粘合面。此外,所述条带与所述电流传感器的所述导电体的所述两个外部区域中的第一外部区域连接。此外,所述粘合装置通过所述两个粘合面中的第一粘合面被粘接在所述条带上。粘合材料也由导电的材料制成,所述粘合材料被用于所述粘合装置。
就前述的印刷电路板单元而言有利的是,施加在印刷电路板上的电流传感器能够以简单并且成本有利的方式通过粘合装置的两个粘合面中的第二个被集成到电路中,所述电路能够由第一电流穿流。
本发明的、另外的方面涉及一种电池,所述电池具有多个电池模块和至少一个前述的电流传感器,所述电池模块串联连接并且分别具有至少一个电池电芯,所述电流传感器分别配属于所述电池模块中的一个。所述至少一个电流传感器中的每个通过其导电体的所述两个外部区域中的第一外部区域与所述配属于其的电池模块的、预先确定的电池电芯的电池电芯端子连接,并且,通过其导电体的所述两个外部区域中的第二外部区域与所述配属于其的电池模块的连接端口连接。在此,所述电池模块通过其连接端口彼此连接。此外,所述第一电流能够同时流过所述电池和每个电流传感器的所述导电体。在此,每个电流传感器能够与配属于其的电池模块的连接端口一体地被构造,所述电流传感器配属于至少一个电池模块中的一个。每个电流传感器能够被构造为单独的单件,也就是说与配属于其的电池模块的连接端口分开地被构造,所述电流传感器配属于至少一个电池模块中的一个电池模块。
优选地,前述的电池包括至少一个前述的印刷电路板单元。在此,所述至少一个印刷电路板单元中的每个分别配属于所述电池模块中的那个电池模块,施加在所述相应的印刷电路板单元的所述印刷电路板上的所述电流传感器也配属于所述那个电池模块。在此,每个印刷电路板单元的所述接触元件此外通过其粘合装置的所述两个粘合面中的第二粘合面被粘接在所述电池模块的所述预先确定的电池电芯的所述电池电芯端子处,所述电池模块配属于所述相应的印刷电路板单元。
附图说明
下面,将参考所附上的附图详细地描述本发明的实施例。相同的附图标记分别用于相同的部件和参数。每个部件和每个参数分别被介绍一次并且在重复时分别被作为已知地处理,不论各个对应的描述部分涉及哪幅附图或者哪个实施例,在所述描述部分中对应的部件或者对应的参数重复地出现。在附图中示出:
图1 根据本发明的第一实施方式的电流传感器的导电体的立体视图,
图2 第一温度的、时间相关的变化过程以及另外的、时间相关的温度变化过程,所述第一温度借助根据第一实施方式的电流传感器的温度传感器来测量,
图3 第一电池模块的、立体的部分视图,所述第一电池模块具有根据本发明的第一实施方式的电流传感器,
图4 第二电池模块的、立体的部分视图,所述第二电池模块具有根据本发明的第二实施方式的电流传感器,
图5 具有根据本发明的第一或者第二实施方式的电流传感器的印刷电路板,以及
图6 第三电池模块的侧视图,所述第三电池模块具有在图5中所示出的印刷电路板单元。
具体实施方式
图1示出根据本发明的第一实施方式的电流传感器的、板状的导电体10的立体视图。通过导电体10,第一电流I能够平行于第一方向R1地流动。因此,第一电流I能够沿着第一方向R1流动。可替代地,第一电流I能够逆着第一方向R1地流动。在穿流导电体10期间,第一电流I能够在例如10s的持续时间的时间段期间呈现最大电流值,所述最大电流值例如为450A。
导电体10由第一材料制成,例如铝(AL3003 H18)。
导电体10是板状的并且具有一长度,所述长度平行于第一方向R1地延伸。此外,导电体10包括三个沿着第一方向R1直接相继的区域21、22、23,所述区域包括中间区域22和两个外部区域21、23。在此,中间区域22直接邻接第一外部区域21和第二外部区域23。两个外部区域21、23分别包括导电体10的、垂直于第一方向R1延伸的两个端部中的不同的一个。在中间区域22和两个外部区域21、23中的一个之间的每个接触面垂直于第一方向R1地延伸。外部区域21、23分别具有相同的长度D,所述长度不同于中间区域22的长度A。外部区域21、23分别具有一个并且同一个宽度C,所述宽度不同于中间区域22的宽度B。
导电体10并且因此三个区域21、22、23也分别具有恒定的高度E。
导电体10包括U形的凹部30,所述凹部的轮廓由直接相继的三个子轮廓31、32、33构成。三个子轮廓31、32、33包括第一子轮廓31和第二子轮廓33以及第三子轮廓32,所述第一子轮廓和第二子轮廓分别垂直于第一方向R1地延伸,所述第三子轮廓平行于第一方向R1地延伸。第一子轮廓31直接邻接第一外部区域21。第二子轮廓33直接邻接第二外部区域23。第三子轮廓32直接邻接中间区域22。由于凹部30的存在,中间区域22的宽度B明显小于每个外部区域21、23的宽度C。因此,中间区域22的导体横截面面积也明显小于每个外部区域21、23的导体横截面面积。
在中间区域22的长度A、中间区域22的宽度B和导电体10的高度E之间,例如能够存在在下文中所说明的第一关系式(1):
在关系式(1)中,以L0来表示第一长度单位,所述第一长度单位与一长度单位一致,以所述长度单位来分别说明中间区域22的长度A、中间区域22的宽度B和导电体10的高度E。
在每个外部区域21、23的宽度C和每个外部区域21、23的长度D之间例如能够存在在下文中所说明的第二关系式(2):
根据第一实施方式的电流传感器包括电压传感器,所述电压传感器具有两个端子41、42并且被构造用于测量第一电压,所述第一电压施加在两个端子41、42之间并且同时在导电体10的测量区域上下降。此外,电流传感器包括评估单元(未示出),所述评估单元被构造用于,根据第一电压的当前电压值来确定第一电流I的当前电流值。
就根据第一实施方式的电流传感器而言,测量区域与中间区域22重合。因此,在下文中,就根据第一实施方式的电流传感器而言也为测量区域使用附图标记22。
两个端子41、42例如能够由不同于第一材料的第二材料制成,尤其是由铜制成。
两个端子41、42包括布置在第一外部区域21中的第一端子41和布置在第二外部区域23中的第二端子42。两个端子41、42分别被如此布置在相应的外部区域21、23的边缘部分区域中,使得在两个端子41、42之间的、最小的导电连接线段35直接邻接凹部30的轮廓以及具有一个并且与凹部30的轮廓相同的长度,所述边缘部分区域直接邻接凹部30。由于中间区域22的长度A小于在端子41、42之间的、最小的导电连接线段35的长度,因此在端子41、42之间的几何距离也小于在端子41、42之间的、最小的导电连接线段35的长度。
在两个端子41、42之间的、最小的导电连接线段35的一部分沿着中间区域22延伸,并且,平行于第一方向R1地延伸。在两个端子41、42之间的、最小的导电连接线段35的部分沿着两个外部区域21、23延伸,并且,垂直于第一方向R1地延伸,所述部分没有在中间区域22上延伸。出于这个原因,施加在两个端子41、42之间的第一电压等于下述电压,所述电压在中间区域22上并且因此也在测量区域22上下降。
第一电流I的电流密度基本上小于通常在导电体10中出现的电流密度,所述第一电流I的电流密度在两个外部区域21、23的、包括两个端子41、42的边缘部分区域中出现。第一电流I的、在这些边缘部分区域中出现的电流密度例如能够比通常在导电体10中出现的电流密度小四至五个数量级。因此,没有电流经由两个端子41、42流动,由此,避免了端子41、42的局部熔化以及在此发生的、第一和第二材料进入彼此的扩散。
由于凹部30的存在实现了,中间区域22的导体横截面面积明显小于每个外部区域21、23的导体横截面面积。因此,由于凹部30的存在实现了,中间区域22的第一电阻明显大于中间区域22的、会在这种情况下出现的电阻:在所述情况下,导电体10不具有凹部30。第一电阻的扩大导致第一电压的、待借助电压传感器测量的电压值的扩大,并且,因此也导致第一电压的待测量的电压值的相对测量误差的减小,所述相对测量误差由于电压传感器的、受限的分辨率而发生。为了达到第一电压的、待测量的电压值的最佳值,需要第一电阻的电阻值,所述电阻值例如在70·10-6Ω和400·10-6Ω之间。为了达到第一电压的、待测量的电压值的最小值,需要第一电阻的电阻值,所述电阻值例如在20·10-6Ω和50·10-6Ω之间,所述最小值仍能够以一定的精确度来测量出。
根据第一实施方式的电流传感器包括两个温度传感器51、52,所述温度传感器分别被构造为热敏电阻。两个温度传感器51、52中的每个都分别与测量区域22的两个垂直于第一方向R1延伸的端部中的、配属于其的相应端部热接触并且被构造用于,测量测量区域22的、配属于其的端部的温度。此外,评估单元被构造用于,也根据温度的当前温度值并且根据两个温度传感器51、52的当前温度测量误差来确定第一电流I的当前电流值,借助温度传感器51、52测量出所述温度。每个温度传感器51、52能够测量温度,所述温度能够呈现例如为0℃(即,273.15K)的最小温度值以及例如为110℃(即,383.15K)的最大温度值。
两个温度传感器51、52包括第一温度传感器51和第二温度传感器52。第一温度传感器51被布置在第一线L1和第二线L2之间的交点处。第一线L1沿着第一外部区域21、平行于其宽度C地延伸,并且,邻接第一端子41的、面向凹部30的边缘区域。第二线L2沿着中间区域、平行于其长度A地延伸,并且,将中间区域22的宽度B分成两个部分宽度,所述部分宽度的长度比尤其是为1。在此,两个部分宽度的长度比最大从1偏离20%。第二温度传感器52被布置在第二线L2和第三线L3之间的交点处。第三线L3沿着第二外部区域23、平行于其宽度C地延伸,并且,邻接第二端子42的、面向凹部30的边缘区域。通过两个温度传感器51、52的、前述的布置方式实现了,每个温度传感器51、52都与中间区域22的两个端部中的、配属于其的端部热接触并且因此与测量区域22的、配属于其的端部热接触,所述两个端部垂直于第一方向地延伸。因此,测量区域22的两个端部中的第一端部配属于第一温度传感器51,并且,测量区域22的两个端部中的第二端部配属于第二温度传感器52。
在下文中,更详细地描述了对每个温度传感器51、52的当前温度测量误差的确定。在此,应当注意的是:在每个温度传感器51、52和测量区域22的、配属于其的端部之间的热传递阻力不等于零。此外,在此应当注意的是:当导电体10由第一电流I穿流时,发生测量区域22的两个端部中的每个的实际温度的、逐渐的升高。
在下文中,以第一温度传感器51为例并且结合图2更详细地阐述每个温度传感器51、52的行为,所述行为发生,当导电体10由第一电流I穿流时。
当导电体10由第一电流I穿流时,第一温度传感器51在其当前执行第一温度测量时测量第一温度θ11,所述第一温度具有时间相关的变化过程。图2示出了与时间t相关的、第一温度θ11的变化过程,以毫秒为单位来测量所述时间。在与第一温度测量同时开始的第一延迟时间段△t11结束时,第一温度θ11才呈现测量区域22的第一端部的实际温度的当前温度值,所述第一端部配属于第一温度传感器51。在图2中出现的轴Wθ说明以摄氏度为单位的温度值。
由于在第一温度传感器51和测量区域22的第一端部之间的热传递阻力不等于零,第一温度θ11的、时间相关的变化过程在第一温度测量期间是连续的。如果在第一温度传感器51和测量区域22的第一端部之间的热传递阻力等于零,则第一温度传感器51会在第一温度测量中测量第一所需温度θ12,所述第一所需温度具有与时间相关的、不连续的变化过程。图2示出了与时间t相关的、第一所需温度θ12的变化过程。在与第一温度测量同时开始的并且相对于第一延迟时间段△t11基本上更短的第一反应时间段△t12结束时,第一所需温度θ12才呈现测量区域22的第一端部的实际温度的当前温度值。第一反应时间段△t12是最短的时间段,在所述时间段结束之后,第一温度传感器51能够说明由其所测量的温度的变化。在此,第一所需温度θ12的变化过程在第一反应时间段△t12结束时是不连续的,并且,通常在第一温度测量期间是连续的。
在第一反应时间段△t12期间,第一温度θ11的和第一所需温度θ12的变化过程是恒定的。在此,在第一反应时间段△t12期间,第一温度θ11和第一所需温度θ12分别具有恒定的温度值,所述温度值例如为0℃(即,273.15K)。此外,紧接在第一反应时间△t12结束之后并且在第一延迟时间段△t11结束之前,第一温度θ11的变化过程严格单调地随着时间t而增长。此外,紧接在第一延迟时间段△t11结束之后,第一温度θ11的变化过程是恒定的。在此,紧接在第一延迟时间段△t11结束之后,第一温度θ11表现出恒定的温度值,所述温度值等于测量区域22的第一端部的实际温度的当前温度值。紧接在第一反应时间段△t12结束之后,第一所需温度θ12的变化过程也是恒定的。在此,紧接在第一反应时间段△t12结束之后,第一所需温度θ12具有恒定的温度值,所述温度值等于测量区域22的第一端部的实际温度的当前温度值。
综上所述,第一温度传感器51在第一温度测量中测量第一温度θ11,所述第一温度具有第一当前温度测量误差△θ11,所述第一当前温度测量误差由于在第一温度传感器51和测量区域22的第一端部之间的、不同于零的热传递阻力而产生。图2示出了与时间t相关的、第一当前温度测量误差△θ11的变化过程。
根据第一温度θ11和第一所需温度θ12如此来确定第一当前温度测量误差△θ11,使得总和的、时间相关的变化过程非常好地重现了第一所需温度θ11的时间相关的变化过程,所述总和为第一温度θ11和第一当前温度测量误差△θ11之间的总和。在此,第一温度θ11和第一当前温度测量误差△θ11之间的总和等于测量区域22的第一端部的第一校正温度θ13。图2示出了与时间t相关的、第一校正温度θ13的变化过程。
在第一温度测量中,在多个紧接着的采样时刻上测量第一温度θ13的多个温度值。在第一校正温度θ13的一个当前温度值θ13n和第一校正温度θ13的、另外的温度值θ13m之间存在在下文中所说明的第三关系式(3)。在此,第一校正温度θ13的当前温度值θ13n存在于多个采样时刻的、当前出现的采样时刻tn上。此外,第一校正温度θ13的、另外的温度值θ13m存在于多个采样时刻的、另外的采样时刻tm上,所述另外的采样时刻在当前出现的采样时刻tn之前发生。
在第三关系式(3)中,以k11来表示第一校正因子,并且,以k12来表示第二校正因子。这两个校正因子k11、k12借助第一当前温度测量误差△θ11来确定。在关系式(3)中,以θ11n来表示第一温度θ11的当前温度值,所述第一温度存在于当前出现的采样时刻tn上。在关系式(3)中,以θ11m来表示第一温度θ11的、另外的温度值,所述另外的温度值存在于另外的采样时刻tm上。
当导电体10由第一电流I穿流时,第二温度传感器52在由其当前执行的第二温度测量时测量第二温度θ21,所述第二温度具有时间相关的变化过程。第二温度测量与第一温度测量同时进行。在第二温度测量中,在多个紧接着的采样时刻上测量第二温度θ21的多个温度值,所述采样时刻与在第一温度测量中出现的采样时刻一致。在此,在第二温度测量中,如在第一温度测量中定义对应的第一量那样,以同样的方式来定义第二温度θ21、第二温度θ21的一个当前温度值θ21n和另外的温度值θ21m以及第二所需温度θ22。此外,在第二温度测量中,如在第一温度测量中定义对应的第一量那样,也以同样的方式来定义第二当前温度测量误差△θ21、测量区域22的第二端部的第二校正温度θ23、第二校正温度θ23的当前温度值θ23n和另外的温度值θ23m。
在第二校正温度θ23的当前温度值θ23n和第二校正温度θ23的、另外的温度值θ23m之间存在在下文中所说明的第四关系式(4)。
在第四关系式(4)中,以k21来表示另外的第一校正因子,并且,以k22来表示另外的第二校正因子。这两个校正因子k21、k22借助第二当前温度测量误差△θ21来确定。第一校正因子k11和另外的第一校正因子k21是无单位的,并且,能够分别具有为25的值,第二校正因子k12和另外的第二校正因子k22能够分别具有为40ms(即,40·10-3s)的值。
根据本发明的第一实施方式的电流传感器的评估单元被构造用于,如前所述的,借助第一温度θ11和第一所需温度θ12来确定第一当前温度测量误差△θ11。此外,根据本发明的第一实施方式的电流传感器的评估单元被构造用于,如前所述的,借助第二温度θ21和第二所需温度△θ22来确定第二当前温度测量误差△θ21。此外,评估单元被构造用于,借助第一当前温度测量误差△θ11来确定第一校正因子k11和第二校正因子k12。评估单元也被构造用于,借助第二当前温度测量误差△θ21来确定另外的第一校正因子k21和另外的第二校正因子k22。此外,评估单元被构造用于,根据关系式(3)来确定第一校正温度θ13的当前温度值θ13n,并且,根据关系式(4)来确定第二校正温度θ23的当前温度值θ23n。
此外,评估单元也被构造用于,确定在测量区域22中出现的温度梯度,并且,借助温度梯度来确定恒定的因子K。评估单元也被构造用于,根据在下文中所说明的第五关系式(5)来确定测量区域22的平均温度θM的当前温度值θM1。根据第五关系式(5),根据恒定的因子K并且根据第一和第二校正温度θ13、θ23的当前温度值θ13n、θ23n来确定测量区域22的平均温度θM的当前温度值θM1。
此外,评估单元被构造用于,根据在下文中所说明的第六关系式(6)来确定测量区域22的第一电阻R的当前电阻值R1。根据第六关系式(6),根据当前温度值θM1和测量区域22的平均温度θM的、预先定义的温度值θM2、根据测量区域22的第一材料的温度-系数Kθ并且根据第一电阻R的、预先定义的电阻值R2来确定第一电阻R的当前电阻值R1。
测量区域22的平均温度θM的、预先定义的温度值θM2能够具有例如为25℃(即,298.15K)的值。第一材料的温度-系数Kθ能够具有例如小于0.0023K-1的值。每开尔文第一材料的温度--系数Kθ的相对变化△Kθ/Kθ例如能够满足不等式0.99≤△Kθ/Kθ≤1.01。第一电阻R的、预先定义的电阻值R2能够具有例如为70·10-6Ω的值。第一电阻R的电阻值能够具有例如为160·10-6Ω的值,所述电阻值在测量区域22的平均温度θM的温度值为110℃(即,383.15K)时出现。
当两个端子41、42由第二材料制成时,评估单元被构造用于,根据在下文中所说明的第七关系式(7)来确定塞贝克-温差电压US的当前电压值US1,所述塞贝克-温差电压施加在测量区域22的两个端部之间。根据第七关系式(7),根据导电体10的第一材料的第一塞贝克-系数α1,根据电压传感器的两个端子41、42的第二材料的第二塞贝克-系数α2并且根据第一和第二校正温度θ13、θ23的当前温度值θ13n、θ23n来确定塞贝克-温差电压US的当前电压值US1。
在第七关系式(z)中,忽略了下述项,所述项与在第二校正温度θ23的当前温度值θ23n和第一校正温度θ13的当前温度值θ13n之间的差值的平方成比例。第一塞贝克-系数α1能够为3.5·10-3V/k的值。第二塞贝克-系数α2能够为6.5·10-3V/k的值。
当两个端子由第二材料制成时,评估单元被构造用于,根据在下文中所说明的第八关系式(8)来确定第二电压UK的当前电压值UK1。第二电压UK通过借助塞贝克-温差电压US校正第一电压UM来得出,并且,等于第一电流I和第一电阻R的乘积。根据第八关系式(8),根据第一电压UM的当前电压值UM1和塞贝克-温差电压US的当前电压值US1来确定第二电压UK的当前电压值UK1。
第七和第八关系式(7)、(8)适用于这种情况:在所述情况下,两个端子41、42由第二材料制成,并且,在所述情况下,第一电流沿着第一方向R1流动。如果在此第一电流Ⅰ逆着第一方向R1流动,则在第七和第八关系式(7)、(8)中出现的差值会具有负号,所述差值为在第二校正温度θ23的当前温度值θ23n和第一校正温度θ13的当前温度值θ13n之间的差值。
当两个端子由第二材料制成时,评估单元被构造用于,根据在下文中所说明的第九关系式(9)来确定第一电流I的当前电流值I1。根据第九关系式(9),将第一电流I的当前电流值I确定为第二电压UK的当前电压值UK1与第一电阻R的当前电阻值R1的商数。
当两个端子41、42由第一材料制成时,评估单元不确定塞贝克-温差电压并且被构造用,将第一电流I的当前电流值I确定为第一电压UM的当前电压值UM1与第一电阻R的当前电阻值R1的商数。
图3示出了第一电池模块60的、立体的部分视图,所述第一电池模块具有多个电池电芯、根据本发明的第一实施方式的电流传感器和第一连接端口61。如此布置第一电池模块的电池电芯,使得分别将电池电芯中的每个电池电芯的两个电池电芯端子中的一个布置在第一电池模块60的单个的第一面62内部。第一连接端口61被布置在第一电池模块60的第二面上,所述第二面邻接第一面62并且垂直于其延伸。此外,第一连接端口61被夹紧或者焊接在第一电池模块60处。为了将第一电池模块60与至少一个另外的第一电池模块(未示出)串联连接,第一电池模块60的第一连接端口61经由电流汇流排或者经由电缆能够与至少一个另外的第一电池模块的每个另外的第一连接端口连接。在此,如构造第一连接端口61并且将其安装到第一电池模块60处那样地,以同样的方式来构造每个另外的第一连接端口并且将其安装在相应的、另外的第一电池模块处。
根据第一实施方式的电流传感器的导电体10经由其第一外部区域21与第一电池模块60的、预先确定的电池电芯的电池电芯端子63连接,并且,经由其第二外部区域23与第一连接端口61连接,所述电池电芯端子63被布置在第一电池模块60的第一面62上。为了简化来自图3的图示,只有预先确定的电池电芯的、与导电体10连接的电池电芯端子63设有对应的附图标记63。
就在图3中所示出的导电体10而言,即就第一电池模块60的导电体10而言,能够识别出:两个外部区域21、23,与测量区域22重合的中间区域22,凹部30,两个端子41、42以及温度传感器51、52,所述端子尤其是被构造为突出的尖端。通过第一电池模块60的导电体10,第一电流I能够沿着第一方向R1或者逆着第一方向R1地流动。因此,通过第一电池模块10的导电体10流动的第一电流I能够是充电或者放电电流。
如前所述,第一电池模块60的导电体10的两个外部区域与不同地构造的元件63、61连接,即,与第一电池模块60的、预先确定的电池电芯的电池电芯端子63并且与第一连接端口61连接,所述电池电芯端子被布置在第一面62内部。出于这个原因,第一电池模块60的导电体10的两个外部区域21、23的实际温度不同,并且因此,对应的测量区域22的、垂直于第一方向R1延伸的两个端部的实际温度也不同。视第一电池模块60的、预先确定的电池电芯的以及第一连接端口61的构造方式而定,这个测量区域22的两个端部的实际温度之间的差值能够例如在10℃和100℃之间(即,在10K和100K之间)。第一电池模块60的、预先确定的电池电芯的构造方式尤其是涉及这个电池电芯的容量。当第一电池模块60的导电体10和第一连接端口61通过材料锁合的连接部(例如通过焊接或者压接(Crimpen))彼此连接时,对应的测量区域22的两个端部的实际温度之间的差值例如约为10℃。当第一电池模块60的导电体10和第一连接端口61通过插入式连接部彼此连接时,则在第一电池模块60的导电体10和第一连接端口61之间的连接点的电阻大于在使用材料锁合的连接部时的电阻。因此,在这种情况下,在对应的测量区域22的两个端部的实际温度之间的差值也更大。
图4示出了第二电池模块70的、立体的部分视图,所述第二电池模块具有根据本发明的第二实施方式的电流传感器和第二连接端口71。相对于第一电池模块60,第二电池模块70的不同之处在于根据第二实施方式的电流传感器的构造方式以及第二连接端口71的构造方式和安装方式。除此之外,以与第一电池模块60相同的方式来构造第二电池模块70。
根据第一和第二实施方式的电流传感器的区别在于两个端子41、42的以及两个温度传感器51、52的布置方式。根据第二实施方式的电流传感器包括中间区域25,所述中间区域相对于根据第一实施方式的电流传感器的测量区域22不同地被定义。根据第二实施方式的电流传感器包括评估单元,所述评估单元的功能性不同于根据第一实施方式的评估单元的功能性。除此之外,两种电流传感器以同样的方式被构造。根据第二实施方式的电流传感器的导电体10以同样的方式被安装在第二电池模块70处,根据第一实施方式的电流传感器的导电体10也以所述方式被安装在所述第一电池模块70处。
第二连接端口71布置在所述第二电池模块70的第一面62处。为了将第二电池模块70与相邻的另外的第二电池模块(未示出)串联连接,所述第二连接端口71能够通过插接连接部与相邻的另外的第二电池模块的另外的第二连接端口连接。替代地,替代这种插接连接部,能够使用焊接连接部。在此,所述另外的第二连接端口能够以同样的方式进行构造,并且安装在所述另外的第二电池模块处,如构造所述第二连接端子71那样,并且安装在所述第二电池模块70处。
就根据第二实施方式的电流传感器而言,两个端子41、42被布置在导电体10外部。此外,根据第二实施方式的电流传感器的中间区域25与导电体10的中间区域22的子区域重合。在此,第一端子41经由第一测量导线43与测量区域25的、两个垂直于第一方向R1延伸的两个端部中的第一端部连接。此外,第二端子42经由第二测量导线44与测量区域25的两个端部中的第二端部连接。
就根据第二实施方式的电流传感器而言,在两个端子41、42之间的、最小的连接线段在测量导线43、44的上方并且在测量区域25的上方延伸。在两个端子41、42之间的、最小的连接线段的、在测量区域25上延伸的部分平行于第一方向R1地延伸。由于在测量导线43、44上没有电压下降,就根据第二实施方式的电流传感器而言,施加在两个端子41、42之间的第一电压等于在测量区域25上下降的电压。
第一温度传感器51与测量区域25的两个端部中的、配属于其的第一端部热接触。第二温度传感器51与测量区域25的两个端部中的、配属于其的第二端部热接触。温度传感器51、52分别被布置为邻接凹部30。这意味着,每个温度传感器51、52在这里也被构造有用于,测量导电体10的测量区域25的、配属于其的端部的温度。
就根据第二实施方式的电流传感器而言,导电体10没有直接与端子41、42连接。在这里,导电体10经由两个测量导线43、44与端子41、42连接。这意味着,就第二电池模块70而言,端子41、42分别具有温度,所述温度与第二电池模块70的温度相同并且不同于测量区域25的两个端部中的一个端部的每个温度。
由于就根据第二实施方式的电流传感器而言两个端子41、42的温度相同,则在这两个端子41、42之间没有施加塞贝克-温差电压。因此,就根据第二实施方式的电流传感器而言,第一电压等于在第一电流I和对应的测量区域25的第一电阻的当前电阻值之间的乘积。根据第二实施方式的电流传感器的评估单元被构造用于,将第一电流I的当前电流值确定为第一电压的当前电压值与对应的测量区域25的第一电阻的当前电阻值的商数。根据第二实施方式的电流传感器的评估单元也被构造用于,如根据第一实施方式的评估单元确定对应的电流传感器的测量区域22的第一电阻的当前电阻值那样地,以同样的方式来确定对应的电流传感器的测量区域25的第一电阻。
图5示出了具有印刷电路板80的印刷电路板单元的部分后视图,所述印刷电路板尤其是由柔性材料制成,在图5中部分地示出所述印刷电路板的背面81。在印刷电路板80的正面上施加有根据本发明的第一实施方式的电流传感器(未示出),所述正面平行于背面81地延伸。可替代地,在印刷电路板80的正面上施加有根据本发明的第二实施方式的电流传感器(未示出)。
印刷电路板单元包括接触元件90,所述接触元件90具有载体元件91,所述载体元件被安装在印刷电路板80的侧面上并且具有两个对置的面,所述侧面垂直于印刷电路板80的背面81地延伸。在此,载体元件91的、两个对置的面中的背面邻接印刷电路板80的背面81。此外,载体元件91的、两个对置的面中的正面邻接印刷电路板80的正面。
此外,接触元件90具有条带92,所述条带由导电的材料制成。条带92被施加在载体元件91的背面上。此外,条带92与电流传感器的导电体10的第一外部区域21连接,所述电流传感器被施加在印刷电路板80的正面上。条带92例如能够由铜制成,并且,在制造印刷电路板单元时借助蚀刻而施加。
此外,接触元件90包括粘合装置95,所述粘合装置具有两个对置的粘合面96,所述粘合面彼此平行地延伸并且包括第一粘合面和第二粘合面96。粘合装置95被布置在载体元件91背面上,并且,通过第一粘合面被粘接在条带92上。在此,用于粘合装置90的粘合材料由导电的材料制成。粘合装置95被构造为双面的粘合带。可替代地,为了制造粘合装置95能够借助涂胶装置(Spender)使导电的粘合材料分布在条带92上。
图6示出第三电池模块100的侧视图,所述第三电池模块具有前述的印刷电路板单元。此外,第三电池模块100包括多个电池电芯(未示出),如此布置所述电池电芯,使得电池电芯中的每个电池电芯的两个电池电芯端子中的每一个电池电芯端子被布置在第三电池模块100的、单个的第一面101内部。
如此布置印刷电路板单元,使得其印刷电路板80的背面81邻接第三电池模块100的第一面101。在此,印刷电路板单元的接触元件90通过它的粘合装置90的第二粘合面96被粘接在第三电池模块100的、预先确定的电池电芯的电池电芯端子处,所述电池电芯端子被布置在第三电池模块100的第一面101上。由此,电流传感器的导电体10的第一外部区域21与第三电池模块100的、预先确定的电池电芯的电池电芯端子连接,所述电流传感器被施加在印刷电路板80的正面82上,所述电池电芯端子被布置在第三电池模块100的第一面101上。
第三电池模块100包括第三连接端口(未示出),如同构造第一连接端口61并且将其安装在第一电池模块60处地,所述第三连接端口以相同的方式被构造并且被安装在第三电池模块100处。可替代地,如同构造第二连接端口71并且将其安装在第二电池模块70处地,所述第三连接端口以相同的方式被构造并且被安装在第三电池模块100处。此外,电流传感器的导电体10经由其第二外部区域23与第三电池模块100的第三连接端口连接,所述电流传感器被施加在印刷电路板80的正面82上。
因此,除了以上的、书面的公开之外,补充地参考在图1至6中的视图来进一步公开本发明。
Claims (13)
1.具有导电体(10)的电流传感器,第一电流(I)能够通过所述导电体平行于第一方向(R1)地流动,其特征在于,所述导电体(10)包括三个沿着所述第一方向(R1)直接相继的区域(21、22、23),其中,所述三个区域(21、22、13)中的中间区域(22)具有下述导体横截面面积,所述导体横截面面积小于所述三个区域(21、22、23)中的两个外部区域(21、23)中的每个外部区域的导体横截面面积,其中,所述电流传感器的电压传感器包括两个端子(41、42)并且被构造用于,测量施加在所述两个端子(41、42)之间的第一电压,其中,如此布置所述两个端子(41、42),使得在所述两个端子(41、42)之间的、最小的导电连接线段(35)部分地在测量区域(22、25)上延伸,所述测量区域与所述中间区域(22)或者与所述中间区域(22)的子区域(25)重合,并且,所述第一电压等于在所述测量区域(22、25)上下降的电压,其中,所述电流传感器的评估单元被构造用于,根据所述第一电压的当前电压值并且根据所述测量区域(22、25)的第一电阻的、预先定义的电阻值来确定所述第一电流(I)的当前电流值,
两个温度传感器(51、52),所述温度传感器尤其是被分别构造为热敏电阻,其中,所述温度传感器(51、52)中的每个温度传感器分别与配属于其的、所述测量区域(22、25)的两个端部中的相应端部热接触,并且,被构造用于,测量所述测量区域(22、25)的、配属于其的所述端部的温度(θ11),所述两个端部垂直于所述第一方向(R1)延伸,其中,所述评估单元被构造用于,此外根据两个参数来确定所述第一电流(I)的所述当前电流值,所述参数分别取决于所述温度(θ11)的所述当前温度值,所述温度由所述温度传感器(51、52)中的不同的一个测量出。
2.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,所述两个外部区域(21、23)分别包括所述导电体(10)的、垂直于所述第一方向(R1)延伸的两个端部的不同的端部,并且,在所述中间区域(22)和所述两个外部区域(21、23)中的一个之间的每个接触面垂直于所述第一方向(R1)地延伸,其中,所述导电体(10)沿着所述第一方向(R1)的导体横截面变化过程在每个接触面处是不连续的。
3.根据权利要求1或者2中任一项所述的电流传感器,其特征在于,所述中间区域(22)的所述导体横截面面积与所述两个外部区域(21、23)中的每个外部区域的所述导体横截面面积的商数小于或者等于在0.1和0.9之间的、0.1的整数倍,和/或,在所述中间区域(22)的、平行于所述第一方向(R1)延伸的长度(A)和所述中间区域(22)的所述导体横截面面积之间的商数小于1.6与第一长度单位的倒数的乘积,其中,说明所述中间区域(22)的所述长度(A)的长度单位与第一长度单位一致,并且,说明所述中间区域(22)的所述导体横截面面积的面积单位与用于平方的所述第一长度单元一致。
4.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,所述导电体(10)是板状的,和/或,所述导电体(10)沿着所述第一方向(R1)的高度变化过程是恒定的。
5.根据权利要求4所述的电流传感器,其特征在于,所述导电体(10)在平行于所述第一方向(R1)延伸的边缘区域中具有凹部(30),所述凹部的轮廓由三个直接相继的子轮廓(31、32、33)构成,其中,所述子轮廓(31、32、33)中的第一和第二子轮廓分别邻接所述两个外部区域(21、23)中的不同的一个,并且,所述子轮廓(31、32、33)中的第三子轮廓平行于所述第一方向(R1)延伸并且直接邻接所述中间区域(22)。
6.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,所述测量区域(22)与所述中间区域(22)重合,所述两个端子(41、42)被分别布置在所述两个外部区域(21、23)中的不同的一个中,并且,在所述两个端子(41、42)之间的、所述最小的导电连接线段(35)完全在所述导电体(10)上延伸,或者,
所述测量区域(25)与所述中间区域(22)或者与所述中间区域(22)的子区域(25)重合,所述两个端子(41、42)被布置在所述导电体(10)的外部,并且,所述最小的导电连接线段的部分被构造为测量导线(43、44),所述部分不在所述测量区域(25)上延伸,所述测量导线在所述导电体(10)的外部延伸。
7.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,所述导电体(10)由第一材料制成,并且,所述评估单元被构造用于,将所述第一电流(I)的当前电流值确定为第二电压的当前电压值与所述第一电阻的当前电阻值的商数,其中,当所述两个端子(41、42)被布置在所述导电体(10)外部时,或者,当所述两个端子(41、42)被布置在所述导电体(10)内部并且由所述第一材料制成时,所述评估单元被构造用于,将所述第二电压的所述当前电压值设置为等于所述第一电压的所述当前值,并且,当所述两个端子(41、42)被布置在所述导电体(10)内部并且由不同于所述第一材料的第二材料制成时,所述评估单元被构造用于,根据所述第一电压的所述当前电压值和所述两个参数来确定所述第二电压的所述当前电压值,其中,所述评估单元进一步被构造用于,根据所述第一电阻的、预先定义的电阻和所述两个参数来确定所述第一电阻的所述当前电阻值。
8.根据权利要求7所述的电流传感器,其特征在于,当所述两个端子(41、42)被布置在所述导电体(10)内部并且由所述第二材料制成时,所述评估单元被构造用于,根据所述第一和所述第二材料的塞贝克-系数并且根据所述两个参数来确定塞贝克-温差电压的当前电压值,并且,将所述第二电压的所述当前电压值确定为线性组合,所述塞贝克-温差电压施加在所述测量区域(22)的所述两个端部之间,所述线性组合在所述第一电压的所述当前电压值和所述塞贝克-温差电压的所述当前电压值之间。
9.根据权利要求7或者8所述的电流传感器,其特征在于,所述评估单元被构造用于,确定在所述测量区域(22、25)中出现的温度梯度,根据所述温度梯度和所述两个参数来确定所述测量区域(22、25)的平均温度的当前温度值,并且,根据所述测量区域(22、25)的所述平均温度的所述当前温度值和预先确定的温度值、所述第一材料的温度-系数以及所述第一电阻的、所述预先定义的电阻值来确定所述第一电阻的所述当前电阻值,其中,所述第一电阻的所述当前电阻值与所述第一电阻的、在所述测量区域(22、25)的所述平均温度的所述当前温度值时出现的电阻值一致,并且,所述第一电阻的所述预先定义的电阻值与所述第一电阻的、在所述测量区域(22、25)的所述平均温度的所述预先定义的温度值时出现的电阻值一致。
10.根据权利要求1所述的电流传感器,其特征在于,所述评估单元被构造用于,根据由相应的温度传感器(51、52)所测量的温度(θ11)的、时间相关的当前变化过程并且根据所需温度(θ12)的、时间相关的当前变化过程来确定每个温度传感器(51、52)的当前温度测量误差(△θ11),在所述相应的温度传感器(51、52)和所述测量区域(22、25)的、配属于其的所述端部之间没有热传递阻力的情况下,由所述相应的温度传感器(51、2)来测量所述所需温度,其中,所述评估单元被进一步构造用于,针对每个温度传感器(51、52),根据由所述相应的温度传感器(51、52)所测量的温度(θ11)的所述当前温度值并且根据所述相应的温度传感器(51、52)的所述当前温度测量误差(△θ11)来确定所述测量区域(22、25)的、配属于所述相应的温度传感器(51、52)的所述端部的校正温度(θ13)的当前温度值,其中,所述两个参数分别与所述测量区域(22、25)的、分别配属于所述温度传感器(51、52)中的不同的一个的端部的校正温度(θ13)的当前温度值一致。
11.具有印刷电路板(80)的印刷电路板单元,其特征在于,根据前述权利要求中任一项所构造的电流传感器和接触元件(90),其中,所述电流传感器被施加在所述印刷电路板(80)上,并且,所述接触元件(90)被安装在所述印刷电路板(80)处并且具有条带(92)和双面的粘合装置(95),所述条带由导电的材料、尤其是由铜制成,所述粘合装置具有两个对置的粘合面(96),其中,所述条带(92)与所述电流传感器的所述导电体(10)的所述两个外部区域(21、22)中的第一外部区域连接,所述粘合装置(95)通过所述两个粘合面(96)中的第一粘合面被粘接在所述条带(92)上,并且,粘合材料由导电的材料制成,所述粘合材料被用于所述粘合装置(95)。
12.电池,所述电池具有多个电池模块(60、70、100)和至少一个电流传感器,所述电池模块串联连接并且分别具有至少一个电池电芯,所述电流传感器分别配属于所述电池模块(60、70、100)中的一个并且分别根据权利要求1至10中任一项来构造,其中,所述至少一个电流传感器中的每个通过其导电体(10)的所述两个外部区域(21、23)中的第一外部区域与所述配属于其的电池模块(60、70、100)的、预先确定的电池电芯的电池电芯端子(63)连接,并且,通过其导电体(10)的所述两个外部区域(21、23)中的第二外部区域与所述配属于其的电池模块(60、70、100)的连接端口(61、71)连接,其中,所述电池模块(60、70、100)通过其连接端口(61、71)彼此连接,并且,所述第一电流(I)能够流过所述电池并且能够同时流过每个电流传感器的所述导电体(10)。
13.根据权利要求12所述的电池,其特征在于,根据权利要求11所述的至少一个印刷电路板单元,其中,所述至少一个印刷电路板单元中的每个印刷电路板单元分别配属于所述电池模块(100)中的那个电池模块,施加在所述相应的印刷电路板单元的所述印刷电路板(80)上的所述电流传感器也配属于所述电池模块,其中,每个印刷电路板单元的所述接触元件(90)通过其粘合装置(95)的所述两个粘合面(96)中的第二粘合面被粘接在所述电池模块(100)的所述预先确定的电池电芯的所述电池电芯端子处,所述电池模块配属于所述相应的印刷电路板单元。
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