DE10060490A1 - Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges - Google Patents

Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges

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Abstract

Es wird eine Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges mit einem Sensor (2) zur Messung von in einer Anschlussleitung (1) fließendem elektrischen Strom beschrieben. Die Einrichtung weist mindestens zwei Sensoren (2, 3) zur Messung des Stroms in der Anschlussleitung (1) auf, deren Massbereiche voneinander verschieden sind, wobei wenigstens einer der beiden Sensoren (2, 3) für eine potentialfreie Messung des Stroms ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges mit einem Sensor zur Messung von in einer Anschlussleitung fließendem elektrischen Strom.
Eine derartige Einrichtung für die Überwachung eines Kraftfahrzeug-Bordnetzes ist aus der DE 197 36 025 A1 bekannt. Die dort beschriebene Einrichtung weist einen Sensor zur Messung des Stroms in der Anschlussleitung einer Batterie des Bordnetzes auf. Über den Stromsensor kann der von der Batterie zu den Verbrauchern (Starter, Lampen, Radio etc.) abfließende Strom sowie der der Batterie über den Generator zugeführte Ladestrom gemessen werden. In Verbindung mit einer Zeitdauermessung kann so die der Batterie entnommene und die zugeführte elektrische Ladung bestimmt werden. Mit Hilfe von weiteren Informationen wie Temperatur und Batteriespannung lässt sich insgesamt der Ladezustand der Batterie gut bestimmen. Aufgrund der Tatsache, dass immer mehr elektrische Verbraucher in einem Fahrzeug eingesetzt und immer mehr Funktionen elektrisch bzw. elektromechanisch realisiert werden, gewinnt die Bordnetzüberwachung und damit die Überprüfung des Batterieladezustandes als Teil der Bordnetzüberwachung immer mehr an Bedeutung. Die Kenntnis des Batterieladezustandes ist insbesondere dann notwendig, wenn sicherheitsrelevante Einrichtungen, wie zum Beispiel eine elektromechanischen Bremse, beim Ausfall des Generators allein über die Batterie versorgt werden müssen. In diesem Fall muss der Fahrer rechtzeitig gewarnt werden, falls die Batterie eine bestimmte Ladezustandsschwelle unterschritten hat.
Um den Ladezustand der Batterie mit Hilfe der Strommessung möglichst genau bestimmen zu können, ist es erforderlich, nicht nur große und mittlere Ströme messen zu können, sondern auch kleine Ströme, da auch Verbraucher mit einer kleinen Stromaufnahme bei einer langen Einschaltdauer eine beträchtliche Verringerung der Batteriekapazität bewirken.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges zu schaffen, bei der in zuverlässiger und einfacher Weise eine Messung des in einer Anschlussleitung zur Batterie fließenden Stroms über einen großen Messbereich (mehrere Dekaden) möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens zwei Sensoren zur Messung des Stroms in der Anschlussleitung vorgesehen sind, deren Messbereiche voneinander verschieden sind, wobei wenigstens einer der beiden Sensoren für eine potentialfreie Messung des Stroms ausgebildet ist. Potentialfreie Messung bedeutet hierbei ohne galvanischen Kontakt zur Anschlussleitung. Dabei wird für diesen Zweck vorzugsweise ein Magnetfeldsensor (Hallsensor oder magnetoresistiver Sensor) eingesetzt, der zur Messung des Stroms das von diesem erzeugte Magnetfeld misst.
Durch das Vorsehen von zwei Sensoren mit unterschiedlichen Messbereichen wird insgesamt ein größerer Messbereich abgedeckt. Dadurch, dass mindestens einer der beiden Sensoren als potentialfrei messender Sensor ausgebildet ist, wird - wie weiter unten näher erläutert wird - einerseits die Zuverlässigkeit der Einrichtung erhöht und andererseits eine einfache und kostengünstige Messbereichsumschaltung bzw. eine einfache und kostengünstige Auswahl des für den jeweils aktuellen Messbereich relevanten Sensors ermöglicht.
In vorteilhafter Weise ist es vorgesehen, dass die Messbereiche der beiden Sensoren sich in einem Teilbereich überlappen. In diesem Fall werden im Überlappungsbereich von beiden Sensoren Messwerte aufgenommen, die einer beiden Sensoren gemeinsamen Auswerteeinheit zugeführt werden. Dabei wird anhand der Messwerte des ersten Sensors eine Eichung des zweiten Sensors durchgeführt oder umgekehrt. Diese Eichung wird in der gemeinsamen Auswerteeinheit durchgeführt. Dabei bedeutet Eichung die Kalibrierung von Parametern, Koeffizienten, Verstärkungsfaktoren oder dergleichen, die bei der Auswertung der von dem zu eichenden Sensor gemessenen Signale von der Auswerteeinheit herangezogen werden. Eichung im Rahmen der Erfindung ist jedoch auch die elektronische Einstellung von Parametern am Sensor selbst durch die Auswerteeinheit, die dann auch als Steuereinheit ausgebildet ist. Dabei wird vorzugsweise einer der beiden Sensoren als vorab vom Werk bei Auslieferung der Einrichtung absolut geeichter Sensor eingesetzt. Dieser Sensor eicht dann, wie vorstehend beschrieben, nach dem Einbau der Einrichtung in das Fahrzeug den anderen Sensor durch Vergleich der im Messwert-Überlappungsbereich gemessenen Werte.
In einer ersten Ausführungsform sind beide Sensoren zur potentialfreien Messung des Stroms ausgebildet, wobei bevorzugt zwei Magnetfeldsensoren eingesetzt werden.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein Magnetfeldsensor für die Messung der kleinen Ströme vorgesehen, während zur Messung der großen Ströme ein in der Anschlussleitung angeordneter Widerstand (Shunt) als Sensor vorgesehen, wobei der Spannungsabfall, den der zu messende Strom an diesem Widerstand hervorruft, gemessen wird. In einer besonders kostengünstigen Variante dieser Ausführungsform bildet ein Teil der Anschlussleitung selbst den Messwiderstand aus. Diese Ausführungsform stellt also eine Kombination aus einem Sensor, der galvanisch potentialmäßig mit der Anschlussleitung verbunden ist, und einem potentialfreien Sensor dar.
Ein potentialfrei messender Sensor hat den Vorteil, dass dieser durch Spannungs- oder Stromspitzen auf der stromführenden Anschlussleitung nicht beschädigt wird. Im umgekehrten Fall hat die Verwendung eines galvanisch nicht im Strompfad der Anschlussleitung eingebundenen Sensors den Vorteil, dass auch bei einer Beschädigung des Sensors der Strom weiterhin ungehindert in der Anschlussleitung fließen kann. Außerdem beeinflusst ein potentialfrei messender Stromsensor das Spannungspotential des Bordnetzes im Unterschied zu einem in der Anschlussleitung angeordneten Messwiderstand nicht.
Im Unterschied zu einer Strommesseinrichtung, die aus zwei in der Anschlussleitung parallel oder seriell angeordneten Messwiderständen besteht, zwischen denen zur Messbereichsumschaltung durch ein Schaltelement umgeschaltet wird, ist die Messbereichsumschaltung bei Verwendung von wenigstens einem potentialfrei messenden Stromsensor wesentlich einfacher und kostengünstiger zu realisieren. Bei Verwendung eines oder zweier potentialfreier Sensoren können beide Sensoren gleichzeitig, unabhängig voneinander und ohne sich gegenseitig zu beeinflussen den Strom messen. Dabei wird von der Auswerteeinheit lediglich detektiert, welches der beiden Sensorsignale seinen jeweiligen Messbereich über- oder unterschritten hat, wobei das jeweils andere Sensorsignal, das innerhalb seines vorherbestimmten Messbereich liegt, als Signal für die Strommessung ausgewertet wird. Ein Schaltelement zur Messbereichsumschaltung ist nicht notwendig. Dadurch, dass eine galvanische Umschaltung zwischen einem ersten Messwiderstand und einem zweiten Messwiderstand entfällt, gibt es auch keine störende Änderung im Spannungspotential für die Verbraucher des Bordnetzes, die im Falle einer Messbereichsumschaltung zwischen zwei Widerständen auftreten würde.
Es ist besonders vorteilhaft, die erfindungsgemäße Einrichtung einer Anschlussleitung der Batterie zuzuordnen, da so in einfacher Weise sämtliche Ströme erfast werden. Es ist jedoch genauso möglich, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung die Ströme in anderen Strompfaden zu messen.
Anhand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bordnetzes mit den zwei Magnetfeldsensoren,
Fig. 2 die Anordnung der beide Magnetfeldsensoren im Magnetfeld, das von dem zu messenden Strom erzeugt wird,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Bordnetzes mit einem Magnetfeldsensor und einem Messwiderstand,
Fig. 4 eine Einrichtung mit einem Magnetfeldsensor und einem Messwiderstand, der Teil der stromführenden Anschlussleitung ist,
Fig. 5 eine Darstellung der beiden Messbereiche mit dem Überlappungsbereich,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Sensorgehäuses, in dem der stromführende Anschlussleiter verläuft und die Sensoren angeordnet sind.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bordnetzes, das eine Batterie (5) aufweist, über die die verschiedensten Verbraucher (V) im Fahrzeug mit Strom versorgt werden. Der Minuspol der Batterie (5) ist mit Masse (Fahrzeugkarosserie) verbunden. Der Pluspol ist über eine Anschlussleitung (1) mit den Verbrauchern (V) und dem Generator (nicht dargestellt) verbunden. Über diese Anschlussleitung (1) fließen sämtliche Ströme von der Batterie (5) bzw. zur Batterie. Dieser Anschlussleitung (1) sind nun zwei Sensoren (2, 3) mit unterschiedlichen Messbereichen zur Strommessung zugeordnet. Selbstverständlich können die Sensoren auch der Anschlussleitung, welche von dem Minuspol der Batterie (5) zur Karosseriemasse führt, zugeordnet sein. In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 sind beide Sensoren (2, 3) als Magnetfeldsensoren ausgebildet, die zur Messung des Stroms in der Anschlussleitung (1) das von dem Strom erzeugte Magnetfeld messen. Dabei ist einer der Sensoren (2) ein Hallsensor und der andere ein magnetoresistiver Sensor (3). Als Hallsensor kann beispielsweise der Sensorbaustein HAL 400/401 der Fa. Micronas Intermetall eingesetzt werden. Als magnetoresistiver Sensor kann der Sensorbaustein KMZ10 der Fa. Philips eingesetzt werden. Die Empfindlichkeit und der Messbereich der Magnetfeldsensoren (2, 3) hängt neben sensorspezifischen Parametern (z. B. physikalischer Effekt, auf dem das Messprinzip basiert) ab von dem Abstand des Sensors zum Stromleiter (1). In einer Ausführungsform (siehe Fig. 5) ist der Hallsensor (2) für einen Messbereich von 1 A bis zu 10 kA ausgelegt, während der magnetoresistive Sensor (3) für den Messbereich von 10 mA bis zu 10 A ausgelegt ist. In dem Bereich zwischen 1 A und 10 A überlappen sich die beiden Messbereiche. Die beiden Sensoren (2, 3) erzeugen jeweils eine zum Magnetfeld und damit zum Strom proportionale Spannung, die einem Mikrokontroller als Auswerteeinheit zugeführt wird. Innerhalb des Mikrokontrollers werden die analogen Spannungswerte über Analog- /Digitalwandler (A/D-Wandler) in digitale Werte umgewandelt, um dann mittels eines Auswerteprogramms zur Berechung eines Stromwertes weiterverarbeitet zu werden. Dabei kann es vorgesehen sein, dass jedem Sensorbauelement (2, 3) eine Steuerplatine (2A, 2B) zugeordnet ist, auf der sich zur Ansteuerung und/oder Versorgung des eigentlichen Sensorbauelements weitere elektronische Bauelemente befinden. Die eigentlichen Sensorbauelemente (2, 3) können direkt auf der Steuerplatine (2A, 2B) angeordnet sein oder auch über Leitungen an diese angeschlossen sein.
Die Messbereichsumschaltung oder genauer gesagt die Auswahl des Sensors für den jeweiligen Messbereich geschieht folgendermaßen. Dem Sensor (3) zur Messung der kleinen Ströme (hier dem magnetoresistiven Sensor) ist eine obere Signalschwelle (z. B. eine Signalschwelle, die einem Strom von 10 A entspricht) zugeordnet. Dem Sensor (3) zur Messung der großen Ströme (hier dem Hallsensor) ist eine untere Signalschwelle (z. B. eine Signalschwelle, die einem Strom von 1 A entspricht) zugeordnet. Beide Signalwerte werden gleichzeitig der Auswerteeinheit zugeführt. Dort wird vor einer Auswertung und Umrechnung der Signale in Stromwerte überprüft, ob das Signal einer der beiden Sensoren (2, 3) seine Signalschwelle über- bzw. unterschritten hat. Es werden dann nur die Signale des Sensors berücksichtigt, dessen Signalschwelle nicht über- bzw. unterschritten wurde.
Die Auswertung und Berücksichtigung der Signalwerte im Überlappungsbereich kann unterschiedlich erfolgen, wobei der Überlappungsbereich insbesondere zur gegenseitigen Eichung der Sensoren benutzt wird. Dabei wird vorzugsweise einer der beiden Sensoren als vorab vom Werk bei Auslieferung der Einrichtung absolut geeichter Sensor eingesetzt. Dieser Sensor eicht dann nach dem Einbau der Einrichtung in das Fahrzeug den anderen Sensor. Diese Eichung erfolgt in der Auswerteeinheit (z. B. ein µC) durch Vergleich der im Messwert- Überlappungsbereich gemessenen Werte. Die Eichung kann nach dem Einbau der Einrichtung in das Fahrzeug nur einmal erfolgen oder aber auch in bestimmten Zeitabständen wiederholt werden. Darüber hinaus kann es auch vorgesehen sein, dass der vorab vom Werk geeichte Sensor nach einer bestimmten Zeitdauer seinerseits durch den anderen Sensor geeicht wird. Dies kann dann sinnvoll sein, wenn die Genauigkeit des vom Werk vorab geeichten Sensors im Laufe der Zeit stärker abnimmt als die des anderen Sensors, dessen vorab Eichung vor dem Einbau unter Umständen schwieriger ist.
Wie die Messwerte der beiden Sensoren im Überlappungsbereich bei der Berechnung des Stromwertes berücksichtigt werden kann unterschiedlich sein. In einer Auswertevariante werden im Überlappungsbereich immer nur die Messwerte eines Sensors berücksichtigt. Für diesen Zweck ist in der Auswerteeinheit eine entsprechende Information gespeichert. In einer alternativen Auswertevariante erfolgt im Überlappungsbereich eine Mittelwertbildung der beiden Messwerte. Die Auswertestrategie (Auswertealgorithmus) für die im Überlappungsbereich liegenden Messwerte ist vorgegeben und in Form eines Auswerteprogramms gespeichert.
In Fig. 2 ist die räumliche Anordnung der beiden Magnetfeldsensoren (2, 3) zur stromführenden Anschlussleitung (1) gezeigt. Im dargestellten Beispiel fließt der Strom in die Zeichenebene hinein. Dabei misst der Magnetfeldsensor (2) die x-Komponente des vom Strom erzeugten Magnetfeldes und der Magnetfeldsensor (3) die y-Komponente. Beide Sensoren (2, 3) sind in der Lage neben dem Betrag der Stromstärke auch dessen Richtung zu bestimmen. In einer nicht dargestellten Variante sind die beiden Magnetfeldsensoren (2, 3) so angeordnet, dass sie dieselbe Magnetfeldkomponente messen. In diesem Fall sind die beiden Sensoren bezogen auf die Zeichenebene übereinander angeordnet (d. h. in z-Richtung hintereinander). Dabei können die Sensoren fluchtend zueinander oder aber auch in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet sein.
Für die Offset-Kompensation und die Kompensation von ggf. Temperaturdriften des Hallsensors und des magnetoresistiven Sensors kann der Fachmann auf bekannte Verfahren und Schaltungen zurückgreifen.
Störende Fremdfelder können durch stromführende Leitungen in der Nähe der Sensoren entstehen. Bei der Messung von kleinen Strömen, z. B. im 10 mA Bereich, stellt auch das Erdmagnetfeld eine nicht mehr zuvernachlässigende Störung dar. Um die Magnetfeldsensoren (2, 3) von störenden Fremdfeldern abzuschirmen, ist vorzugsweise eine die Sensoren umgebende Abschirmung (4) vorgesehen. Hierfür eignet sich z. B. ein Metallblech oder ein abschirmender Ferritkörper.
Auf den Fig. 3 und 4 ist eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Diese Ausführungsform weist nur einen Magnetfeldsensor (3) zur potentialfreien Strommessung auf. Der andere Sensor wird von einem Messwiderstand (2) gebildet, wobei die Strommessung auf die Messung des Spannungsabfalls, den der Strom am Messwiderstand bewirkt, zurückgeführt wird. Dabei dient der Magnetfeldsensor (3) zur Messung der kleinen Ströme, während der Messwiderstand (2) zur Messung der großen Ströme dient. Auch hier kann mit dem Magnetfeldsensor (3) und dem Messwiderstand (2) gleichzeitig eine Strommessung erfolgen.
In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist der Messwiderstand (2) als separates Bauteil in der stromführenden Anschlussleitung (1) angeordnet. In dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel ist der Messwiderstand (2) als Teil der stromführenden Anschlussleitung (1) ausgeführt, wobei die Spannung an zwei Punkten (20, 21) der vorzugsweise als gestanzter Metallstreifen (1) ausgebildeten Anschlussleitung abgegriffen wird.
Zur Erhöhung der Stromdichte und damit zur Konzentration der magnetischen Feldlinien weist der Metallstreifen vorzugsweise wenigstens im Bereich eines Magnetfeldsensors (2, 3) eine Einschnürung auf.
Die Magnetfeldsensoren (2, 3) können mechanisch unmittelbar oder über Abstandshalter an der Anschlussleitung (1) befestigt sein und somit auch von dieser gehalten werden.
In einer Variante ist ein Sensorgehäuse (6) - siehe Fig. 6 - vorgesehen, das den Anschlussleiter (1) zumindest teilweise umgibt. In diesem Sensorgehäuse (6) sind die beiden Magnetfeldsensoren (2, 3) angeordnet, wobei der Anschlussleiter (1) in dem Sensorgehäuse (6) positionsgenau zu den Sensoren (2, 3) verläuft. Das Sensorgehäuse (6) kann aus zwei zwischen sich den Anschlussleiter (1) aufnehmenden Gehäusehälften bestehen. Das Sensorgehäuse (6) seinerseits kann nun wieder mit dem Anschlussleiter (1) mechanisch verbunden und von diesem gehalten werden oder von der Fahrzeugkarosserie. In vorteilhafter Weise übernimmt das Sensorgehäuse (6) auch die Funktion der magnetischen Abschirmung.

Claims (22)

1. Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Fahrzeuges mit einem Sensor (2) zur Messung von in einer Anschlussleitung (1) fließendem elektrischen Strom, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein zweiter Sensor (3) zur Messung des Stroms in der Anschlussleitung (1) vorgesehen ist, dessen Messbereich von dem Messbereich des ersten Sensors (2) verschieden ist,
wenigstens einer der beiden Sensoren (2, 3) für eine potentialfreie Messung des Stroms ausgebildet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einer Anschlussleitung (1) für eine Batterie (5) zugeordnet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sensoren (2, 3) mit einer gemeinsamen Auswerteeinheit, vorzugsweise einem Mikrocontroller, verbunden sind.
4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messbereiche der beiden Sensoren (2, 3) sich in einem Teilbereich überlappen.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Messwert-Überlappungsbereich von beiden Sensoren (2, 3) Messwerte aufgenommen werden, wobei anhand der Messwerte des ersten Sensors (2) eine Eichung des zweiten Sensors (3) durchgeführt wird oder umgekehrt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden Sensoren (2, 3) als absolut geeichter Sensor (2, 3) ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der beiden Sensoren (2, 3) ein Magnetfeldsensor ist, der zur potentialfreien Messung des Stroms in der Anschlussleitung (1) das vom Strom erzeugte Magnetfeld misst.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Magnetfeldsensoren (2, 3) so angeordnet sind, dass sie unterschiedliche Komponenten des vom Strom erzeugten Magnetfeldes messen.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Magnetfeldsensoren (2, 3) so angeordnet sind, dass sie dieselbe Komponente des vom Strom erzeugten Magnetfeldes messen.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (2) ein Hallsensor ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetfeldsensor (3) ein magnetoresistiver Sensor ist.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung von großen Strömen ein Hallsensor (2) vorgesehen ist, und zur Messung von kleinen Strömen ein magnetoresistiver Sensor (3) vorgesehen ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung von kleinen Strömen ein Magnetfeldsensor (2) vorgesehen ist, und zur Messung von großen Strömen ein Widerstand in der Anschlussleitung (1) als Sensor (2) vorgesehen ist, wobei der Spannungsabfall, den der Strom in der Anschlussleitung (1) an dem Widerstand hervorruft, als Stromsignal gemessen wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Anschlussleitung (1) selbst als Messwiderstand verwendet wird.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Magnetfeldsensoren (2, 3) von einer Abschirmung gegen magnetische Fremdfelder umgeben ist.
16. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleitung (1) als gestanzter Metallstreifen ausgebildet ist.
17. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleitung (1) wenigstens im Bereich eines Magnetfeldsensors (2, 3) eine Einschnürung zur Erhöhung der Stromdichte und damit zur Konzentration der magnetischen Feldlinien aufweist.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Magnetfeldsensoren (2, 3) mechanisch an der Anschlussleitung (1) befestigt ist.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, gekennzeichnet durch, ein den Anschlussleiter (1) zumindest teilweise umgebendes Sensorgehäuse (6), in dem die beiden Sensoren (2, 3) angeordnet sind, wobei der Anschlussleiter (1) in dem Gehäuse (6) positionsgenau zu dem/den Magnetfeldsensor(en) verläuft.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (6) aus zwei zwischen sich den Anschlussleiter (1) aufnehmenden Gehäusehälften besteht.
21. Einrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (6) mit dem Anschlussleiter (1) mechanisch verbunden und von diesem gehalten ist.
22. Einrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse (6) mit der Karosserie des Fahrzeuges mechanisch verbunden und von dieser gehalten ist.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226782A1 (de) * 2002-06-15 2004-01-08 Adam Opel Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überprüfung von elektrischen Einrichtungen in einem Fahrzeug sowie Verwendung eines Strommess-Systems eines Steuergerätes dazu
DE10357524A1 (de) * 2003-12-08 2005-07-14 Stefan Klaric Gmbh & Co. Kg Strommesseinrichtung
EP2511714A2 (de) 2011-04-15 2012-10-17 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Sensorbaugruppe, Sensorsteuerung und Strommessschaltung
CN104459294A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 现代摩比斯株式会社 利用各温度的电阻值的电流测定装置及其方法
DE102018201582A1 (de) * 2018-02-01 2019-08-01 Robert Bosch Gmbh Messmodul für ein Bordnetz und zugehöriges Bordnetz für ein Fahrzeug
DE102018201310B4 (de) * 2017-04-21 2019-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Stromsensor und Schutzschalter
DE102014107561B4 (de) 2013-06-12 2022-09-15 Infineon Technologies Austria Ag Strommessung und Überstromerkennung
DE102022207853A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Continental Automotive Technologies GmbH Stromsensor

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005022151B4 (de) * 2005-05-13 2007-10-25 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Initialisierung eines Sicherheitssystems, insbesondere eines Hall-Sensors, in einem Kraftfahrzeug
CN103797373B (zh) * 2011-07-14 2017-03-29 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于测量电流的装置
DE102011088893A1 (de) * 2011-12-16 2013-06-20 Robert Bosch Gmbh Strommessschaltung, Batterie und Kraftfahrzeug
WO2014029436A1 (de) * 2012-08-23 2014-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Stromausgabeeinheit für eine ladeeinrichtung
DE102015103146A1 (de) 2015-03-04 2016-09-08 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung eines Laststroms
DE102017200050A1 (de) 2017-01-04 2018-07-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Anschlussmodul für einen elektrischen Energiespeicher sowie Energieversorgungssystem
DE102022207854A1 (de) * 2022-07-29 2024-02-01 Continental Automotive Technologies GmbH Stromsensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3330953C1 (de) * 1983-08-27 1984-04-12 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur Überwachung des Ladezustandes einer Starterbatterie
DE19706946A1 (de) * 1997-02-21 1998-08-27 Daimler Benz Ag Battierüberwachungseinheit
DE19736025A1 (de) * 1997-08-20 1999-03-04 Mannesmann Vdo Ag Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3995210A (en) * 1974-11-06 1976-11-30 General Electric Company Variable gain electronic current transformer
GB2072966B (en) * 1980-03-10 1984-08-15 Czoch J W Battery discharge warning system
GB2099159B (en) * 1981-05-22 1985-04-11 Heme International Ltd Measuring probe
GB2226888A (en) * 1988-12-21 1990-07-11 Fuji Heavy Ind Ltd Abnormality detecting system for electric circuits
JPH0654463A (ja) * 1992-07-29 1994-02-25 Mitsubishi Electric Corp 車両用電子制御装置
JP3441672B2 (ja) * 1999-04-22 2003-09-02 株式会社オートネットワーク技術研究所 自動車用電源監視装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3330953C1 (de) * 1983-08-27 1984-04-12 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Vorrichtung zur Überwachung des Ladezustandes einer Starterbatterie
DE19706946A1 (de) * 1997-02-21 1998-08-27 Daimler Benz Ag Battierüberwachungseinheit
DE19736025A1 (de) * 1997-08-20 1999-03-04 Mannesmann Vdo Ag Einrichtung zur Überwachung eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10226782A1 (de) * 2002-06-15 2004-01-08 Adam Opel Ag Schaltungsanordnung und Verfahren zur Überprüfung von elektrischen Einrichtungen in einem Fahrzeug sowie Verwendung eines Strommess-Systems eines Steuergerätes dazu
DE10357524A1 (de) * 2003-12-08 2005-07-14 Stefan Klaric Gmbh & Co. Kg Strommesseinrichtung
DE10357524B4 (de) * 2003-12-08 2006-02-16 Stefan Klaric Gmbh & Co. Kg Strommesseinrichtung
EP2511714A2 (de) 2011-04-15 2012-10-17 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Sensorbaugruppe, Sensorsteuerung und Strommessschaltung
US20120262151A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Magna E-Car Systems Gmbh & Co Og Sensor assembly, sensor controller and current-measuring circuit
EP2511714A3 (de) * 2011-04-15 2015-05-27 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Sensorbaugruppe, Sensorsteuerung und Strommessschaltung
US9234919B2 (en) 2011-04-15 2016-01-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Sensor assembly, sensor controller and current-measuring circuit
DE102014107561B4 (de) 2013-06-12 2022-09-15 Infineon Technologies Austria Ag Strommessung und Überstromerkennung
CN104459294A (zh) * 2013-09-23 2015-03-25 现代摩比斯株式会社 利用各温度的电阻值的电流测定装置及其方法
DE102018201310B4 (de) * 2017-04-21 2019-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Stromsensor und Schutzschalter
DE102018201582A1 (de) * 2018-02-01 2019-08-01 Robert Bosch Gmbh Messmodul für ein Bordnetz und zugehöriges Bordnetz für ein Fahrzeug
DE102022207853A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Continental Automotive Technologies GmbH Stromsensor

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