DE102008029476A1 - Berührungslos arbeitende Strommessanordnung zur Messung eines Batteriestromes - Google Patents

Berührungslos arbeitende Strommessanordnung zur Messung eines Batteriestromes Download PDF

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Abstract

Berührungslos arbeitende Strommessanordnung zur Messung des zu- und abfließenden Stromes einer mindestens einen stabförmigen Polschaft (2) aufwesenden Batterie (1), die einen mit einer Wicklung (7) versehenen geschlossenen Ringkern (6) umfasst, der den mindestens einen Polschaft (2) umschließt. Ferner ist eine Auswerteschaltung (10) vorgesehen, die neben dem Polschaft (2) angeordnet ist und die mit der Wicklung (7) des Ringkerns (6) elektrisch verbunden ist. Dabei bilden Ringkern (6), Wicklung (7) und Auswerteschaltung (10) einen Kompensationsstromsensor, welcher ein Messsignal bereitstellt, das dem in dem Polschaft (2) fließenden Strom proportional ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine berührungslos arbeitende Strommessanordnung zur Messung eines Batteriestromes.
  • Um beispielsweise in Fahrzeugen die Verfügbarkeit der jeweiligen Fahrzeugbatterie zu erhöhen, werden immer häufiger so genannte Batteriesensoren eingesetzt, die u. a. den Strom, der der Batterie entnommen bzw. ihr hinzugefügt wird, erfassen. Der so erhaltene Messwert wird dann mittels entsprechender Algorithmen ausgewertet, so dass der Ladezustand der Batterie im Rahmen eines Energiemanagements zur Verfügung steht. Die Platzierung eines solchen Batteriesensors erfolgt zweckmäßigerweise vor der ersten Aufzweigung des Stromkreises, und damit möglichst nahe an der Batterie.
  • Beispielsweise aus der EP 1 435 524 A1 bekannte Batteriesensorsysteme verwenden einen in der Nähe des Polschaftes in den Stromkreis eingebrachten Shunt-Widerstand, wobei die an dem Shunt-Widerstand abfallende Spannung, die proportional zu dem durch ihn fließenden Strom ist, gemessen wird. Prinzipbedingt muss dazu eine elektrische Verbindung zwischen dem Shunt-Widerstand und der Auswerteelektronik vorgesehen werden. Die Auswerteelektronik ist üblicherweise auf einer Platine angebracht und befindet sich zweckmäßigerweise so nah wie möglich am Shunt-Widerstand. Dieser Aufbau bedingt eine Schnittstelle zwischen dem Kunststoffgehäuse der Auswerteelektronik, dem Shunt-Widerstand, dem Polschaft und einer abführenden Stromschiene zur Befestigung des Batteriekabels. Üblicherweise verwendete Kunststoffe haben den Nachteil, dass sie keine dichte Verbindung zu Kupfer bzw. Kupferlegierungen der Batteriestrom führenden Teile eingehen können. An diesen Schnittstellen kann sich bei entsprechenden Einsatzbedingungen Korrosion bilden, die die Auswerteelektronik schädigt und letzt endlich zu einem Defekt des Batteriesensors führen kann. Darüber hinaus ist prinzipbedingt die Messung selbst auch nicht potenzialfrei.
  • Eine Anordnung nach DE 35 32 044 A1 umgeht diese Probleme mittels eines berührungslos arbeitenden Stromsensors, bei dem ein offener magnetischer Kreis in Verbindung mit einem Hall-Sensorelement, das in einem Luftspalt des magnetischen Kreises angeordnet ist, um den stromführenden Leiter herum platziert ist. Ein offener magnetischer Kreis zeigt jedoch eine starke Anfälligkeit gegen externe Magnetfelder und ist daher sehr störanfällig. Darüber hinaus ist ein solches System, bedingt durch die Remanenz des magnetischen Materials, nicht geeignet, Ströme im mA-Bereich zu messen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine berührungslos und damit potenzialfrei arbeitende Strommessanordnung zur Messung eines Batteriestromes anzugeben, die eine hohe Genauigkeit bei kleinen Strömen aufweist und möglichst nahe an der Batterie anordenbar ist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine berührungslos arbeitende Strommessanordnung gemäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Eine erfindungsgemäße berührungslos arbeitende Strommessanordnung zur Messung des zu- und abfließenden Stromes einer mindestens einen stabförmigen Polschaft aufweisenden Batterie, umfasst einen mit einer Wicklung versehenen geschlossenen Ringkern, der mindestens einen Polschaft umschließt. Ferner ist eine Auswerteschaltung vorgesehen, die neben dem Polschaft angeordnet ist und die mit der Wicklung des Ringkerns elektrisch verbunden ist. Dabei bilden Ringkern, Wicklung und Auswerteschaltung einen Kompensationsstromsensor, welcher ein Messsignal bereitstellt, das dem in dem Polschaft fließenden Strom proportional ist.
  • Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein geschlossenes magnetisches System verwendet wird, das sehr robust gegenüber externen Magnetfeldern ist und das berührungslos arbeitet, so dass es weniger anfällig für Korrosion ist. Solche magnetische Kreise sind zusammen mit entsprechenden Auswerteschaltungen auch in der Lage, kleinere Ströme, d. h. auch Ströme im mA-Bereich mit hoher Genauigkeit zu messen und weisen darüber hinaus auch einen großen Messbereich hin zu höheren Strömen auf. Durch Anordnen der Messanordnung an der Polschiene wird eine maximale Nähe zur Batterie erreicht und dabei der zur Verfügung stehende Platz optimal genutzt. Die Anordnung kann als eine einzige Bauform realisiert werden, so dass sie sich hermetisch mit einer Kunststoffhülle abschließen lässt und damit das Eindringen von Feuchtigkeit, welche zur Korrosion metallischer Teile führen kann, verhindert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass kein zusätzlicher Widerstand in den Batteriestromkreis eingebracht wird, wodurch keine zusätzliche Verlustleistung und damit keine (weitere) Wärmeentwicklung verursacht wird. Darüber hinaus muss der Stromkreis nicht aufgetrennt werden, um den Shunt-Widerstand einzufügen, was zum Einen die Korrosionsanfälligkeit weiter herabsetzt und zum Anderen eine leichtere Montage erlaubt, da der Stromsensor lediglich (ohne elektrische Kontaktierung) aufgesteckt wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
  • 1 eine übliche Fahrzeugbatterie in der Draufsicht,
  • 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Strommessanordnung unter Verwendung einer zusätzlichen Messeinrichtung,
  • 3 eine Ausführungsform eines mit einem Gehäuse versehenen bewickelten Ringkerns,
  • 4 die Anordnung des Ringkerns nach 3 an einer Polschiene einer Batterie,
  • 5 die Anordnung nach 4 mit zusätzlich einem Gehäuseteil zur Aufnahme der Auswertelektronik und
  • 6 eine komplett aufgebaute erfindungsgemäße Strommessanordnung mit zusätzlichem Hall-Sensor zur Messbereichserweiterung.
  • 1 zeigt in der Draufsicht den Aufbau einer üblicherweise in Fahrzeugen eingesetzten Batterie 1 mit zwei stabförmig ausgebildeten Polschäfte 2 und 2'. Die Polschäfte 2 und 2' ragen von einer durch das Oberteil des Gehäuses der Batterie 1 gebildeten Ebene 3 auf, d. h. bei der Darstellung in 1 aus der Zeichenebene heraus. Erhöht gegenüber der Ebene 3 ist auch eine durch das Oberteil des Gehäuses oder Gehäuseteils der Batterie 1 gebildete weitere Ebene 4, die im Bereich der Polschäfte 2 und 2' ausgespart ist, so dass dort Polnischen 5 und 5' gebildet werden und die Ebene 4 bildende, gegenüber der Ebene 3 erhöhte Gehäuseteile die beiden Polschäfte 2 und 2' zumindest in gerader Linie zueinander abschatten. Es gibt auch Batterien, bei denen Ebene 3 und 4 auf der gleichen Höhe liegen und nur die Polschäfte 2 und 2' aus der Ebene 3 herausragen (Batterien ohne Polnische). Die Erfindung ist auch bei solchen Batterietypen anwendbar.
  • 2 zeigt die elektrische Konfiguration einer erfindungsgemäßen Strommessanordnung zur Messung des Batteriestromes, d. h. des zu- und abfließenden Stromes in die Batterie 1 aus 1. Dabei wird für die weiteren Betrachtungen Bezug genommen auf den Polschaft 2 in der Polnische 5. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist dabei der Polschaft 2 in 2 länger und schmäler gezeigt als dies bei den meisten Reali sierungen der Fall sein dürfte. Jedoch ist mit dieser Darstellung das grundlegende Wirkprinzip der Erfindung besser ersichtlich.
  • Gemäß 2 ist um den Polschaft 2 herum ein geschlossener hochpermeabler Ringkern 6 angeordnet, auf den eine Wicklung 7 aufgebracht ist. Ringkern 6 und Wicklung 7 bilden dabei zusammen ein magnetisches Modul 8, das eine von dem Ringkern 6 umschlossene Öffnung 9 aufweist, durch die also der Polschaft 2 geführt ist. Die Wicklung 7 ist schließlich mit einer Auswerteschaltung 10 elektrisch verbunden. Mit der Auswerteschaltung ist zudem ein Magnetfeldsensor wie zum Beispiel ein Hall-Sensorelement 11 (oder jedes andere zum Erfassen von Magnetfeldern geeignete Sensorelement) verbunden, das ebenfalls im Umfeld des Polschaftes 2 angeordnet ist, aber magnetisch unabhängig von dem magnetischen Modul 8 ist.
  • Die Wicklung 7 in Verbindung mit dem Ringkern 6 sowie eine erste Auswerteeinrichtung 12 bilden zusammen einen Kompensationsstromsensor, der je nach Ausführung des Ringkerns 6, der Wicklung 7 und der Auswerteeinrichtung 12, vom mA-Bereich bis zum 1000 A-Bereich zur Strommessung vorgesehen sein kann. Je nach Art des Kompensationsstromsensors können auch noch eine oder mehrere Wicklungen vorgesehen werden. Jedoch wird im vorliegenden Fall eine besondere Form eines Kompensationsstromsensors, nämlich ein Flux-Gate-Sensorprinzip eingesetzt, das vorteilhafterweise nur eine Wicklung benötigt und daher sehr platzsparend ist. Bei einem Flux-Gate-Sensor wird ein zusätzlicher Magnetisierungsstrom in die Wicklung 7 eingespeist, durch den der Ringkern 6 periodisch bis in die positive und negative Sättigung magnetisiert wird. Beispielsweise mit einer Abtast- und Halteschaltung wird ein Spannungsabfall an der Wicklung 7 abgetastet und gespeichert. Zudem wird der Mittelwert aus dem aktuellen und einem vorhergehenden Messwert gebildet. Bei der Mittelwertbildung fällt der durch die Hysterese des Magnetkerns bedingte Messfehler bzw. der Fehler durch den Magnetisierungsstrom aufgrund unterschiedlicher Vorzeichen heraus, wenn die beiden Abtastungen nach Durchlaufen der positiven bzw. negativen Sättigung (oder umgekehrt) erfolgen. An den Klemmen 15 steht dann ein analoges oder digitales Signal zur Verfügung, das dem Strom in dem Polschaft 2 proportional ist.
  • Die dem entsprechende Ansteuerung der Wicklung 7 erfolgt vorliegend durch die Auswerteeinheit 12 in der Auswerteschaltung 10. Darüber hinaus umfasst die Auswerteschaltung in Weiterbildung der Erfindung eine weitere Auswerteeinheit 13, die zusammen mit dem Hall-Sensorelement 11 einen direkt abbildenden Stromsensor bildet. Bei einem direkt abbildenden Sensor wird das durch einen Strom in einem Leiter erzeugte Magnetfeld gemessen und aus dem Magnetfeld auf den ursächlichen Strom geschlossen. Derartige Stromsensoren sind nur bei sehr hohem Strom genau, wenn nämlich die Störmagnetfelder klein sind gegenüber dem vom Leiter (im vorliegenden Fall des Polschaftes 2) erzeugten Magnetfeld.
  • Um den ohnehin schon weiten Strommesskreis des Kompensationsstromsensors nach oben hin zu erweitern, wird also vorliegend noch ein direkt abbildender Stromsensor eingesetzt, wobei eine intelligente Umschalteinheit 14 in der Auswerteschaltung 10 beispielsweise in einem Überlappungsbereich beider Stromsensoren von einem auf den anderen Stromsensor umschaltet, wobei dies beispielsweise auch unter Einbeziehung einer Schalthysterese erfolgen kann. Je nachdem, in welchem Messbereich der zu messende Strom sich befindet, wird durch die intelligente Umschalteinheit 14 entweder die Auswerteeinheit 12 oder die Auswerteeinheit 13 auf Ausgangsanschlüsse 15 der Auswerteschaltung 10 aufgeschaltet. Dabei wird der direktabbildende Stromsensor anhand des Kompensationsstromsensors in regelmäßigen Abständen (periodisch) oder Ereignisgesteuert abgeglichen, d. h. an den Kompensationsstromsensor angeeicht. Vorteilhaft ist dabei, dass keine aufwändigen Einrichtungen zur Kompensation von temperatur-, herstellungs- und alte rungsbedingten Schwankungen notwendig sind, die insbesondere weiteren Bauraum benötigen.
  • In den 3 bis 6 wird näher auf den mechanischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Strommessanordnung eingegangen. 3 zeigt dazu das elektrische Modul 8, das in einem beispielsweise vergossenen Gehäuse 16 untergebracht ist und somit sehr korrosionsbeständig ist. Die elektrischen Anschlüsse der Wicklung 7 sind dabei in Form entsprechender Kontakte 17 aus dem Gehäuse herausgeführt.
  • Aus 4 ist dabei zu ersehen, dass das Gehäuse 16 innerhalb der Polnische 5 auf der Ebene 3 aufliegend um den Polschaft 2 herum angeordnet ist, so dass der Polschaft 2 durch die Öffnung im Gehäuse und damit durch die Öffnung im Gehäuse 16 (und damit durch den von ihm umschlossenen, in 4 nicht gezeigten Ringkern) hindurchgeführt ist. Darüber, d. h. auf der der Ebene 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 16 wird dann eine Polklemme 18 aufgesetzt, an die wahlweise ein Batteriekabel 19 zum Anschluss an das Bordnetz des Fahrzeuges angeschweißt oder angelötet wird oder wie dargestellt ein Schraubbolzen angebracht ist, an den das Batteriekabel lösbar angeschraubt wird. Die Anschlussklemme 18 weist einen Schraubklemmverschluss 20 zu deren Befestigung an dem Polschaft 2 auf. Bevorzugt überragt die Anschlussklemme 18 im Wesentlichen nicht die Ebene 4, die wie bereits oben erwähnt gegenüber der Ebene 3 erhöht ist.
  • Gegenüber dem in 4 gezeigten Aufbau kommt bei dem in 5 gezeigten Aufbau nun auch ein weiteres Gehäuseteil 21 hinzu, in dem die gesamte Auswerteschaltung 10 eingebaut ist. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist in 5 die Schaltung selbst nicht gezeigt. Somit ist aus 5 aber nun ersichtlich, dass das Gehäuse 16 des magnetischen Moduls 8 und das Gehäuse 21 sowohl mechanisch als auch elektrisch ineinander greifen. Beide Gehäuse 16 und 21 sind mechanisch miteinander verbunden, so dass sich schließlich eine eintei lige Bauform ergibt, die darüber hinaus untereinander keine weiteren elektrischen Verbindungselemente mehr benötigt, da die Kontakte 17 des magnetischen Moduls 8 in das Gehäuse 21 ragen und dort direkt von den entsprechenden Schaltungsteilen in der Auswerteschaltung 10 kontaktiert werden können. Jedoch sind auch in gleicher Weise Kabelverbindungen beliebiger Länge möglich. Des Weiteren sind auch noch externe Anschlüsse zur Stromversorgung der Auswerteschaltung 10 sowie zum Abgreifen des Messergebnisses für eine Batteriemanagementeinheit vorgesehen, jedoch ist dies der Übersichtlichkeit halber in 5 nicht dargestellt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 21 zwischen Polschaft 2 und den die Ebene 4 definierenden Gehäuseteilen der Batterie 1 in der Nische 5 angeordnet, so dass der in der Nische 5 noch zur Verfügung stehende Raum ausgenutzt wird ohne über die Ebene 4 hinauszuragen.
  • 6 zeigt eine komplett aufgebaute berührungslos arbeitende Strommesseinrichtung, wobei das Gehäuse 26 zu Darstellungszwecken geöffnet ist, jedoch in der Verwendung hermetisch verschlossen und/oder vergossen sein kann, um Stör- und Korrosionsanfälligkeit zu minimieren. Das Gehäuse enthält einen mit strukturierten Metallisierungen versehenen elektrisch isolierenden Träger, nämlich eine Platine 22, auf der elektrische Bauelemente 23 angeordnet und miteinander elektrisch kontaktiert sind und die die Auswerteschaltung 10 bilden. Darüber hinaus ist im Gehäuse auch das Hall-Sensorelement 11 angeordnet, und zwar möglichst nahe an der Polklemme 18. Jedoch wäre eine Anordnung des Hall-Elements an jeder anderen Stelle, an der ein dem Stromfluss durch den Polschaft proportionales Magnetfeld messbar ist, innerhalb und außerhalb des Gehäuses 21 oder des Gehäuses 16 denkbar.
  • Vorteilhaft ist bei Anwendung des oben bereits geschilderten Messkonzepts, den direktabbildenden Stromsensor an den Kompensationsstromsensor (periodisch) anzueichen, dass kein Flusskonzentrator benötigt wird. Flusskonzentratoren sind beispielsweise weichmagnetische Elemente, die den magnetischen Fluss bündeln und auf einen bestimmten Ort konzentrieren, im vorliegenden Fall auf den Magnetfeldsensor, und die dementsprechend schwer sind und relativ viel Platz benötigen. Jedoch können bei einer erfindungsgemäßen Anordnung ohne Weiteres auch Flusskonzentratoren eingesetzt werden, falls dies gewünscht oder dem Einzelfall entsprechend zweckmäßig ist.
  • Die Befestigung der erfindungsgemäßen Messanordnung erfolgt beim Ausführungsbeispiel dadurch, dass die bauliche Einheit der Messanordnung fest mit der Polklemme 18 verbunden ist und damit zusammen mit dieser an dem Polschaft 2 festgeklemmt wird. Jedoch kann die Befestigung auch auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So wäre es zum Beispiel möglich, einen eigenen Klemmmechanismus für die Messanordnung vorzusehen oder gar keinen Befestigungsmechanismus zu verwenden und stattdessen die Messanordnung mittels der Polklemme 18 gegen die Ebene 3 zu drücken und dadurch zu fixieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 1435524 A1 [0003]
    • - DE 3532044 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Berührungslos arbeitende Strommessanordnung zur Messung des zu- und abfließenden Stromes einer mindestens einen stabförmigen Polschaft (2) aufweisenden Batterie (1) mit einem mit mindestens einer Wicklung (7) versehenen geschlossenen Ringkern (6), der die mindestens eine Polschiene (2) umschließt, und einer Auswerteschaltung (10), die neben dem Polschaft (2) angeordnet ist und die mit der mindestens einen Wicklung (7) des Ringkerns (6) elektrisch verbunden ist, wobei Ringkern (6), Wicklung(en) (7) und Auswerteschaltung (10) einen Kompensationsstromsensor bilden, welcher ein Messsignal bereitstellt, das dem in dem Polschaft (2) fließenden Strom proportional ist.
  2. Strommessanordnung nach Anspruch 1, bei der Kompensationsstromsensor ein Flux-Gate-Stromsensor ist.
  3. Strommessanordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zudem ein Magnetfeldsensor (11) im Umfeld des Polschaftes (2) angeordnet und mit der Auswerteschaltung (10) elektrisch verbunden ist, wobei Magnetfeldsensor (11) und Auswerteschaltung (10) einen direktabbildenden Stromsensor bilden.
  4. Strommessanordnung nach Anspruch 3, bei der der Magnetfeldsensor (11) ein Hall-Sensor ist.
  5. Strommessanordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei der Kompensationsstromsensor und direktabbildender Stromsensor für unterschiedliche Messbereiche ausgelegt sind, wobei beide Messbereiche sich teilweise überlappen.
  6. Strommessanordnung nach Anspruch 5, bei der der direktabbildende Stromsensor und der Kompensationssensor so ausgebildet sind, dass der direktabbildende Stromsensor an den Kom pensationssensor zumindest im Überlappungsbereich angeeicht wird.
  7. Strommessanordnung nach Anspruch 6, bei der Ringkern (6) samt Wicklung (7), Auswerteschaltung (10) und falls vorhanden der Magnetfeldsensor (11) eine bauliche Einheit bilden, die in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse untergebracht ist.
  8. Strommessanordnung nach Anspruch 7, bei der die bauliche Einheit mittels einer Klemmvorrichtung (18) an der Polschiene (2) befestigt ist.
  9. Strommessanordnung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die bauliche Einheit an der Klemmvorrichtung (18) befestigt ist.
  10. Strommessanordnung nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei der die Batterie (1) im Bereich des mindestens einen Polschafts (2) eine Polnische (5) aufweist und die bauliche Einheit in dieser Polnische (5) angeordnet ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018201310B4 (de) * 2017-04-21 2019-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Stromsensor und Schutzschalter

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2434583A1 (de) * 2010-09-28 2012-03-28 Liaisons Electroniques-Mecaniques Lem S.A. Batteriestromsensor
DE202013001992U1 (de) * 2012-07-05 2013-10-09 Ellenberger & Poensgen Gmbh Sensormodul zur Lichtbogenerkennung in Fahrzeugen
US9226412B2 (en) 2013-08-02 2015-12-29 Lear Corporation Housing with air chamber for battery monitor system and method for manufacturing same
DE102016217168A1 (de) * 2016-09-09 2018-03-15 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Stromstärke eines einzelnen Leiters eines Mehrleitersystems
DE102021209116A1 (de) 2021-08-19 2023-02-23 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Anordnung zum Verbinden eines Batteriesensors mit einem positiven Pol einer Batterie
CN115061055B (zh) * 2022-08-18 2022-11-15 深圳市睿智通科技有限公司 一种新能源储能用锂离子电池工作状态监测综合实验设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532044A1 (de) 1985-09-09 1987-03-19 Vdo Schindling Polklemme
DE19537354A1 (de) * 1995-10-06 1997-04-10 Siemens Ag Erkennung der Leistungsteilstromstärke digital geregelter Leistungsteile
EP1435524A1 (de) 1999-12-18 2004-07-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriesensorvorrichtung
US6984979B1 (en) * 2003-02-01 2006-01-10 Edel Thomas G Measurement and control of magnetomotive force in current transformers and other magnetic bodies

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4914381A (en) * 1987-05-28 1990-04-03 Barrigar & Oyen Direct-coupled fluxgate current sensor
DE3940932A1 (de) * 1989-12-12 1991-06-13 Ulrich Doerr Messwandler
US6218825B1 (en) * 1997-02-14 2001-04-17 Vacuumschmelze Gmbh Current sensor with self-oscillating generator circuit
DE19736602A1 (de) * 1997-08-22 1999-03-11 Siemens Ag Stromwandlereinrichtung
DE10051138A1 (de) * 2000-10-16 2002-05-02 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Anordnung zur potentialfreien Messung hoher Ströme
DE10331883B4 (de) * 2003-07-14 2018-01-18 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Messverfahren und Messanordnung zum Messen von Strömen mit grossem Dynamikbereich
DE10347111B4 (de) * 2003-10-10 2013-02-21 Continental Automotive Gmbh Integrierte Batteriemessklemme
DE102004021495A1 (de) * 2004-04-30 2005-11-24 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Stromsensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532044A1 (de) 1985-09-09 1987-03-19 Vdo Schindling Polklemme
DE19537354A1 (de) * 1995-10-06 1997-04-10 Siemens Ag Erkennung der Leistungsteilstromstärke digital geregelter Leistungsteile
EP1435524A1 (de) 1999-12-18 2004-07-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriesensorvorrichtung
EP1435524B1 (de) * 1999-12-18 2006-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriesensorvorrichtung
US6984979B1 (en) * 2003-02-01 2006-01-10 Edel Thomas G Measurement and control of magnetomotive force in current transformers and other magnetic bodies

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018201310B4 (de) * 2017-04-21 2019-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Stromsensor und Schutzschalter

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