DE102010037237A1

DE102010037237A1 - Apparatus for measuring electric current

Info

Publication number: DE102010037237A1
Application number: DE102010037237A
Authority: DE
Inventors: Hiroki Kariya-city Iwai
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2011-05-05
Also published as: JP2011052998A; JP5018846B2

Abstract

Eine Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom mißt den von einer Speicherbatterie, wie sie beispielsweise im Motorraum eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist, zu einem Kabelbaum fließenden Strom. Die Strommeßvorrichtung umfaßt ein erstes Befestigungselement, ein zweites Befestigungselement, eine Strommeßschaltung, die geeignet ist, einen über einen Widerstand zwischen dem ersten und dem zweiten Befestigungselement fließenden Strom zu messen, und ein zwischen dem ersten und dem zweiten Befestigungselement angeordnetes Gehäuse. Das erste Befestigungselement besitzt eine erste Verbindungsfläche zur elektrischen Verbindung mit der Anschlußklemme der Batterie. Das zweite Befestigungselement besitzt eine zweite Verbindungsfläche zur elektrischen Verbindung mit dem Kabelbaum. Die erste und die zweite Verbindungsfläche sind derart ausgerichtet, daß sie sich im wesentlichen parallel zu einer oberen Oberfläche der Batterie erstrecken, wenn sie in ihrer Position montiert sind. Die erste und die zweite Verbindungsfläche sollen derart über einen oberen Abschnitt der Batterie gehalten werden, daß die zweite Verbindungsfläche sich in Bezug auf die obere Oberfläche der Batterie in einer tieferen Position befindet als die erste Verbindungsfläche, wenn sie in ihrer Position montiert sind.A device for measuring electric current measures the current flowing from a storage battery, such as is installed in the engine compartment of a motor vehicle, to a cable harness. The current measuring device comprises a first fastener, a second fastener, a current sensing circuit adapted to measure a current flowing through a resistor between the first and second fastener, and a housing disposed between the first and second fasteners. The first fastener has a first connection surface for electrical connection to the terminal of the battery. The second fastener has a second connection surface for electrical connection to the wiring harness. The first and second bonding surfaces are aligned so as to extend substantially parallel to an upper surface of the battery when mounted in position. The first and second connection surfaces are to be held over an upper portion of the battery such that the second connection surface is in a lower position with respect to the upper surface of the battery than the first connection surface when mounted in position.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Technisches Gebiet der Erfindung1. Technical field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom, die zum Einbau in Kraftfahrzeugen, wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen bestimmt ist, um den elektrischen Strom zu fühlen oder zu messen, der in eine in das Fahrzeug eingebaute Speicherbatterie geladen oder aus dieser entladen wird.The present invention generally relates to an apparatus for measuring electric power intended for installation in automobiles, such as passenger cars or trucks, to sense or measure the electric current that is being charged into or discharged from a storage battery installed in the vehicle becomes.

2. Stand der Technik2. State of the art

Die japanische Erste Patentveröffentlichung 2005-188945 lehrt eine auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkende Strommeßvorrichtung, die so gestaltet ist, daß sie einen Spannungsabfall über eine Sammelschiene überwacht, die mit einer Klemme einer Speicherbatterie verbunden ist und als Parallelwiderstand dient und die Strommenge feststellt, die von der Speicherbatterie geladen oder entladen wird. Die auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkende Strommeßvorrichtung ist an einer Seitenfläche der Batterie angeordnet und besitzt zwei Durchgangslöcher: ein oberes und ein unteres, die an ihren Enden ausgebildet sind und von einander in Längsrichtung getrennt sind. Das obere Loch wird zur Anbringung der auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkenden Strommeßvorrichtung mittels eines Bolzens an einem leitfähigen Band anzubringen, das von der positiven (+) Klemme der Batterie ausgeht. Das untere Loch wird benutzt, um die auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkende Strommeßvorrichtung mittels eines Bolzens mit einer elektrischen Leitung zur Leistungsversorgung eines Motoranlassers zu verbinden.The Japanese First Patent Publication 2005-188945 teaches a voltage drop based current measuring device configured to monitor a voltage drop across a bus bar connected to a terminal of a storage battery and serving as a shunt resistor and detecting the amount of current charged or discharged from the storage battery. The voltage-drop current measuring device is disposed on a side surface of the battery and has two through holes: upper and lower, which are formed at their ends and separated from each other in the longitudinal direction. The upper hole is attached by means of a bolt to a conductive band extending from the positive (+) terminal of the battery for attaching the voltage drop based current measuring device. The lower hole is used to connect the voltage drop based current measuring device to the power supply of a motor starter by means of a bolt.

Die auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkenden Strommeßvorrichtung weist das Problem auf, daß die Montagefähigkeit beim Einsetzen der Bolzen in die Löcher und deren Festziehen bei der Anbringung der auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkenden Strommeßvorrichtung an der Seitenfläche der Batterie wegen der Gestaltung anderer Teile reduziert ist. Es kann schwierig sein, den Raum in der Umgebung der Seitenfläche der Batterie sicherzustellen, der für die Montage der auf der Basis eines Spannungsabfalls wirkenden Strommeßvorrichtung an der Batterie erforderlich ist, insbesondere falls das Volumen des Motorraums des Fahrzeugs zugunsten der Vergrößerung des Insassenraums des Fahrzeugs oder wegen der Anordnung von Komponenten im Motorraum verringert ist.The voltage-drop type current measuring device has a problem that the assembling ability of inserting the bolts into the holes and tightening them when attaching the voltage drop-based current measuring device to the side surface of the battery is reduced due to the configuration of other parts. It may be difficult to ensure the space in the vicinity of the side surface of the battery required for the mounting of the voltage drop based current measuring device on the battery, in particular if the volume of the engine compartment of the vehicle is in favor of enlarging the passenger compartment of the vehicle or is reduced because of the arrangement of components in the engine compartment.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist deshalb eine hauptsächliche Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Konstruktion einer Strommeßvorrichtung vorzusehen, die dafür entworfen ist, die Montagefähigkeit an einer Speicherbatterie zu gewährleisten, die beispielsweise im Motorraum von Kraftfahrzeugen eingebaut ist.It is therefore a principal object of the invention to provide an improved design of a current measuring device designed to assure the mounting capability of a storage battery installed, for example, in the engine compartment of automobiles.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Messen von elektrischem Strom vorgesehen, die einen zwischen einer Batterie und einem Kabelbaum fließenden Strom mißt. Die Strommeßvorrichtung enthält: (a) ein erstes, mit einer Anschlußklemme einer Batterie elektrisch zu verbindendes Befestigungselement; (b) ein zweites Befestigungselement, mit dem der Kabelbaum elektrisch verbindbar ist; (c) einen zwischen dem ersten und dem zweiten Befestigungselement angeordneten Widerstand; (d) eine Schaltungsplatine, auf der eine Strommeßschaltung angeordnet ist, die geeignet ist, den über den Widerstand fließenden Strom als eine Funktion des zwischen der Batterie und dem Kabelbaum fließenden Stroms auf der Basis der Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten zu messen, die auf dem über den Widerstand verlaufenden Strompfad definiert sind, und (e) ein zwischen dem ersten und dem zweiten Befestigungselement angeordnetes Gehäuse, in dem der Widerstand und die Schaltungsplatine angeordnet sind. Das erste Befestigungselement weist eine erste Verbindungsfläche zur elektrischen Verbindung mit der Anschlußklemme der Batterie auf. Das zweite Befestigungselement besitzt eine zweite Verbindungsfläche zur elektrischen Verbindung mit dem Kabelbaum. Die erste und die zweite Verbindungsfläche sind, wenn sie in ihrer Position montiert sind, derart ausgerichtet, daß sie im wesentlichen parallel zu einer oberen Oberfläche der Batterie verlaufen. Bezogen auf die obere Oberfläche der Batterie befindet sich die zweite Verbindungsfläche in einer niedrigeren Position als die erste Verbindungsfläche, wenn sie in ihrer Position montiert sind.According to one aspect of the invention, there is provided an apparatus for measuring electric current that measures a current flowing between a battery and a wiring harness. The current measuring apparatus includes: (a) a first fixing member to be electrically connected to a terminal of a battery; (b) a second fastener to which the harness is electrically connectable; (c) a resistor disposed between the first and second fasteners; (D) a circuit board on which a current measuring circuit is arranged, which is adapted to measure the current flowing through the resistor as a function of the current flowing between the battery and the wiring harness on the basis of the potential difference between two points on the over and (e) a housing disposed between the first and second fastener elements in which the resistor and the circuit board are disposed. The first fastener has a first connection surface for electrical connection to the terminal of the battery. The second fastener has a second connection surface for electrical connection to the wiring harness. The first and second connection surfaces, when mounted in position, are oriented to be substantially parallel to an upper surface of the battery. With respect to the upper surface of the battery, the second connection surface is in a lower position than the first connection surface when mounted in position.

Insbesondere, wenn die Strommeßvorrichtung af der Batterie montiert ist, sind die erste und die zweite Verbindungsfläche parallel zur oberen Oberfläche der Batterie ausgerichtet, wodurch die Verbindung zwischen dem ersten Befestigungselement und der Batterie und zwischen dem zweiten Befestigungselement und de Kabelbaum nahe der oberen Oberfläche der Batterie erleichtert wird. Das führt zu einer Verbesserung der Durchführbarkeit der Montage der Strommeßvorrichtung auf der Batterie. Die erste und die zweite Verbindungsfläche unterscheiden sich hinsichtlich ihres auf die obere Oberfläche der Batterie bezogenen Niveaus von einander, so daß eine Behinderung eines Werkzeugs, das für die Verbindung eines der ersten und zweiten Befestigungselemente mit einem zugeordneten Ausleger oder einem zugeordneten Anschlußstück benutzt wird, bei der Arbeit an dem anderen der ersten oder zweiten Befestigungselemente vermieden wird, und auch die Ansammlung von Wasser, Schmutz oder Elektrolyselösung im Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsfläche minimiert wird. Das zweite Befestigungselement befindet sich in einer tieferen Position als das erste Befestigungselement, wodurch der physische Kontakt des zweiten Befestigungselements mit, beispielsweise, einem Karosserieteil des Fahrzeugs minimiert wird, wenn die elektrische Meßvorrichtung in den Motorraum eingebaut wird.In particular, when the current measuring device af of the battery is mounted, the first and second connection surfaces are aligned parallel to the upper surface of the battery, whereby the connection between the first attachment member and the battery and between the second attachment member and the wiring harness near the upper surface of the battery is relieved. This leads to an improvement in the feasibility of mounting the current measuring device on the battery. The first and second bonding surfaces are different from each other in their level related to the upper surface of the battery, thus obstructing a tool used to connect one of the first and second fasteners to an associated boom or mating fitting is avoided when working on the other of the first or second fastening elements, and also the accumulation of water, dirt or electrolysis solution in the space between the first and the second connection surface is minimized. The second fastener is in a lower position than the first fastener, thereby minimizing physical contact of the second fastener with, for example, a body panel of the vehicle when the electrical meter is installed in the engine compartment.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die erste Verbindungsfläche an der gleichen Batterieoberfläche anliegen wie die Anschlußklemme der Batterie. Die zweite Verbindungsfläche kann sich, wenn sie sich an ihrem Platz befindet, bezogen auf die obere Oberfläche der Batterie in einer tieferen Position als die Anschlußklemme der Batterie befinden. Insbesondere ist es empfehlenswert, daß sich, wenn sie in ihrer Position montiert sind, die zweite Verbindungsfläche in einer tieferen Position befindet als die obere Oberfläche der Batterie. Deshalb wird, wenn es übermäßig gedreht wird, um den Kabelbaum mit dem zweiten Befestigungselement zu verbinden, ein Werkzeug gegen die Seitenwand der Batterie schlagen und dadurch den Kontakt des Werkzeugs mit einer anderen Klemme der Batterie vermeiden, als mit der Klemme, mit der das erste Befestigungselement verbunden ist, welches den Kurzschluß zwischen ihnen verursachen würde.In the preferred embodiment of the invention, the first connection surface may abut the same battery surface as the terminal of the battery. The second connection surface, when in place, may be located at a lower position than the terminal of the battery with respect to the upper surface of the battery. In particular, it is recommended that, when mounted in position, the second connection surface be in a lower position than the upper surface of the battery. Therefore, when it is excessively rotated to connect the wire harness to the second fastener, a tool will strike against the side wall of the battery, thereby avoiding contact of the tool with another terminal of the battery, than with the clamp with which the first one Fastener is connected, which would cause the short circuit between them.

Das Gehäuse kann so angeordnet sein, daß es sich längs einer Seitenfläche der Batterie erstreckt, die der Anschlußklemme der Batterie am nächsten ist, an der das erste Befestigungselement angeschlossen ist.The housing may be arranged to extend along a side surface of the battery closest to the terminal of the battery to which the first fastener is connected.

Das hat zur Folge, daß das Gehäuse gegen die Seitenwand der Batterie schlägt, wenn die Strommeßvorrichtung unbeabsichtigt um das erste Befestigungselement gedreht wird, wodurch vermieden wird, daß sich das erste Befestigungselement von der Batterieklemme löst.This has the consequence that the housing strikes against the side wall of the battery when the current measuring device is unintentionally rotated about the first fastening element, thereby preventing the first fastening element from coming off the battery terminal.

Der Widerstand weist der Widerstand eine U-förmige Wendung auf, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Deshalb sind das erste Befestigungselement und das zweite Befestigungselement eng bei einander angeordnet, was es ermöglicht, die Gesamtgröße der Strommeßvorrichtung zu reduzieren und die Seitenwände der Batterie wirkungsvoll zu nutzen.The resistor, the resistor on a U-shaped turn, which is disposed within the housing. Therefore, the first fastening element and the second fastening element are arranged close to each other, which makes it possible to reduce the overall size of the current measuring device and to effectively use the side walls of the battery.

KURZE BECHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorliegende Erfindung wird vollständiger anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung verstanden, die jedoch nicht als Beschränkung der Erfindung auf die speziellen Ausführungsformen aufgefaßt werden sollten, sondern lediglich als dem Zwecke der Erläuterung und dem Verständnis dienend.The present invention will be understood more fully from the ensuing detailed description and the accompanying drawings of preferred embodiments of the invention, which should not be construed as limiting the invention to the specific embodiments, but for purposes of illustration and understanding only.

In den Zeichnungen ist:In the drawings:

1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Strommeßvorrichtung, die in Verbindung mit einer Speicherbatterie angeordnet ist; 1 a partially sectioned view of an electrical current measuring device according to the invention, which is arranged in connection with a storage battery;

2 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Strommeßvorrichtung; 2 a side view of in 1 shown current measuring device;

3 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Strommeßvorrichtung und 3 a side view of in 1 shown current measuring device and

4 ein Schaltbild, dass die Schaltungsstruktur der in 1 gezeigten Strommeßvorrichtung darstellt. 4 a circuit diagram that the circuit structure of in 1 represents current measuring device shown.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die denen gleiche Bezugszahlen auf gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten, insbesondere in den 1 bis 3, hinweisen, wird eine elektrischen Strommeßvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen elektrischen Strommeßvorrichtung, die in Verbindung mit einer Speicherbatterie 200 im Motorraum eines Kraftfahrzeugs eingebaut ist. Die 2 ist eine Seitenansicht der Strommeßvorrichtung 100. Die 3 ist eine perspektivische Ansicht der Strommeßvorrichtung 100.With reference to the drawings, which like reference numerals to like parts in the different views, in particular in the 1 to 3 , indicates, becomes an electric current measuring device 100 shown in accordance with the present invention. The 1 is a partially sectioned view of an electrical current measuring device according to the invention, in conjunction with a storage battery 200 is installed in the engine compartment of a motor vehicle. The 2 is a side view of the current measuring device 100 , The 3 is a perspective view of the current measuring device 100 ,

Die Strommeßvorrichtung 100 schließt eine Sammelschiene 110, eine Schaltungsplatine 120, ein Gehäuse 130, eine Steckerbuchse 140 und eine Abdeckung 150 ein. Die Sammelschiene 110 besteht aus eine leitfähigen Material und dient als Parallelwiderstand. Auf der Schaltplatine 120 ist eine Strommeßschaltung aufgebracht, die ein Differenzpotential zwischen zwei Punkten auf der Sammelschiene 110 längs der Richtung, in der sie vom Strom durchflossen wird, überwacht, um den durch die Sammelschiene 110 fließenden elektrischen Strom zu messen oder festzustellen. Das Gehäuse 130 nimmt darin die Sammelschiene 110 und die Schaltplatine 120 auf. In der Steckerbuchse 140 sind eine Mehrzahl von elektrisch mit der Schaltplatine 120 verbundenen Steckeranschlüssen 142 angeordnet. Das Gehäuse 130 besitzt eine Kammer, in der die Schaltplatine 120 befestigt ist. Die Abdeckung 150 ist in das Gehäuse 130 eingepaßt, um die Kammer zu schließen.The current measuring device 100 closes a busbar 110 , a circuit board 120 , a housing 130 , a socket 140 and a cover 150 one. The busbar 110 consists of a conductive material and serves as a shunt resistor. On the circuit board 120 a current measuring circuit is applied which has a differential potential between two points on the busbar 110 along the direction in which it is traversed by the current, to that by the busbar 110 to measure or determine flowing electric current. The housing 130 takes in the busbar 110 and the circuit board 120 on. In the socket 140 are a plurality of electrical with the circuit board 120 connected plug connections 142 arranged. The housing 130 has a chamber in which the circuit board 120 is attached. The cover 150 is in the case 130 fitted to close the chamber.

Die Sammelschiene 110 ist U-förmig gestaltet, mit einer in der Kammer angeordneten Richtungswende. Die Sammelschiene 110 besitzt Endabschnitte, deren einer als erster Befestigungsabschnitt 112 an die Batterie 200 befestigt bzw. angeschlossen ist, um eine elektrische Verbindung mit der Batterie 200 herzustellen und deren anderer als zweiter Befestigungsabschnitt 114 dient, an den elektrisch ein Kabelbaum befestigt bzw. angeschlossen ist. Das Gehäuse 130 ist im Wesentlichen ein rechteckiges Parallelepiped und erstreckt sich, wie in 1 zu sehen, über eine gegebene Länge in vertikaler Richtung. Das Gehäuse 130 wird über einer der Seitenflächen der Batterie 200 befestigt, die einer Anschlußklemme 202 der Batterie 200 am nächsten liegt, an der die Strommeßvorrichtung 100 angeschlossen ist. Der erste und der zweite Befestigungsabschnitt 112 und 114 liegen, wie aus den 2 und 3 ersichtlich ist, auf entgegengesetzten Seiten eines Hauptkörpers des Gehäuses 130 und erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen horizontal oder rechtwinklig zur Länge des Gehäuses 130. The busbar 110 is U-shaped, with a arranged in the chamber direction turn. The busbar 110 has end sections, one of them as the first attachment section 112 to the battery 200 attached or connected to an electrical connection with the battery 200 and their other than second attachment section 114 serves, is attached to the electrically connected to a wiring harness or connected. The housing 130 is essentially a rectangular parallelepiped and extends as in 1 to see over a given length in the vertical direction. The housing 130 gets over one of the side surfaces of the battery 200 attached, that of a terminal 202 the battery 200 closest to where the current measuring device 100 connected. The first and the second attachment portion 112 and 114 lie, as from the 2 and 3 it can be seen on opposite sides of a main body of the housing 130 and extend in opposite directions horizontally or at right angles to the length of the housing 130 ,

Der erste Befestigungsabschnitt 112 besitzt im Querschnitt eine C-Form. Mit anderen Worten, der erste Befestigungsabschnitt besitzt, wie deutlich in 3 dargestellt ist, einen Boden und zwei sich von den Enden des Bodens rechtwinklig zu diesem erstreckende, aufrechte Seitenwände. Der Boden besitzt ein darin ausgebildetes, kreisförmiges Durchgangsloch 112A. Zurück auf 1 Bezug nehmend ist ein als Anschlußklemme dienender metallischer Ausleger 210 am Minus-(–)-Pol 202 der Batterie 200 befestigt und verbindet den ersten Befestigungsabschnitt 112 der Sammelschiene 110 elektrisch mit der Batterie 200 und schließt dadurch die Strommeßvorrichtung 100 an die Batterie 200 an. Der metallische Ausleger 210 fungiert als elektrischer Leiter, der die elektrische Verbindung zwischen der Strommeßvorrichtung 110 und der Batterie 200 herstellt. Der metallische Ausleger 210 besitzt an seinem einen Ende den sich vertikal zum metallischen Ausleger 210 erstreckenden Bolzen 211 Das Anbringen des ersten Befestigungsabschnitts 112 am metallischen Auslegers 210 wird durch Einsetzen des Bolzens 211 des metallischen Auslegers 210 durch ein offenes Ende des ersten Befestigungsabschnitts 112 in das Loch 112A erreicht, wobei eine (nicht gezeigte) Mutter auf dem Bolzen 211 festgezogen wird, um den ersten Befestigungsabschnitt 112 sicher auf dem metallischen Ausleger 210 festzuhalten. Der Boden (d. h. ein Streifen) des ersten Befestigungsabschnitts 112 dient, wie in 2 dargestellt, als erste Anschlußfläche 112B, mit der der metallische Ausleger 210 sicher verbunden wird.The first attachment section 112 has a C-shape in cross-section. In other words, the first attachment portion has, as clearly in 3 is shown, a bottom and two extending from the ends of the floor at right angles to this, upright side walls. The bottom has a circular through hole formed therein 112A , Back to 1 Referring to a serving as a terminal metallic boom 210 at minus - (-) - pole 202 the battery 200 attached and connects the first attachment portion 112 the busbar 110 electrically with the battery 200 and thereby closes the current measuring device 100 to the battery 200 at. The metallic boom 210 acts as an electrical conductor which controls the electrical connection between the current measuring device 110 and the battery 200 manufactures. The metallic boom 210 has at its one end which is vertical to the metallic boom 210 extending bolt 211 The attachment of the first attachment portion 112 on the metallic arm 210 is by inserting the bolt 211 of the metallic cantilever 210 through an open end of the first attachment portion 112 in the hole 112A achieved, with a (not shown) nut on the bolt 211 is tightened to the first attachment portion 112 safe on the metallic arm 210 hold. The bottom (ie a strip) of the first attachment portion 112 serves as in 2 shown as the first pad 112B with which the metallic boom 210 securely connected.

Der zweite Befestigungsabschnitt 114 der Sammelschiene 110 ist an seinem einen Ende mit einem kreisförmigen Loch versehen, durch das ein Bolzen 115 eingesteckt ist. Der Kabelbaum 300 ist elektrisch mit dem zweiten Befestigungsabschnitt 114 verbunden. Ein Anschlußstück 302 ist mit dem Kabelbaum 300 verbunden und in einem Endabschnitt davon ist ein kreisförmiges Loch ausgebildet. Die Verbindung zwischen dem Anschlußstück 302 und dem zweiten Befestigungsabschnitt 114 wird erreicht durch Einsetzen des auf dem zweiten Befestigungsabschnitt 114 vorgesehenen Bolzens 115 in das Loch des Anschlußstücks 302 und das Festziehen einer (nicht gezeigten) Mutter auf dem Bolzen 115 zur Fixierung des Anschlußstücks 302 auf dem zweiten Befestigungsabschnitt 114. Eine obere Oberfläche des zweiten Befestigungsabschnitts 114 dient, wie in 2 dargestellt, als zweite Verbindungsfläche 114B, an der das Anschlußstück 302 sicher befestigt ist.The second attachment section 114 the busbar 110 is provided at its one end with a circular hole through which a bolt 115 is plugged in. The wiring harness 300 is electrically connected to the second attachment portion 114 connected. A connector 302 is with the wiring harness 300 connected and in an end portion thereof, a circular hole is formed. The connection between the fitting 302 and the second attachment portion 114 is achieved by inserting the on the second attachment portion 114 provided bolt 115 into the hole of the fitting 302 and tightening a nut (not shown) on the bolt 115 for fixing the connection piece 302 on the second attachment portion 114 , An upper surface of the second attachment portion 114 serves as in 2 shown as a second interface 114B at which the fitting 302 securely fastened.

Das Gehäuse 130 besteht aus einem Harz, wie PPS (Polyvinylsulfid), das größere elektrische Isolierfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit besitzt. Ein größerer Teil der Sammelschiene 110, außer dem ersten und dem zweiten Befestigungsabschnitt 112 und 114, ist mit dem Harz im Gehäuse 130 umspritzt.The housing 130 consists of a resin such as PPS (Polyvinylsulfide), which has greater electrical insulation and thermal conductivity. A bigger part of the busbar 110 except for the first and second attachment portions 112 and 114 , is with the resin in the housing 130 molded.

Die Positionierungen und Ausrichtungen des ersten und des zweiten Befestigungsabschnitts 112 und 114 werden nun beschrieben. Insbesondere die erste Verbindungsfläche 112B des ersten Befestigungsabschnitts 112, an dem der metallische Ausleger 210 angebracht ist, und die zweite Verbindungsfläche 114B des zweiten Befestigungsabschnitts 114, an dem das Anschlußstück 302 des Kabelbaums 300 angebracht ist, sind, wie deutlich in 1 dargestellt ist, parallel zur oberen Oberfläche der Batterie 200 angeordnet.The positions and orientations of the first and second attachment portion 112 and 114 will now be described. In particular, the first connection surface 112B of the first attachment portion 112 on which the metallic cantilever 210 is attached, and the second connection surface 114B of the second attachment portion 114 where the connector 302 of the wiring harness 300 is appropriate, as clearly in 1 is shown, parallel to the upper surface of the battery 200 arranged.

Die erste und die zweite Verbindungsfläche 112B und 114B sind nahe dem oberen Bereich der Batterie 200 positioniert, wenn sie an ihrer Platz innerhalb des Motorraums des Kraftfahrzeugs angebracht sind. Die zweite Verbindungsfläche 114B befindet sich innerhalb des Motorraums in einer tieferen Position als die erste Verbindungsfläche 112B. Mit „der obere Bereich der Batterie 200”, wie es hier benutzt wird, ist der Bereich um die obere Oberfläche 200A der Batterie 200 gemeint. Die zweite Verbindungsfläche 114B ist so positioniert, daß das obere Ende des am zweiten Befestigungsabschnitt 114 angeordneten Bolzens 115 auf einem höheren Niveau gehalten wird, als die obere Oberfläche 200A der Batterie 200.The first and the second interface 112B and 114B are near the top of the battery 200 positioned when mounted in place within the engine compartment of the motor vehicle. The second interface 114B is located in a lower position inside the engine compartment than the first connection surface 112B , With "the upper part of the battery 200 As used here, the area around the upper surface is 200A the battery 200 meant. The second interface 114B is positioned so that the upper end of the second attachment portion 114 arranged bolt 115 held at a higher level than the upper surface 200A the battery 200 ,

Die erste Verbindungsfläche 112B ist auf der gleichen oberen Oberfläche (d. h. der oberen Oberfläche 200A) der Batterie 200 positioniert wie die Anschlußklemme 202. Die zweite Verbindungsfläche 114B ist auf einem niedrigeren Niveau als dem der Anschlußklemme 202 und der oberen Oberfläche 200A der Batterie 200 positioniert.The first interface 112B is on the same upper surface (ie the upper surface 200A ) of the battery 200 positioned like the terminal 202 , The second interface 114B is at a lower level than the terminal 202 and the upper surface 200A the battery 200 positioned.

Die 4 zeigt eine Schaltungsstruktur der in Verbindung mit der Batterie 200 positionierten Strommeßvorrichtung 100. Die Strommeßvorrichtung 100 besitzt die Schaltplatine 120, auf der ein Differentialverstärker 10, ein Differentialverstärker 12, ein Temperatursensor 20, ein Stromermittlungsprozessor 30, ein Spannungsermittlungsprozessor 32, ein Temperaturermittlungsprozessor 34, eine den Ladezustand der Batterie ermittelnde Schaltung (SOC-(State Of Charge)-Schaltung) 36, eine Ladungssteuerung 40, zur Kommunikation dienende Input/Output-Schaltungen 50 und 52, eine CAN-Schnittstelle 60 und eine LIN-Schnittstelle 62 hergestellt sind. Der Differentialverstärker 10 ist mit den Enden eines Parallelwiderstands 100' verbunden, der von einem Abschnitt der Sammelschiene 110 gebildet wird. Der Differentialverstärker 12 ist mit den Plus-(+)- und Minus-(–)Klemmen der Batterie 200 verbunden. Die CAN-Schnittstelle 60 dient dazu, Daten gemäß einem CAN-Protokoll zu übertragen und zu empfangen. Die LIN-Schnittstelle 62 dient dazu, Daten gemäß einem LIN-Protokoll zu übertragen und zu empfangen. Der Differentialverstärker 10 dient dazu, die über den Parallelwiderstand 100' entwickelte Spannung zu verstärken. Der Stromermittlungsprozessor 30 dient dazu, basierend auf der vom Differentialverstärker 10 ausgegebenen Spannung, den über den Parallelwiderstand 100' fließenden elektrischen Strom festzustellen und einen dafür kennzeichnenden Ausgang als Funktion des von der Batterie 200 zum Kabelstrang 300 fließenden Stroms zu liefern. Der Differentialverstärker 10 und der Stromermittlungsprozessor 30 dienen als Strommeßschaltung. Der Differentialverstärker 12 wandelt die Spannung, wie sie zwischen den Plus- und Minusklemmen der Batterie 200 entwickelt wird (d. h. eine Batteriespannung), in einen ausgewählten Spannungspegel um. Der Spannungsermittlungsprozessor 32 stellt basierend auf der vom Differentialverstärker 12 ausgegebenen Spannung die Batteriespannung fest. Der Temperatursensor 20 ist aus einem aus Widerständen gefertigten Spannungsteiler und einem Thermistor hergestellt. Der Thermistor besitzt einen Widerstandswert, der sich mit der Umgebungstemperatur ändert, um einen Teil der am Spannungsteiler anliegenden Spannung zu verändern. Der Temperaturermittlungsprozessor 34 überwacht den Teil der vom Temperatursensor 20 ausgegebenen Spannung, um die Temperatur der Strommeßvorrichtung 100 (d. h. die Temperatur der Batterie 200) zu ermitteln. Die den Ladungszustand der Batterie (SOC) ermittelnde Schaltung 36 fragt die Ausgänge des Stromermittlungsprozessors 30, des Spannungsermittlungsprozessors 32 und des Temperaturermittlungsprozessors 34 ab, um ein Signal über den Ladungszustand der Batterie zu erzeugen. Der Stromermittlungsprozessor 30, der Spannungsermittlungsprozessor 32, der Temperaturermittlungsprozessor 34 und die den Ladezustand der Batterie ermittelnde Schaltung 36 dienen als Ladungszustands-(SOC)-Sensor 38. Die Ladungssteuerung 40 fragt das von der den Ladezustand der Batterie (SOC) ermittelnden Schaltung 36 ausgegebene Signal ab, um die Elektrizitätserzeugung (d. h. eine Ausgangsleistung) eines bordeigenen elektrischen Generators 80 des Fahrzeugs zu steuern. Insbesondere die Ladungssteuerung 40 gibt an eine im Generator 80 eingebaute Generatorsteuerung 82 über die der Kommunikation dienende Input/Output-Schaltung 52 und die LIN-Schnittstelle 62 ein Steuersignal aus, das die Leistungsabgabe durch den Generator 80 steuert. Das von der den Ladezustand der Batterie ermittelnden Schaltung 36 ausgegebene Signal über den Ladungszustand der Batterie wird über die der Kommunikation dienende Input/Output-Schaltung 50 und die CAN-Schnittstelle 60 an ein Fahrzeugsteuerungssystem 70 ausgegeben. Das Fahrzeugsteuerungssystem 70 dient dazu, auf der Basis des Ladezustands der Batterie vorgegebene integrierte Steuerungsfunktionen zur Steuerung von Aktionen des Motors und verschiedener, bordeigener elektrischer Lasten auszuführen. The 4 shows a circuit structure in connection with the battery 200 positioned current measuring device 100 , The current measuring device 100 owns the circuit board 120 on which a differential amplifier 10 , a differential amplifier 12 , a temperature sensor 20 , a current discovery processor 30 , a voltage detection processor 32 , a temperature determination processor 34 , a battery state of charge detection circuit (SOC (State Of Charge) circuit) 36 , a charge control 40 , for communication serving input / output circuits 50 and 52 , a CAN interface 60 and a LIN interface 62 are made. The differential amplifier 10 is with the ends of a shunt resistor 100 ' connected by a section of the busbar 110 is formed. The differential amplifier 12 is with the plus (+) and minus (-) terminals of the battery 200 connected. The CAN interface 60 serves to transmit and receive data according to a CAN protocol. The LIN interface 62 serves to transmit and receive data according to a LIN protocol. The differential amplifier 10 serves to over the parallel resistor 100 ' amplify developed tension. The current discovery processor 30 serves to, based on that of the differential amplifier 10 output voltage through the parallel resistor 100 ' flowing electrical current and a characteristic output as a function of the battery 200 to the cable harness 300 to deliver flowing electricity. The differential amplifier 10 and the current discovery processor 30 serve as a current measuring circuit. The differential amplifier 12 Converts the voltage as it does between the plus and minus terminals of the battery 200 is developed (ie, a battery voltage) to a selected voltage level. The voltage detection processor 32 represents based on that of the differential amplifier 12 output voltage, the battery voltage. The temperature sensor 20 is made of a voltage divider made of resistors and a thermistor. The thermistor has a resistance that varies with ambient temperature to alter a portion of the voltage across the voltage divider. The temperature determination processor 34 monitors the part of the temperature sensor 20 output voltage to the temperature of the current measuring device 100 (ie the temperature of the battery 200 ) to investigate. The state of charge of the battery (SOC) detecting circuit 36 queries the outputs of the current detection processor 30 , the voltage determination processor 32 and the temperature determination processor 34 to generate a signal about the state of charge of the battery. The current discovery processor 30 , the voltage detection processor 32 , the temperature detection processor 34 and the state of charge of the battery detecting circuit 36 serve as a charge state (SOC) sensor 38 , The charge control 40 asks about the of the state of charge of the battery (SOC) detecting circuit 36 output signal to the electricity generation (ie, an output power) of an on-board electric generator 80 to control the vehicle. In particular, the charge control 40 gives to one in the generator 80 built-in generator control 82 via the communication serving input / output circuit 52 and the LIN interface 62 a control signal indicating the power output by the generator 80 controls. That of the state of charge of the battery detecting circuit 36 output signal about the state of charge of the battery is via the communication serving input / output circuit 50 and the CAN interface 60 to a vehicle control system 70 output. The vehicle control system 70 is used to perform predetermined integrated control functions based on the state of charge of the battery to control actions of the engine and various on-board electrical loads.

Die Strommeßvorrichtung 100 ist, wie oben beschrieben, so gestaltet, daß sie eine erste und eine zweite Verbindungsfläche 112B und 114B aufweist, die nahe dem oberen Bereich der Batterie 200 und parallel zur oberen Oberfläche 200A der Batterie 200 ausgerichtet sind, wodurch die Anbringung des ersten Befestigungsabschnitt 112 am Ausleger 210 und die Verbindung zwischen dem zweiten Befestigungsabschnitt 114 und dem Kabelbaum 300 nahe der oberen Oberfläche 200A der Batterie 200 erleichtert wird. Dies ergibt Verbesserungen bei der Ausführbarkeit der Montage der Strommeßvorrichtung 100 an der Batterie 200. Die erste und die zweite Verbindungsfläche 112B und 114B unterscheiden sich im Niveau in Bezug auf die obere Oberfläche 200A der Batterie 200, wenn sie innerhalb des Motorraums montiert sind, so daß eine Behinderung des Gebrauchs eines Werkzeugs, das zur Verbindung des ersten oder des zweiten Befestigungsabschnitts 112 und 114 mit dem zugeordneten Ausleger 210 oder dem zugeordneten Anschlußstück 302 benutzt wird, bei der Arbeit an dem anderen der ersten oder zweiten Befestigungsabschnitte 112 und 114 vermieden wird, und auch die Ansammlung von Wasser, Schmutz oder Elektrolyselösung im Zwischenraum zwischen der ersten und der zweiten Verbindungsfläche 112B und 114B minimiert wird.The current measuring device 100 As described above, it is designed to have a first and a second bonding surface 112B and 114B that is near the top of the battery 200 and parallel to the upper surface 200A the battery 200 aligned, whereby the attachment of the first attachment portion 112 on the boom 210 and the connection between the second attachment portion 114 and the wiring harness 300 near the upper surface 200A the battery 200 is relieved. This results in improvements in the feasibility of mounting the current measuring device 100 on the battery 200 , The first and the second interface 112B and 114B differ in level with respect to the upper surface 200A the battery 200 when mounted inside the engine compartment, so as to hinder the use of a tool for connecting the first or second attachment portion 112 and 114 with the associated boom 210 or the associated fitting 302 is used when working on the other of the first or second mounting portions 112 and 114 is avoided, and also the accumulation of water, dirt or electrolysis solution in the space between the first and the second connection surface 112B and 114B is minimized.

Die erste Verbindungsfläche 112B des ersten Befestigungsabschnitts 112 ist im wesentlichen auf dem gleichen Niveau positioniert, wie die Anschlußklemme 202 der Batterie 200, während die zweite Verbindungsfläche 114B des zweiten Befestigungsabschnitts 114 sich in einer tieferen Position befindet wie die Anschlußklemme 202. Mit anderen Worten, die erste Verbindungsfläche 112b und die Anschlußklemme 202 sind oberhalb der oberen Oberfläche 200A angeordnet, während die zweite Verbindungsfläche 114B unterhalb der oberen Oberfläche 200A angeordnet ist. Deshalb schlägt ein Werkzeug, wenn es übermäßig gedreht wird, um den Kabelbaum 300 mit dem zweiten Befestigungsabschnitt 114 zu verbinden, an der Seitenwand der Batterie 200 an, wodurch der Kontakt des Werkzeugs mit dem Pluspol der Batterie 200 vermieden wird, der einen Kurzschluß zwischen ihnen verursachen würde.The first interface 112B of the first attachment portion 112 is positioned at substantially the same level as the terminal 202 the battery 200 while the second interface 114B of the second attachment portion 114 is in a lower position than the terminal 202 , In other words, the first interface 112b and the terminal 202 are above the upper surface 200A arranged while the second interface 114B below the upper surface 200A is arranged. Therefore, when excessively rotated, a tool bangs around the harness 300 with the second attachment portion 114 to connect, on the side wall of the battery 200 , whereby the contact of the tool with the positive pole of the battery 200 avoided, which would cause a short circuit between them.

Das Gehäuse 130 hat, wie oben beschrieben, einen sich vertikal zur Batterie 200 erstreckenden Körper und speichert darin den Abschnitt der Sammelschiene 110 und die Schaltungsplatine 120. Das Gehäuse 130 ist längs der Seitenfläche der Batterie 200 angeordnet, die der Anschlußklemme 202 am nächsten liegt. Das hat zur Folge, daß das Gehäuse 130 an der Seitenwand der Batterie 200 anschlägt, wenn die Strommeßvorrichtung 100 unbeabsichtigt um den ersten Befestigungsabschnitt 11112 gedreht wird, wodurch eine Lockerung des ersten Befestigungsabschnitts vom Ausleger 210 vermieden wird.The housing 130 has, as described above, a vertical to the battery 200 extending body and stores therein the portion of the busbar 110 and the circuit board 120 , The housing 130 is along the side surface of the battery 200 arranged, the terminal 202 is closest. This has the consequence that the housing 130 on the side wall of the battery 200 strikes when the current measuring device 100 unintentionally around the first attachment portion 11112 is rotated, whereby a loosening of the first attachment portion from the boom 210 is avoided.

Die Sammelschiene 110 weist die U-förmige Wendung innerhalb des Gehäuses 130 auf, so daß der erste Befestigungsabschnitt 112 und der zweite Befestigungsabschnitt 114 einander eng benachbart sind, wodurch eine Reduzierung der Gesamtgröße der Strommeßvorrichtung 100 gestattet wird und die Seitenwände der Batterie 200 wirkungsvoll genutzt werden können.The busbar 110 has the U-shaped turn inside the housing 130 on, so that the first attachment portion 112 and the second attachment portion 114 are closely adjacent to each other, thereby reducing the overall size of the current measuring device 100 is allowed and the side walls of the battery 200 can be used effectively.

Während die vorliegende Erfindung im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, um ihr besseres Verständnis zu erleichtern, sollte dorch berücksichtigt werden, daß die Erfindung auf verschiedene Weise verkörpert werden kann, ohne von ihrem Prinzip abzuweichen. Deshalb sollte die Erfindung so verstanden werden, daß sie alle möglichen Abwandlungen der gezeigten Ausführungsform einschließt, die verkörpert werden können, ohne von dem in den angefügten Ansprüchen dargelegten Prinzip der Erfindung abzuweichen.While the present invention has been described in terms of a preferred embodiment in order to facilitate its better understanding, it should be borne in mind that the invention may be embodied in various ways without departing from its spirit. Therefore, the invention should be understood to embrace all possible modifications of the illustrated embodiment which may be embodied without departing from the principle of the invention as set forth in the appended claims.

Beispielsweise ist die Strommeßvorrichtung 100 am Minus-(–)-Pol 202 der Batterie 200 angeschlossen, kann aber auch alternativ mit dem Pluspol der Batterie 200 verbunden werden.For example, the current measuring device 100 at minus - (-) - pole 202 the battery 200 connected, but can also alternatively with the positive pole of the battery 200 get connected.

Das Gehäuse 130 ist so angeordnet, daß es längs der Seitenwand der Batterie 200 liegt, die der Anschlußklemme 202 am nächsten liegt, sie kann aber alternativ auch gegenüber einer anderen Seitenwand der Batterie 200 angeordnet werden, falls der Abstand zwischen der Anschlußklemme 202 und der Strommeßvorrichtung 100 abhängig von der Länge des metallischen Auslegers 210 und des ersten Befestigungsabschnitts 112 unerwünscht lang ist.The housing 130 is arranged so that it along the side wall of the battery 200 lies, that of the terminal 202 it may alternatively be opposite another side wall of the battery 200 be arranged if the distance between the terminal 202 and the current measuring device 100 depending on the length of the metallic cantilever 210 and the first attachment portion 112 is undesirably long.

Die Kammer im Gehäuse 130, in der die Schaltungsplatine 120 untergebracht ist, wird von einer Abdeckung 150 verschlossen, jedoch kann sie alternativ mit, beispielsweise, Epoxydharz gefüllt werden, um die Schaltplatine einzukapseln.The chamber in the housing 130 in which the circuit board 120 is housed by a cover 150 closed, but alternatively it can be filled with, for example, epoxy resin to encapsulate the circuit board.

Der Parallelwiderstand 100' wird von eine Abschnitt der Sammelschiene 110 gebildet, kann alternativ aber auch von der Sammelschiene 110 getrennt und in einem Bereich angeordnet sein, in dem der Potentialunterschied zwischen zwei Punkten gemessen wird, um den Strom zu messen, der über die Sammelschiene 110 fließt.The parallel resistor 100 ' is from a section of the busbar 110 formed, but can alternatively also from the busbar 110 separated and located in an area where the potential difference between two points is measured to measure the current passing through the bus bar 110 flows.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

JP 2005-188945 [0002]

Claims

An apparatus for measuring electric current that measures a current flowing between a battery and a wiring harness, comprising: a first fixing member to be electrically fixed to a terminal of a battery; a second fastening element, with which the cable harness is electrically fastened; a resistor disposed between the first and second fasteners: a circuit board on which a current measuring circuit is arranged which is adapted to the current flowing through the resistor as a function of the current flowing between the battery and the wiring harness based on the potential difference between two points defined on the current path across the resistor are, to measure, and a housing disposed between the first and second fasteners, in which the resistor and the circuit board are disposed, the first fastener having a first connection surface for electrical connection to the terminal of the battery and the second attachment element having a second connection surface for electrical connection to the wiring harness, and the first and second connection surfaces, when mounted in position, are oriented such that they are substantially parallel to the upper surface of the battery, and, wherein, based on the upper surface of the battery, the second connection surface is in a lower position than the first connection surface when mounted in position.

An apparatus for measuring electric current according to claim 1, wherein, when mounted in position, the first connection surface is in the same surface of the battery as the terminal of the battery, and the second connection surface is lower in position than the terminal of the battery relative to the upper surface of the battery.

An apparatus for measuring electric current according to claim 2, wherein, when mounted in position, the second connection surface is in a lower position than the upper surface of the battery.

An apparatus for measuring electric current according to claim 1, wherein the housing is arranged so as to extend along a side surface of the battery, which is closest to the terminal of the battery to which the first fastening element is attached.

An apparatus for measuring electric current according to any one of claims 1 to 4, wherein the resistor has a U-shaped turn disposed within the housing.