DE102010038851A1

DE102010038851A1 - Elektrische Erfassungsvorrichtung für elektrisch antreibbare Fahrzeuge und Herstellungsverfahren für dieselbe

Info

Publication number: DE102010038851A1
Application number: DE102010038851A
Authority: DE
Inventors: Anton Ederer; Edgar Kindler; Christian Hausperger
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-08-04
Also published as: DE102010038851B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Erfassungsvorrichtung zum präzisen Erfassen von Hochspannungen im Hochspannungsbordnetz eines elektrisch betreibbaren Fahrzeuges und ein Herstellungsverfahren zum Herstellen der elektrischen Erfassungsvorrichtung. Die Erfassungsvorrichtung erreicht eine hohe Messgenauigkeit für Applikationen im Automobilbereich. Die Erfassungsvorrichtung umfasst einen Spannungsteiler, der mit einer Hochspannungs-Versorgungseinrichtung in einem Hochspannungsnetz des Fahrzeugs verbindbar ist, und der ausgebildet ist zum Herunterteilen einer Hochspannung des Hochspannungsnetzes auf eine geringere zu messende Teilspannung, und eine elektrische Messeinrichtung, ausgelegt zum Erfassen der mit der Hochspannung in Zusammenhang stehenden Teilspannung, um Spannungen im Hochspannungsnetz zu überwachen, wobei der Spannungsteiler einen hochohmigen und einen niederohmigen Widerstandsabschnitt umfasst, und die Widerstandsabschnitte durch eine auf einem Substrat mittels Dickschichtverfahren aufgebrachte Widerstandspaste gebildet sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Erfassungsvorrichtung zum präzisen Erfassen von Hochspannungen im Hochspannungsbordnetz eines elektrisch betreibbaren Fahrzeuges und ein Herstellungsverfahren zum Herstellen der elektrischen Erfassungsvorrichtung.
Stand der Technik
Elektrisch betreibbare Fahrzeuge, wie Hybrid-, Brennstoffzellen-, und Elektrofahrzeuge verwenden eine Hochspannungs-Versorgungseinrichtung, wie zum Beispiel eine Hochspannungsbatterie oder eine Brennstoffzelle, um einem elektrischen Antriebsmotor und anderen elektrischen Einrichtungen des Fahrzeugs in einem Hochspannungsbordnetz, z. B. einem Traktionsbordnetz, einen erforderlichen Strom zuzuführen. Die Fahrzeuge können weiterhin eine Niederspannungsbatterie enthalten, zum Beispiel eine herkömmliche 12 V Fahrzeugbatterie, zur Versorgung eines Verbraucherbordnetzes des Fahrzeuges.
In einem derart elektrisch betreibbaren Fahrzeug mit Elektromotor ist die genaue Überwachung von Spannungen im Traktionsbordnetz sehr wichtig, um z. B. ein effektives Aufladen der Hochspannungsbatterie vor dem Betrieb und ein Entladen der Hochspannungsbatterie während des Betriebs zu überwachen. So kann beispielsweise ein effizientes Umschalten zwischen Elektroantrieb und Verbrennungsmotorantrieb im Hybridantrieb des Fahrzeuges gesteuert werden oder auch eine präzise Angabe über den noch verfügbaren Fahrradius bereitgestellt werden.
Die Bestimmung der Spannung im Traktionsbordnetz des Fahrzeuges stellt hohe Anforderungen an die Messgenauigkeit. Bei Spannungsmessungen für Hochvoltapplikationen muss die zu messende Spannung von typischerweise 450 V der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung mittels Spannungsteiler heruntergeteilt werden, um sie mit entsprechenden Schaltkreisen einlesen bzw. auswerten zu können. Da diese Schaltkreise in einem niedereren Spannungsbereich arbeiten und von der herkömmlichen Fahrzeugbatterie mit typischerweise 12 V versorgt werden, kann nur eine geringere zu messende Spannung, zum Beispiel kleiner als 5 V, erfasst werden.
Dabei sind speziell an den Spannungsteiler hohe Anforderungen gestellt, um ein möglichst konstantes Teilungsverhältnis in einem breiten Temperaturbereich, über den gesamten Hochspannungsbereich von z. B. 0 V–450 V der Hochspannungsbatterie, sowie über die gesamte Lebensdauer des Spannungsteilers bereitzustellen. Daraus ergibt sich das technische Problem, sehr hohe Spannungen für die Ausleseelektronik des Fahrzeuges mit hoher Genauigkeit verwertbar zu machen.
Prinzipiell können alle Arten von Spannungsteilern bzw. ohmschen Widerständen verwendet werden. Die Auswahl hängt jedoch von der geforderten Messgenauigkeit unter Beachtung der obigen Randbedingung ab, wobei in jedem Fall die geforderte Spannungsfestigkeit und somit ein möglichst konstantes Teilungsverhältnis eingehalten werden soll. Folgende Lösungen sind beispielweise im Stand der Technik bekannt:

– Einzelwiderstände in Dickschicht-Technik;
– Einzelwiderstände in Metall-Dünnfilm-Technik; und
– Integrierte Dünnfilm-Spannungsteiler, bei denen sich der komplette Spannungsteiler in einem Gehäuse befindet.

In den herkömmlichen Spannungssensoren des Standes der Technik werden z. B. für den Spannungsteiler Einzelwiderstände in Dünnfilm-Technik eingesetzt. Allerdings kann mit diesen Einzelwiderständen die geforderte Messgenauigkeit des Spannungssensors nicht erreicht werden, da sie ein zu hohes Driftverhalten aufweisen. Insbesondere kann die Kombination der mit Dünnfilm-Verfahren hergestellten Einzelwiderstände zu einem Spannungsteiler die gewünschte Messgenauigkeit nicht bereitstellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für eine präzise Spannungsmessung im Hochspannungsnetz elektrisch betreibbarer Fahrzeuge bereitzustellen. Die Vorrichtung soll insbesondere eine Messgenauigkeit erreichen, die für Applikationen im Automobilbereich über die Messgenauigkeit des bekannten Stands der Technik hinaus geht.
Zudem ist es eine Aufgabe, eine solche Vorrichtung einfach und günstig herzustellen.
Diese Aufgaben werden durch eine elektrische Erfassungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die elektrische Erfassungsvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug einen Spannungsteiler, der mit einer Hochspannungs-Versorgungseinrichtung in einem Hochspannungsnetz des Fahrzeugs verbindbar ist, und der ausgebildet ist zum Herunterteilen einer Hochspannung des Hochspannungsnetzes auf eine geringere zu messende Teilspannung; und eine elektrischen Messeinrichtung, ausgelegt zum Erfassen der mit der Hochspannung in Zusammenhang stehenden Teilspannung, um Spannungen im Hochspannungsnetz zu überwachen, wobei der Spannungsteiler einen hochohmigen und einen niederohmigen Widerstandsabschnitt umfasst, und die Widerstandsabschnitte durch eine auf einem Substrat mittels Dickschichtverfahren aufgebrachte Widerstandspaste gebildet sind.
Somit kann eine elektrische Erfassungsvorrichtung mit einem applikationsspezifischen Präzisionsspannungsteiler bereitgestellt werden, wobei im gesamten Spannungsbereich der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung ein äußerst konstantes Teilungsverhältnis bereitstellt werden kann. In Kombination mit der hochgenauen elektrischen Messeinrichtung, zum Beispiel einem Mess-Chip, wird dadurch eine Messgenauigkeit von bis zu 0,05% im gesamten Spannungsbereich bereitgestellt, wodurch ein präzise Messung von Spannungen im Hochspannungsnetz erfolgen kann, die ausgewertet bzw. überwacht werden können. Die elektrische Erfassungsvorrichtung ist somit für den Einsatz für eine Sensorik im Automobilbereich geeignet, und speziell für die Batteriesensorik in Hybrid- und Elektrofahrzeugen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind der hochohmige Widerstandsabschnitt und der niederohmige Widerstandsabschnitt der elektrischen Erfassungsvorrichtung durch Drucken der Widerstandspaste auf das Substrat gebildet.
Somit wird durch das Drucken dergleichen Widerstandspaste das Driftverhalten und die Spannungsfestigkeit derart verbessert, dass die elektrische Erfassungsvorrichtung eine hohe Messgenauigkeit im gesamten Spannungsbereich bereitstellt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die elektrische Erfassungsvorrichtung derart ausgelegt, dass der hochohmige Widerstandsabschnitt durch Drucken von in Reihe verbundener Widerstandselemente auf dem Substrat gebildet ist; und/oder der niederohmige Widerstandsabschnitt durch Drucken von parallel verbundenen Widerstandselementen auf dem Substrat gebildet ist.
Durch diese vorteilhafte Ausbildung der Widerstandabschnitte wird ein großes Teilungsverhältnis erreicht und das Zusammenspiel der Widerstandabschnitte erreicht ein gleichbleibend festes Teilungsverhältnis in einem großen Temperatur- und Spannungsbereich.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die elektrische Erfassungsvorrichtung derart ausgelegt, dass der hochohmige Widerstandsabschnitt durch Drucken von Widerstandspaste in mehreren Schleifen auf dem Substrat des Spannungsteilers gebildet ist; und/oder der niederohmige Widerstandsabschnitt durch Drucken von parallel verbundenen Widerstandselementen auf dem Substrat gebildet ist.
Dadurch kann erreicht werden, dass der hochohmige Widerstand alternativ auch durch ein Drucken der Widerstandspaste in mehreren ineinander übergehenden Schleifen auf dem Substrat des Spannungsteilers gebildet werden kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die elektrische Erfassungsvorrichtung ferner eine Leiterplatte, auf der die elektrische Messeinrichtung angebracht ist, wobei der Spannungsteiler einseitig an einer Seite des Substrats mit der Leiterplatte verbunden ist.
Mit der einseitigen Verbindung des Spannungsteilers auf der Leiterplatte erfolgt eine einseitige mechanische Entkopplung, wodurch mechanische Spannungen in dem Spannungsteiler minimiert werden, und eine hohe Messgenauigkeit im gesamten Spannungsbereich bereitgestellt werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Spannungsteiler der elektrischen Erfassungsvorrichtung durch ein Oberflächenmontageverfahren (SMT) oder ein Durchgangsbohrungsverfahren (THT) mit der Leiterplatte verbunden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die elektrische Erfassungsvorrichtung derart ausgelegt, dass elektrische Verbindungen zwischen Spannungsteiler und elektrischer Messeinrichtung und/oder elektrische Verbindungen zwischen Spannungsteiler und Leiterplatte mit einer Schutzschicht bedeckt sind. Somit können die Verbindungen vor Schmutz und Feuchtigkeit geschützt werden, so dass das Teilungsverhältnis nicht beeinflusst wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die elektrische Erfassungsvorrichtung derart ausgelegt, dass die elektrische Messeinrichtung einen Analog-Digital-Wandler umfasst, ausgelegt zur Analog-Digital-Wandlung der erfassten Teilspannung in ein digitales Signal.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die elektrische Erfassungsvorrichtung ferner eine Steuereinheit zur Steuerung der elektrischen Messeinrichtung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die elektrische Erfassungsvorrichtung ferner einen Shunt-Widerstand mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss, die jeweils elektrisch leitend mit der elektrischen Messeinrichtung verbunden sind, wobei die Leiterplatte mit dem Shunt-Widerstand verbunden ist, und die Leiterplatte als eine thermische Isolationsschicht zwischen der elektrischen Messeinrichtung und dem Shunt-Widerstand ausgebildet ist. Somit können Ströme und Spannungen genau gemessen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein Hochvoltsystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug mit der oben beschriebenen elektrischen Erfassungsvorrichtung bereitgestellt; sowie mit einer Hochspannungs-Versorgungseinrichtung zum Antrieb eines Elektroantriebsmotors des Fahrzeugs; und einer Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung unter Verwendung der durch die elektrische Erfassungsvorrichtung erfassten Spannungen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein elektrisch betreibbares Fahrzeug mit dem oben beschriebenen Hochvoltsystem bereitgestellt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform wird ein Herstellungsverfahren einer elektrischen Erfassungsvorrichtung bereitgestellt zur Spannungserfassung in einem durch eine Hochspannungs-Versorgungseinrichtung versorgten Hochspannungsnetzes in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, das die folgenden Schritte umfasst: Aufbringen, insbesondere Drucken, mittels eines Dickschichtverfahrens eines hochohmigen Widerstandsabschnitts und eines niederohmigen Widerstandsabschnitts auf einem Substrat unter Verwendung einer Widerstandspaste zum Erhalten eines Spannungsteilers zum Herunterteilen einer Hochspannung des Hochspannungsnetzes; und Verbinden des Spannungsteilers mit einer elektrischen Messeinrichtung, so dass eine mit der Hochspannung in Zusammenhang stehende Teilspannung erfasst werden kann.
Somit wird in dem Herstellungsverfahren der elektrischen Erfassungsvorrichtung das bekannte Verfahren umgangen, das auf der Herstellung von Einzelwiderständen mittels Dünnfilm-Verfahren basiert. Deshalb kann durch einfaches Drucken von Widerstandspaste ein günstiges integriertes System bereitgestellt werden, wobei das Pastendrucken mit der gleichen Widerstandspaste zu einer hohe Messgenauigkeit im gesamten Spannungsbereich führt.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Herstellungsverfahren einer elektrischen Erfassungsvorrichtung ferner die Schritte: Einbrennen der Widerstandspaste auf dem Substrat des Spannungsteilers; und/oder Auftragen eines Schutzfilms auf dem Substrat und den aufgedruckten Widerstandsabschnitten des Spannungsteilers.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Herstellungsverfahren einer elektrischen Erfassungsvorrichtung ferner die Schritte: Anbringen des Spannungsteilers auf einer Leiterplatte der elektrischen Erfassungsvorrichtung mittels eines Oberflächenmontageverfahrens (SMT) oder eines Durchgangsbohrungsverfahrens (THT), wobei der Spannungsteilers einseitig verbunden wird, und Anbringen einer Schutzschicht über der elektrischen Erfassungsvorrichtung.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in der detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen und in den Ansprüchen offenbart.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird die Erfindung ausführlich anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt schematisch eine elektrische Erfassungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
2A und 2B zeigen schematisch verschiedene Spannungsteiler der elektrischen Erfassungsvorrichtung;
3 zeigt schematisch eine elektrische Erfassungsvorrichtung im Detail;
4 zeigt schematisch ein Hochvoltsystem eines elektrisch betreibbaren Fahrzeuges gemäß einer anderen Ausführungsform; und
5 zeigt ein Flussdiagramm, das die Schritte eines Herstellungsverfahrens zum Herstellen einer elektrischen Erfassungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Dabei sind in den verschiedenen Zeichnungen gleiche oder entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, die im Folgenden detailliert beschrieben werden, werden ausführlich mit Bezug auf eine elektrische Erfassungsvorrichtung, insbesondere zur Erfassung von Hochspannungen im Hochspannungsnetz elektrisch antreibbarer Fahrzeuge, beschrieben. Jedoch wird vermerkt, dass die folgende Beschreibung nur Beispiele enthält und nicht als die Erfindung einschränkend angesehen werden sollte.
Insbesondere wird hier eine Erfassungsvorrichtung mit einem Präzisionsspannungsteiler versehen, der eine Hochspannung eines Hochspannungsnetzes präzise auf eine kleine Spannung herunterteilt und ein möglichst konstantes Teilungsverhältnis in einem großen Temperaturbereich bereitstellt.
1 zeigt schematisch Elemente einer elektrischen Erfassungsvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeuge, insbesondere für Elektrofahrzeuge, Hybrid-Fahrzeuge und auf Brennstoffzellen basierende Fahrzeuge, z. B. Wasserstoff-Fahrzeuge, in denen eine Hochspannungs-Versorgungseinrichtung, z. B. eine Hochspannungsbatterie, eine Brennstoffzelle, etc., einem Hochspannungsnetz des Fahrzeugs eine Hochspannung U_HV, von beispielsweise 450 V, bereitstellt.
Die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 in 1 umfasst einen Spannungsteiler 2 auf einem Substrat 3 und eine elektrische Messeinrichtung 5, die beide auf einer Leiterplatte 7 der elektrischen Erfassungsvorrichtung 10 angeordnet sind.
Der Spannungsteiler 2 umfasst einen hochohmigen Widerstand R1 und einen niederohmigen Widerstand R2, die beide auf einem Substrat 3 ausgebildet sind und Widerstandsabschnitte bilden. Der Spannungsteiler 2 teilt eine Hochspannung U_HV auf eine geringere Teilspannung U_T, die an einem Kontakt zwischen dem hochohmigen Widerstand R1 und dem niederohmigen Widerstand bereitgestellt wird.
Die elektrische Messeinrichtung 5 ist mit dem Spannungsteiler 2 verbunden. Insbesondere wird die Teilspannung über einen Strompfad bzw. Messpfad (dünne Verbindung in 1) von dem Spannungsteiler 2 abgegriffen und in der elektrischen Messeinrichtung 5 gemessen wird.
Genauer gesagt, wird, wie in 1 gezeigt, liegt an dem Spannungsteiler 2 der elektrischen Erfassungsvorrichtung eine Hochspannung U_HV an. Der Spannungsteiler 2 dient der Teilung der an die elektrische Erfassungsvorrichtung angelegten Hochspannung U_HV auf eine geringere Teilspannung U_T, die zwischen dem hochohmigen Widerstand R1 und dem niederohmigen Widerstand R2 abgegriffen wird, und die in die elektrische Messeinrichtung 5 eingegeben wird, um gemessen zu werden. Die in 1 dargestellt Verbindung zwischen dem Spannungsteiler 2 und der elektrischen Messeinrichtung 5 ist dabei ein Strompfad, insbesondere Messpfad, auf der Leiterplatte 7.
Die Teilspannung U_T steht dabei mit der Hochspannung U_HV so in einem Zusammenhang, dass die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 aus dieser gemessenen Teilspannung U_T eine oder mehrere Hochspannungen U_HV im Hochspannungsnetz des Fahrzeuges präzise bestimmen kann. Insbesondere können durch die elektrische Erfassungsvorrichtung Hochspannungen im Traktionsbordnetz des Fahrzeuges gemessen werden, zum Beispiel zur Auswertung eines Verhaltens von Schaltelementen im Traktionsbordnetz des Fahrzeuges. Darüber hinaus kann dadurch der Ladestatus der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung einer Ladeanalyse, z. B. Batterieanalyse, unterworfen werden.
Die Bestimmung und Auswertung der einen oder mehreren Hochspannungen im Traktionsbordnetz des Fahrzeuges kann fortlaufend während des Betriebs des Fahrzeuges, sowie auch vor und nach dem Betrieb des Fahrzeuges erfolgen.
Insbesondere ist der Spannungsteiler 2 der elektrischen Messeinrichtung 10 ausgelegt, die empfangene Hochspannung U_HV, von zum Beispiel 450 V, auf eine deutlich geringere Teilspannung U_T, zum Beispiel auf maximal 0,8 V, herunterzuteilen. Das für diese Spannungsteilung erforderliche große Teilungsverhältnis, von beispielsweise 1:600, erfolgt durch eine geeignete Auswahl der Widerstandswerte des hochohmigen und niederohmigen Widerstands, hier zum Beispiel R1 = 3,5 kΩ und R2 = 2,1 MΩ.
Der hochohmige Widerstand R1 und der niederohmige Widerstand R2 des Spannungsteilers 2 der elektrischen Messeinrichtung 10 in 1 werden in einer Ausführungsform durch ein Dickschichtverfahren auf ein Substrat 3 der Erfassungsvorrichtung aufgebracht. In diesem Dickschichtverfahren werden durch das Aufbringen, insbesondere Drucken, der gleichen Widerstandspaste, z. B. Silberpaste, der hochohmige Widerstand R1 und der niederohmige Widerstand R2 als hochohmige bzw. niederohmige Widerstandsabschnitte in einer Schicht oder alternativ in mehreren aufeinanderfolgenden Teilschichten auf dem Substrat aufgebracht, wobei die Teilschichten derart ausgebildet sein können, dass diese beispielsweise unterschiedliche Teilfunktion übernehmen. So wäre es beispielsweise denkbar, dass die Widerstandselemente von einer ersten Teilschicht gebildet werden und die Verbindungen zwischen diesen von einer zweiten Teilschicht.
Durch die Verwendung der gleichen Widerstandspaste zum Ausbilden sowohl des hochohmigen als auch des niederohmigen Widerstandsabschnittes wird ein Teilungsverhältnis bereitgestellt, welches über den gesamten Hochspannungsbereich äußerst konstant ist. Dadurch wird die erforderliche Messgenauigkeit der Erfassungsvorrichtung zum Einsatz als Teil einer Batteriesensorik in z. B. Hybrid- und Elektrofahrzeugen erreicht.
Das Dickschichtverfahren zum Aufbringen der Widerstandsabschnitte auf dem Substrat 3 zum Bilden des Spannungsteilers 2 bietet gegenüber einem Dünnfilmverfahren, beispielsweise einem Metall-Dünnfilmverfahren, den Vorteil, dass Verfahrensschritte zum Entfernen eines auf dem Substrat aufgebrachten Materials, z. B. durch photolithographische Ätztechniken, gänzlich entfallen können, und somit die Herstellungskosten des Spannungsteilers deutlich geringer sind. Weiterhin wird das energetisch aufwendige Aufdampfen im Vakuum in einem Dünnfilm-Verfahren durch ein energetisch effizienteres Aufdrucken in dem Dickschicht-Verfahren ersetzt.
2A zeigt schematisch die Ausbildung der hochohmigen und niederohmigen Widerstandsabschnitte des Spannungsteilers 2 auf dem Substrat 3 der elektrischen Erfassungsvorrichtung.
Dabei ist in 2A gezeigt, dass der hochohmige Widerstandabschnitt R1 aus einer Vielzahl von Widerstandselementen R1a, R1b, ..., R1N gebildet ist, die in Reihe miteinander verbunden sind. Der niederohmige Widerstandsabschnitt R2 wird, wie in 2 gezeigt, aus einer Vielzahl von Widerstandselementen R2a, R2b, ..., R2M gebildet, die parallel miteinander verbunden sind.
Insbesondere werden zumindest die einzelnen Widerstandselemente R1a, R1b, ..., R1N, R2a, R2b, ..., R2M sowie ggf. die elektrisch leitenden Verbindungen dazwischen, wie oben beschrieben, durch Drucken mittels Dickschichtverfahren auf dem Substrat mit der gleichen Widerstandspaste gebildet.
Es wird bemerkt, dass durch das Dickschicht-Drucken die in Reihe miteinander verbunden Widerstandselemente R1a, R1b, ..., R1N wie in 2A gezeigt, vorzugsweise in mehreren Schleifen, zum Beispiel mäanderförmig, angeordnet werden. Durch diese effektive Erhöhung der Länge des Gesamtwiderstands weist der hochohmige Gesamtwiderstandswert R1 einen Wert auf, wie es für das erforderliche große Teilungsverhältnis des Spannungsteilers 2 nützlich ist.
Es wird weiter bemerkt, dass das Dickschicht-Drucken der parallel miteinander verbunden Widerstandselemente R2a, R2b, ..., R2M, wie in 2A gezeigt, zu einem niederohmigen Widerstandsabschnitt führt, der einerseits einen niedrigen Gesamtwiderstandswert R2 aufweist, wie es für das erforderliche große Teilungsverhältnis des Spannungsteilers 2 nützlich ist, und der anderseits, zum Zusammenspiel mit dem hochohmigen Widerstandsabschnitt R1, ein geringes Drift-Verhalten und somit ein äußerst stabiles Teilungsverhältnis aufweist. Insbesondere lässt sich durch die Parallelschaltung ein genauerer und unempfindlicherer kleiner Widerstandswert erreichen als durch Verwenden eines einzelnen aus sehr wenig Paste bestehenden Widerstandselements. Dadurch wird die geforderte Genauigkeit bei der Bestimmung der Hochspannung im Hochspannungsnetz des Fahrzeugs erreicht.
2B zeigt in einer alternativen Ausführungsform, dass der hochohmige Widerstandsabschnitt R1 auch durch ein kontinuierliches Drucken der Widerstandspaste in mehreren ineinander übergehenden Schleifen auf dem Substrat 3 ausgebildet werden kann. In dieser alternativen Ausführungsform werden keine elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Widerstandselementen, wie in 2A gezeigt, benötigt.
Bevorzugt wird als Substrat 3 der Erfassungsvorrichtung ein Keramiksubstratträger verwendet, der über geeignete thermische Eigenschaften verfügt, und insbesondere über einen sehr geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten verfügt. Dadurch werden die mechanischen Spannungen im Substrat gering gehalten.
Durch Anlegen einer Hochspannung an den Spannungsteiler kommt es normalerweise zu einem Temperaturanstieg. Mögliche Temperaturunterschiede, die durch Widerstände auf Substraten auftreten können, werden herkömmlich beispielsweise dadurch ausgeglichen, dass auf dem Substrat, zum Beispiel auf der Unterseite, noch eine metallisierte Schicht aufgebracht wird, um Temperaturunterschiede auszugleichen.
Dabei ist hier herausgefunden worden, dass es für das Erreichen der erforderlichen Messgenauigkeit im vorliegenden Fall keiner an dem Substrat angebrachten zusätzlichen Vorrichtung, wie zum Beispiel einer metallisierten Schicht, bedarf, um die Ableitung von Wärme zu verbessern und dadurch Temperaturunterschiede auszugleichen. Der Spannungsteiler der einfach aufgebauten Erfassungsvorrichtung weist trotzdem eine hohe Spannungsfestigkeit auf.
Die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 weist in einer vorteilhaften Ausführungsform mehrere der oben beschriebenen Spannungsteiler 2 auf. In einer speziellen Ausführungsform weist die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 insbesondere drei Spannungsteiler auf, z. B. zur Überwachung eines Batteriestatus der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung, zur Überprüfung von Schaltelementen im Hochspannungsnetz, und zur Überwachung einer Spannung im Traktionsbordnetz des Fahrzeuges.
3 zeigt in einer Draufsicht auf die elektrische Erfassungsvorrichtung ein Beispiel, wie der Spannungsteiler 2 auf der Leiterplatte 7 bevorzugt verbunden wird.
In 3 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente wie in 1. Darüber hinaus zeigt 3 eine Steuereinheit μC, einen Analog-Digital-Wandler ADC in der elektrischen Messeinrichtung 5 und Verbindungselemente 4a, 4b und 4c.
Wie in 3 gezeigt, ist der Spannungsteiler 2 einseitig, d. h. nur an einer Seite des Spannungsteilers 2 (in der Zeichnung an der linken Seite des Substrats), mit der Leiterplatte 7 mittels Verbindungselemente 4a, 4b und 4c verbunden. Die Verbindungselemente 4a, 4b und 4c sind dabei beispielsweise durch Verlöten sowohl mit den Kontakten des Spannungsteilers 3 als auch mit der Leiterplatte 7 verbunden. Die Verbindungselemente weisen bevorzugt eine mechanische Flexibilität auf, so dass der Einfluss mechanischer Spannungen der Leiterplatte auf den Spannungsteiler, und insbesondere auf die Genauigkeit des Spannungsteilers bei der Erfassung der Spannung minimiert wird.
Die Verbesserung der Messgenauigkeit der elektrischen Erfassungsvorrichtung durch nur einseitiges Verbinden, zum Beispiel Verlöten, des Spannungsteilers 2 mit der Leiterplatte 7 ist dabei ein unerwartetes Resultat. Als Konsequenz muss daher vermerkt werden, dass eine vergleichbare zweiseitige Verlötung des Spannungsteilers 2 mit der Leiterplatte 7 zu größeren mechanischen Verspannungen führen muss, welche das Verhalten des Spannungsteilers und insbesondere die Messgenauigkeit negativ beeinflusst.
Die Verbindungselemente 4a, 4b und 4c dienen nicht nur zur mechanischen Befestigung, wie in 3 schematisch gezeigt, sondern auch als elektrische Kontakte (bzw. Leitpunkte) mit dem hochohmigen und niederohmigen Widerstandabschnitt einerseits, sowie den Strompfaden auf der Leiterplatte 7 anderseits. In dem Beispiel der 3 werden demzufolge die zu erfassende Hochspannung (U_HV), die zu messende Teilspannung (U_T) und das Erdungspotential über die drei jeweiligen Verbindungselemente 4a, 4b und 4c erfasst. Das Verbinden des Spannungsteilers 2 auf der Leiterplatte 7 erfolgt dabei bevorzugt mittels Oberflächenmontageverfahren (Surface Mount Technology, SMT) oder in einer alternativen Ausführungsform mittels Durchbohrungsverfahren (Through Hole Technology, THT).
Wie in 3 weiter gezeigt, weist die elektrische Messeinrichtung 5 der elektrischen Erfassungsvorrichtung einen Analog-Digital-Wandler ADC auf. Der Analog-Digital-Wandler erfasst die durch den Spannungsteiler 2 über das Verbindungselement 4b ausgegebene Teilspannung U_T, und wandelt diese in ein digitales Signal um. Die durch den Spannungsteiler 2 ausgegebene Teilspannung U_T und das daraus resultierende digitale Signal stehen mit der in den Spannungsteiler 2 eingegebenen, zu erfassenden Hochspannung U_HV in einem Zusammenhang, so dass aus dem ausgegebenen digitalen Signal die Hochspannung präzise bestimmt werden kann. Insbesondere sollen Änderungen in der Hochspannung präzise erfasst werden, was durch ein konstantes Teilungsverhältnis realisiert wird.
Die Bestimmung der zu erfassenden Hochspannung U_HV kann dann beispielsweise in der elektrischen Messeinrichtung 5 selbst erfolgen, die beispielsweise über eine Speichereinrichtung verfügen kann, in der eine Information gespeichert ist, die den Wert bzw. die Werte des digitalen Signals auf einen Wert bzw. Werte der Hochspannung abbildet. Die Bestimmung kann auch, wie unten beschrieben, in der Steuereinheit μC durchgeführt werden.
Die erreichbare Messgenauigkeit der elektrischen Erfassungsvorrichtung hängt neben den oben beschriebenen Widerständen im Spannungsteiler auch von der Genauigkeit des Analog-Digital-Wandlers ab, wobei vor allem das Driftverhalten bzgl. Temperatur von entscheidender Bedeutung ist.
Ferner weist die elektrische Erfassungsvorrichtung, wie in 3 gezeigt, eine Steuereinheit μC auf, die ebenfalls auf der Leiterplatte 7 angeordnet ist, und die die elektrische Messeinrichtung steuert. In einer bevorzugten Ausführungsform bestimmt die Steuereinheit μC aus dem ausgegebenen digitalen Signal der elektrischen Messeinrichtung 5 die tatsächlich vorliegende Hochspannung U_HV. Die Steuereinheit μC verfügen dafür beispielweise über eine Speichereinrichtung, in der eine Information gespeichert ist, die den Wert bzw. die Werte des digitalen Signals auf einen Wert bzw. Werte der Hochspannung U_HV abbildet.
Alternativ kann in einem weiteren Beispiel das digitale Signal der elektrischen Messeinrichtung 5 über die Steuereinheit μC auch an eine übergeordnete Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung weitergegeben werden, die später in Zusammenhang mit 4 beschrieben wird, und die dann über eine eigene Speichereinrichtung verfügen kann, in der eine Information gespeichert ist, die den Wert bzw. die Werte des digitalen Signals auf einen Wert bzw. Werte der Hochspannung abbildet.
Die Steuereinheit μC kann somit den aus dem digitalen Signal abgeleiteten Wert der erfassten Hochspannung U_HV oder alternativ den Wert des digitalen Signals der elektrischen Messeinrichtung an die übergeordnete Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung zur Auswertung weitergeben. Die Steuereinheit μC sowie die elektrische Messeinrichtung 5 der elektrischen Erfassungseinrichtung sind dabei beispielsweise mit einer herkömmlichen Fahrzeugbatterie verbunden, wie später im Zusammenhang mit 4 beschrieben, die eine im Vergleich zum Hochspannungsnetz des Fahrzeugs deutlich geringere Spannung von ca. 12 V zum Versorgen des Bordnetzes bereitstellt.
Da die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 von einer Fahrzeugbatterie von einem Niederspannungsbereich aus versogt wird, zum Beispiel von der Fahrzeugbatterie 60, wie in 4 gezeigt, verfügt die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 über eine galvanische Trennstelle, die direkt in der elektrischen Erfassungsvorrichtung angeordnet ist. Dies ist erforderlich, um die Messsignale im Hochspannungsnetz des Fahrzeuges erfassen und gleichzeitig eine Kommunikationsschnittstelle zum Niederspannungsbereich des Fahrzeuges betreiben zu können.
Um Umwelteinflüsse auf die oben beschriebene elektrische Erfassungsvorrichtung zu minimieren, und dadurch die gewünschte Messgenauigkeit der Hochspannungen im Hochspannungsnetz des Fahrzeuges zu gewährleisten, werden alle relevanten Messpfade, insbesondere die elektrischen Verbindungen zwischen dem Spannungsteiler 2 und der elektrischen Messeinrichtung 5, die elektrischen Verbindungen zwischen dem Spannungsteiler 2 und der Leiterplatte 7, sowie auch die restlichen elektrischen Verbindungen auf der Leiterplatte mit einer Schutzschicht bedeckt, z. B. mit einer Lackschicht versiegelt. Alternativ kann auch eine andere geeignete Schutzmaßnahme eingesetzt werden, z. B. ein Verguss, eine Verspritzung mit Kunststoff, usw. Dadurch wird der Einfluss von Feuchtigkeit oder Verschmutzungen auf die Messgenauigkeit der Erfassungsvorrichtung vermieden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, nicht gezeigt, kann die elektrische Erfassungsvorrichtung mit einem Shunt-Widerstand verbunden werden. Der Shunt-Widerstand ist dabei mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss versehen, die jeweils elektrisch leitend, d. h. über eine elektrische Verbindung (Strompfad) auf der Leiterplatte 7 mit der elektrischen Messeinrichtung 5 verbunden ist. Über den Shunt-Widerstand kann neben der oben beschriebenen Erfassung einer Hochspannung im Hochspannungsnetz gleichzeitig ein Strom im Hochspannungsnetz erfasst und bestimmt werden, zum Beispiel der aktuell bereitgestellte Stromwert der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung des Fahrzeuges.
Der Shunt-Widerstand wird dabei bevorzugt mit der Leiterplatte 7 verbunden, so dass eine kompakte elektrische Erfassungsvorrichtung, insbesondere ein Strom- und Spannungssensor, für das Hochspannungsnetz eines elektrisch betreibbaren Fahrzeuges bereitgestellt wird.
Dabei ist bevorzugt, dass die Leiterplatte 7 eine Art thermische Isolationsschicht zwischen der elektrischen Messeinrichtung 5 und dem Shunt-Widerstand ausbildet, um den Temperatureinfluss, der aus den hohen Strömen in dem Shunt-Widerstand resultiert, auf die elektrische Messeinrichtung 5 und den Spannungsteiler 2 zu minimieren. Demzufolge ist es vorteilhaft, wenn die thermischen Eigenschaften der Leiterplatte 7 und des Substrats, das einen bestimmten Temperaturausgleich zwischen dem hochohmigen und niederohmigen Widerstandsabschnitt erlaubt, genau aufeinander abgestimmt sind.
4 zeigt ein Hochvoltsystem für ein elektrisch betreibbares Fahrzeug.
In 4 bezeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Elemente wie in 1. Insbesondere ist die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 dargestellt, die mit einer Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50 verbunden ist. Weiterhin zeigt 4 eine Leistungselektronik 30 und einen elektrischen Antriebsmotor 40 im Traktionsbordnetz, sowie eine Steuerung 20 der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50 und eine herkömmliche Fahrzeugbatterie 60 im Bordnetz des Fahrzeuges.
Die Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50 versorgt, wie in 4 gezeigt, über eine Leistungselektronik 30 im Traktionsbordnetz des Hochvoltsystem des Fahrzeugs einen elektrischen Antriebsmotor 40 mit einer Hochspannung.
Die elektrische Erfassungsvorrichtung 10 ist darüber hinaus mit der Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung verbunden, die von der herkömmlichen Fahrzeugbatterie mit einer deutlich niedrigeren Spannung von z. B. 12 V versorgt wird. Die Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung ist, wie weiter in 4 gezeigt, mit der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50 verbunden, um diese während des Aufladens vor dem Betrieb und während des Entladens in dem Betrieb des Fahrzeuges geeignet zu überwachen und das Hochvoltsystem zu steuern.
Die Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50 ist z. B. eine Hochspannungsbatterie, die beispielsweise eine Spannung von 450 V bereitstellt, mit der der elektrische Antriebsmotor 50 betrieben wird. Die oben beschriebene elektrische Erfassungsvorrichtung 10 erfasst, wie oben beschrieben, eine von der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50 bereitgestellte Hochspannung. Die erfasste Hochspannung wird in der elektrischen Erfassungsvorrichtung 10 auf eine geringere Teilspannung heruntergeteilt, die durch die von der Niederspannungs-Batterie des Fahrzeuges versorgte elektrische Messeinrichtung und/oder Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung präzise bestimmt werden kann. Die präzise Bestimmung der Hochspannung durch die elektrische Erfassungseinrichtung 10 erlaubt somit eine Steuerung und ein Management der Spannung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung 50.
Diese Steuerung 20, d. h. Batteriemanagement-System, kann dann beispielsweise einen erforderlichen Wiederaufladestopp des Fahrzeuges anzeigen, ein Umschalten des Hybridantriebes auf den herkömmlichen Antrieb des Fahrzeuges steuern, oder eine geeignete Anpassung der Brennstoffzellenausgabe veranlassen.
Die Leistungselektronik 30 im Traktionsbordnetz des Fahrzeuges kann z. B. ein Lademodul umfassen zum Wiederaufladen der Hochspannungsbatterie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, eine Wandlungseinrichtung zum Wandeln des Hochspannungsgleichstroms in z. B. einen geeigneten Dreiphasenstrom-Wechselstrom für den Elektroantriebsmotor M, sowie einen DC/DC-Wandler zur Unterstützung des Bordnetzes des Fahrzeugs.
5 zeigt ein beispielhaftes Flussdiagramm mit den Schritten eines Herstellungsverfahrens für eine elektrische Erfassungsvorrichtung zur Spannungserfassung in einem Hochspannungsnetz. Dabei werden in einem ersten Schritt S1 ein hochohmiger und ein niederohmiger Widerstandsabschnitt auf einem Substrat, z. B. Substrat 3, mittels eines Dickschichtverfahrens aufgedruckt. Das Drucken des hochohmigen und des niederohmigen Widerstandsabschnitts erfolgt dabei mit dergleichen Widerstandspaste, z. B. Silberpaste, um eine Temperaturdrift möglichst genau aufeinander anzugleichen.
Dann wird in einem weiteren Schritt S2 die Widerstandspaste auf dem Substrat eingebrannt. Dieser Schritt erfolgt dabei vorzugsweise bei einer Temperatur von über 300°C.
Dann wird in einem folgenden Schritt S3 ein Schutzfilm, z. B. eine Glasschicht, auf dem Substrat 3 und auf den aufgedruckten und eingebrannten Widerstandsabschnitten aufgetragen. Anschließend wird in einem Schritt S4 der so gefertigte Spannungsteiler auf einer Leiterplatte der elektrischen Erfassungsvorrichtung befestigt. Dieser Schritt erfolgt mittels Oberflächenmontageverfahren oder alternativ mittels Durchgangsbohrungsverfahren, wobei der Spannungsteiler, wie im Zusammenhang mit 3 beschrieben, nur an einer Seite des Spannungsteilers mit der Leiterplatte verbunden wird.
In einem weiteren Schritt S5 wird der so befestigte Spannungsteiler mit einer elektrischen Messeinrichtung, die ebenfalls auf der Leiterplatte befestigt ist, elektrisch verbunden. Dadurch kann die elektrische Messeinrichtung die von dem Spannungsteiler ausgegebene Teilspannung erfassen.
In einem abschließenden Schritt S6 wird eine Schutzschicht über die so hergestellte elektrische Erfassungsvorrichtung aufgebracht. Dieser Schritt dient dazu, um die gewünschte Messgenauigkeit der elektrischen Erfassungsvorrichtung über eine lange Lebensdauer zu erreichen. Somit kann durch wenige einfache Schritte eine elektrische Erfassungsvorrichtung, wie die in 1 gezeigte, hergestellt werden.
In diesem Beispiel sind die Schritte S2 bis S4 und S6 optional (in 5 gestrichelt dargestellt) und ähnliche Herstellungsschritte können auch verwendet werden oder es können einzelne Schritte weggelassen werden.
Aus der vorhergehenden Beschreibung entnimmt der Fachmann auch, dass verschiedene Modifikationen und Variationen der dargestellten Vorrichtungen und des Verfahrens der Erfindung durchgeführt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
Ferner wurde die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Beispiele beschrieben, die jedoch nur zum verbesserten Verständnis der Erfindung dienen sollen, und diese nicht einschränken sollen. Der Fachmann erkennt auch sofort, dass viele verschiedene Kombinationen der Elemente und Einrichtungen zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Deshalb wird der wahre Umfang der Erfindung durch die folgenden Ansprüche gekennzeichnet.

Claims

Elektrische Erfassungsvorrichtung (10) für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, mit: einem Spannungsteiler (2), der mit einer Hochspannungs-Versorgungseinrichtung in einem Hochspannungsnetz des Fahrzeugs verbindbar ist, und der ausgebildet ist zum Herunterteilen einer Hochspannung (U_HV) des Hochspannungsnetzes auf eine geringere zu messende Teilspannung (U_T); und einer elektrischen Messeinrichtung (5), ausgelegt zum Erfassen der mit der Hochspannung (U_HV) in Zusammenhang stehenden Teilspannung (U_T), um Spannungen im Hochspannungsnetz zu überwachen, wobei der Spannungsteiler (2) einen hochohmigen (R1) und einen niederohmigen (R2) Widerstandsabschnitt umfasst, und die Widerstandsabschnitte durch eine auf einem Substrat (3) mittels Dickschichtverfahren aufgebrachte Widerstandspaste gebildet sind.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der hochohmige Widerstandsabschnitt (R1) und der niederohmige Widerstandsabschnitt (2) durch Drucken der Widerstandspaste auf das Substrat gebildet sind.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hochohmige Widerstandsabschnitt (R1) durch Drucken von in Reihe verbundener Widerstandselemente (R1a, R1b, ...) auf dem Substrat (3) gebildet ist; und/oder der niederohmige Widerstandsabschnitt (R2) durch Drucken von parallel verbundenen Widerstandselementen (R2a, R2b, ...) auf dem Substrat (3) gebildet ist.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hochohmige Widerstandsabschnitt (R1) durch Drucken von Widerstandspaste in mehreren Schleifen auf dem Substrat (3) gebildet ist; und/oder der niederohmige Widerstandsabschnitt durch Drucken von parallel verbundenen Widerstandselementen auf dem Substrat (3) gebildet ist.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einer Leiterplatte (7), auf der die elektrische Messeinrichtung (5) angebracht ist, und wobei der Spannungsteiler (2) einseitig an einer Seite des Substrats mit der Leiterplatte verbunden ist.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei elektrische Verbindungen zwischen Spannungsteiler und elektrischer Messeinrichtung und/oder elektrische Verbindungen zwischen Spannungsteiler und Leiterplatte mit einer Schutzschicht bedeckt sind.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die elektrische Messeinrichtung einen Analog-Digital-Wandler (ADC) umfasst, ausgelegt zur Analog-Digital-Wandlung der erfassten Teilspannung in ein digitales Signal.
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit: einer Steuereinheit (μC) zur Steuerung der elektrischen Messeinrichtung (5).
Elektrische Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner mit: einem Shunt-Widerstand mit einem Eingangsanschluss und einem Ausgangsanschluss, die jeweils elektrisch leitend mit der elektrischen Messeinrichtung verbunden sind, wobei die Leiterplatte mit dem Shunt-Widerstand verbunden ist, und die Leiterplatte als eine thermische Isolationsschicht zwischen der elektrischen Messeinrichtung und dem Shunt-Widerstand ausgebildet ist.
Hochvoltsystem für ein Fahrzeug, mit: der elektrischen Erfassungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; einer Hochspannungs-Versorgungseinrichtung (50) zum Antrieb eines Elektroantriebsmotors (M) des Fahrzeugs; und einer Steuerung der Hochspannungs-Versorgungseinrichtung (20) unter Verwendung der durch die elektrische Erfassungsvorrichtung erfassten Spannungen.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Erfassungsvorrichtung zur Spannungserfassung in einem durch eine Hochspannungs-Versorgungseinrichtung versorgten Hochspannungsnetzes in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, umfassend: Aufbringen mittels eines Dickschichtverfahrens eines hochohmigen Widerstandsabschnitts und eines niederohmigen Widerstandsabschnitts auf einem Substrat unter Verwendung einer Widerstandspaste zum Erhalten eines Spannungsteilers zum Herunterteilen einer Hochspannung des Hochspannungsnetzes, und Verbinden des Spannungsteilers mit einer elektrischen Messeinrichtung, so dass eine mit der Hochspannung in Zusammenhang stehende Teilspannung erfasst werden kann.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend: Einbrennen der Widerstandspaste auf dem Substrat des Spannungsteilers, und/oder Auftragen eines Schutzfilms auf dem Substrat und den aufgedruckten Widerstandsabschnitten des Spannungsteilers.