DE102012210340A1 - Electronic battery sensor arrangement for battery mounted in motor car, has quick-locking mechanism which is connected with battery post of the battery by the operation of the battery post clamp - Google Patents

Electronic battery sensor arrangement for battery mounted in motor car, has quick-locking mechanism which is connected with battery post of the battery by the operation of the battery post clamp Download PDF

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Abstract

The electronic battery sensor arrangement (2) has a measurement sensor, a battery post clamp (5) and a quick locking mechanism. The quick-locking mechanism is connected with battery post (8) of the battery (10) by the operation of the battery post clamp.

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriesensor für eine Batterie.The invention relates to a battery sensor for a battery.

Stand der TechnikState of the art

Elektronische Batteriesensoren (EBS) sind dazu ausgebildet, auf Grundlage von gemessenen Strom-, Spannungs- und Temperaturwerten einen Zustand einer Batterie eines Kraftfahrzeugs zu ermitteln und zu überwachen. Somit ist es möglich, unterschiedliche Energie-Management-Konzepte umzusetzen, mit denen es möglich ist, tiefe Entladungen der Batterie zu vermeiden und bspw. eine Startfähigkeit eines Kraftfahrzeugs, das von der Batterie mit elektrischer Energie zu versorgen ist, sicher zu stellen. Hierzu ist ein derartiger Batteriesensor mit einem Batteriepol der Batterie zu verbinden, wobei eine Montage hierfür mit einer geschmiedeten Polklemme realisiert werden kann. Alternativ ist es möglich, einen Batteriesensor über eine festzuziehende Schraube auf dem Batteriepol zu befestigen.Electronic battery sensors (EBS) are designed to determine and monitor a state of a battery of a motor vehicle based on measured current, voltage and temperature values. Thus, it is possible to implement different energy management concepts, with which it is possible to avoid deep discharges of the battery and, for example, a starting ability of a motor vehicle, which is to be supplied by the battery with electrical energy to ensure. For this purpose, such a battery sensor is to be connected to a battery pole of the battery, wherein an assembly for this purpose can be realized with a forged pole terminal. Alternatively, it is possible to fix a battery sensor via a screw to be tightened on the battery post.

Aus der Druckschrift US 6 971 925 B1 ist ein drehbares Verbindungselement für eine Kabelklemme einer Batterie bekannt. Dieses Verbindungselement umfasst eine Schelle zur Aufnahme eines Batteriepols sowie eine in zwei Raumrichtungen drehbare Klinke, mit der die Schelle umschlossen werden kann, um die Kabelklemme mit der Batterie zu verbinden. From the publication US Pat. No. 6,971,925 B1 For example, a rotatable connection element for a cable clamp of a battery is known. This connecting element comprises a clamp for receiving a battery pole and a rotatable in two directions latch, with which the clamp can be enclosed to connect the cable clamp to the battery.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund wird eine Batteriesensoranordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a battery sensor arrangement with the features of claim 1 is presented. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description.

Die erfindungsgemäße Batteriesensoranordnung umfasst eine Batteriepolklemme mit einem Schnellverschluss über den zwischen mindestens einem Messsensor der Batteriesensoranordnung und dem Batteriepol eine Verbindung in kurzer Zeit bereitgestellt, aber auch wieder gelöst werden kann.The battery sensor arrangement according to the invention comprises a battery pole terminal with a quick release over which at least one measuring sensor of the battery sensor arrangement and the battery pole provided a connection in a short time, but can also be solved again.

Über den in der Batteriesensoranordnung integrierten Schnellverschluss ist es nunmehr möglich, bei einer Montage der Batteriesensoranordnung bspw. auf einen ansonsten üblichen Verschraubungsprozess zu verzichten und damit verbundene Kosten zu sparen. Durch Vorsehen des Schnellverschlusses ist es auch möglich, eine Massenverbindung zwischen der Batteriesensoranordnung und der Batterie schnell und einfach wieder zu trennen. Bei einer derartigen Trennung handelt es sich in der Regel um eine Sicherheitsmaßnahme, die eine stromfreie Reparatur elektronsicher Einrichtungen in einem Kraftfahrzeug erlaubt. Zudem kann durch Integration mindestens eines Messsensors, üblicherweise mindestens eines Messwiderstands bzw. Shunts, mindestens ein physikalischer und/oder elektrischer Betriebsparameter der Batterie ermittelt werden. Mit der Batteriepolklemme kann ein Aufbau der Batteriesensoranordnung vereinfacht werden, wodurch ebenfalls Kosten reduziert werden können.About the integrated in the battery sensor assembly quick release, it is now possible to dispense with an assembly of the battery sensor assembly, for example, to an otherwise usual Verschraubungsprozess and to save associated costs. By providing the quick release, it is also possible to quickly and easily disconnect a mass connection between the battery sensor assembly and the battery. In such a separation is usually a safety measure that allows a power-free repair of electronic devices in a motor vehicle. In addition, by integrating at least one measuring sensor, usually at least one measuring resistor or shunt, at least one physical and / or electrical operating parameter of the battery can be determined. With the Batteriepolklemme a structure of the battery sensor assembly can be simplified, which also costs can be reduced.

Die üblicherweise elektronische Batteriesensoranordnung umfasst die Batteriepolklemme mit dem Schnellverschluss. Dabei ist ein Gehäuse der Batteriesensoranordnung, in dem der mindestens eine Messsensor angeordnet ist, mit der Batteriepolklemme, die den Schnellverschluss umfasst, auf einer Seite mit einem Klemmelement der Batteriepolklemme verbunden. Auf einer anderen Seite ist der mindestens eine Messsensor mit der Masse verbunden. Bei einer Montage kann das Gehäuse der Batteriesensoranordnung als Hebelarm zum Betätigen des Schnellverschlusses verwendet werden, um die Batteriepolklemme über den Schnellverschluss zusammen zu drücken und dabei die Batteriepolklemme auf dem Batteriepol zu befestigen.The usually electronic battery sensor arrangement comprises the battery pole terminal with the quick release. In this case, a housing of the battery sensor arrangement, in which the at least one measuring sensor is arranged, is connected on one side with a clamping element of the battery pole terminal to the battery pole terminal, which comprises the quick-acting closure. On another side, the at least one measuring sensor is connected to the ground. When mounted, the housing of the battery sensor assembly may be used as a lever arm for actuating the quick release to compress the battery terminal via the quick release while securing the battery terminal to the battery post.

Die Batteriepolklemme mit dem Schnellverschluss ist als Teil der Batteriesensoranordnung mit dem mindestens einen Messsensor verbunden. Hierzu können verschiedene Maßnahmen vorgesehen sein, um eine derartige Verbindung bereitzustellen. So ist es möglich, den mindestens einen Messsensor über ein Verbindungselement mit einem Klemmelement der Batteriepolklemme zu verbinden. Die Verbindung kann über ein mechanisches Verbindungselement, bspw. eine Schraube oder Niete, über Durchsetzfügen, das auch als Druckfügen, Clinchen oder Toxen bezeichnet werden kann, oder ein thermisches Verbindungsverfahren, bspw. Hartlöten oder Schweißen, bereitgestellt werden. The battery terminal with the quick release is connected as part of the battery sensor arrangement with the at least one measuring sensor. For this purpose, various measures may be provided to provide such a connection. It is thus possible to connect the at least one measuring sensor via a connecting element with a clamping element of the battery pole terminal. The connection can be provided via a mechanical connection element, for example a screw or rivet, via clinching, which can also be referred to as press-joining, clinching or toxing, or a thermal connection method, for example brazing or welding.

Der über den Hebelarm zu betätigende Schnellverschluss für die Batteriepolklemme kann über mindestens eine Schraube und/oder mindestens ein federndes Element, bspw. eine Feder, realisiert werden.The over the lever arm to be operated quick release for the battery terminal can be realized via at least one screw and / or at least one resilient element, for example. A spring.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batteriesensoranordnung. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a battery sensor arrangement according to the invention.

2 zeigt in schematischer Darstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Batteriesensoranordnung. 2 shows a schematic representation of a second embodiment of a battery sensor arrangement according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.The figures are described in a coherent and comprehensive manner, like reference numerals designate like components.

Die in den 1 und 2 schematisch dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Batteriesensoranordnung 2, 4 umfassen jeweils eine Batteriepolklemme 5, die ein erstes und ein zweites Klemmelement 6, 7 aufweist. Jede vorgestellte Batteriesensoranordnung 2, 4 ist über die Batteriepolklemme 5 mit einem Batteriepol 8 einer Batterie 10, hier bspw. einer Batterie 10 eines Kraftfahrzeugs, lösbar zu verbinden.The in the 1 and 2 schematically illustrated embodiments of the battery sensor arrangement according to the invention 2 . 4 each include a battery terminal 5 comprising a first and a second clamping element 6 . 7 having. Each presented battery sensor arrangement 2 . 4 is via the battery pole terminal 5 with a battery pole 8th a battery 10 , here, for example, a battery 10 a motor vehicle, releasably connect.

Dabei ist weiterhin bei der anhand von 1 vorgestellten ersten Ausführungsform der Batteriesensoranordnung 2 vorgesehen, dass als Messsensor ein Messwiderstand 12 in einem Gehäuse 14 der Batteriesensoranordnung 2 zwischen zwei Verbindungselementen 16, die bspw. aus einem Metall hoher elektrischer Leitfähigkeit, etwa Kupfer, ausgebildet sind, angeordnet ist. Dabei ist der Messwiderstand 12 über ein erstes Verbindungselement 16 mit einem der beiden Klemmelemente 6, 7 der Polklemme 5 und über ein zweites Verbindungselement 16 mit einem Massekabel 18 verbunden.It is still in the basis of 1 presented first embodiment of the battery sensor assembly 2 provided that as a measuring sensor, a measuring resistor 12 in a housing 14 the battery sensor assembly 2 between two connecting elements 16 , which are, for example, from a metal of high electrical conductivity, such as copper, formed, is arranged. Here is the measuring resistor 12 via a first connecting element 16 with one of the two clamping elements 6 . 7 the pole terminal 5 and a second connecting element 16 with a ground cable 18 connected.

Bei der hier gezeigten ersten Ausführungsform der Batteriesensoranordnung 2 ist das Gehäuse 14 mit dem Messwiderstand 12 und den Verbindungselementen 16 zugleich als Hebelarm eines Schnellverschlusses für die Batteriepolklemme 5 ausgebildet. Durch Betätigung des als Hebelarm ausgebildeten Gehäuses 14 ist es möglich, die Klemmelemente 6, 7 der Batteriepolklemme 5 in Richtung der Pfeile 15 zu bewegen, wobei die Klemmelemente 6, 7 den Batteriepol 8 umschließen, wodurch ein elektrischer Kontakt zwischen dem Batteriepol 8 und dem Messwiderstand 12 bereitgestellt wird. In the first embodiment of the battery sensor arrangement shown here 2 is the case 14 with the measuring resistor 12 and the connecting elements 16 at the same time as a lever arm of a quick release for the battery terminal 5 educated. By operation of the designed as a lever arm housing 14 is it possible the clamping elements 6 . 7 the battery pole terminal 5 in the direction of the arrows 15 to move, with the clamping elements 6 . 7 the battery pole 8th enclose, whereby an electrical contact between the battery pole 8th and the measuring resistor 12 provided.

Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batteriesensoranordnung 4 ist vorgesehen, dass mindestens ein hier nicht weiter dargestellter Messsensor der Batteriesensoranordnung 4 in einem Gehäuse 20 der Batteriesensoranordnung 4 angeordnet und über ein Verbindungselement 22 mit einem ersten der beiden Klemmelemente 6, 7 der Batteriepolklemme 5 verbunden ist. Außerdem ist der mindestens eine in dem Gehäuse 20 angeordnete Messsensor auch mit einem Massekabel 18 verbunden. An einem zweiten der beiden Klemmelemente 6, 7 der Batteriepolklemme 5 ist ein Hebelarm 24 eines Schnellverschlusses angeordnet, durch dessen Betätigung die beiden Klemmelemente 6, 7 in Richtung der Pfeile 15 auf den Batteriepol 8 zu klemmen sind.In the second embodiment of the battery sensor arrangement according to the invention 4 it is provided that at least one measuring sensor of the battery sensor arrangement (not further shown here) 4 in a housing 20 the battery sensor assembly 4 arranged and via a connecting element 22 with a first of the two clamping elements 6 . 7 the battery pole terminal 5 connected is. In addition, the at least one in the housing 20 arranged measuring sensor also with a ground cable 18 connected. On a second of the two clamping elements 6 . 7 the battery pole terminal 5 is a lever arm 24 arranged a quick release, by the actuation of the two clamping elements 6 . 7 in the direction of the arrows 15 on the battery pole 8th are to be clamped.

Der Schnellverschluss ist dazu ausgebildet, die Klemelemente 6, 7 zusammenzudrücken, wobei die Abstände der Klemelemente 6, 7 zu dem Batteriepol 8 verändert, bspw. in Richtung der Pfeile 15 verringert werden. Somit wird ein Durchmesser der Batteriepolklemme 5, die die beiden Klemmelemente 6, 7 umfasst, um den Batteriepol 8 verringert. Es ist hier vorgesehen, dass die Klemmelemente 6, 7 über ein hier nicht weiter dargestelltes, federndes Element miteinander verbunden sind, das elastisch verformbar sein kann. Ein Abstand der Klemmelemente 6, 7 zueinander hängt von einem Zustand des federnden Elements ab. Durch Anpressen der Klemmelemente 6, 7 in Richtung der Pfeile 15 wird die Batteriepolklemme 5 auf den Batteriepol 8 geklemmt und somit an diesem befestigt, was durch Spannen des federnden Elements erreicht werden kann. Der Schnellverschluss verhindert durch die Spannkraft des federnden Elements, dass die Batteriepolklemme 5 den initialen, ursprünglichen Durchmesser, wenn das federnde Element entspannt und die Batteriepolklemme 5 nicht mit den Batteriepol 8 verbunden ist, wieder annimmt.The quick release is designed to clamp the elements 6 . 7 compress, with the distances of the clamping elements 6 . 7 to the battery pole 8th changed, for example in the direction of the arrows 15 be reduced. Thus, a diameter of the battery terminal becomes 5 holding the two clamping elements 6 . 7 includes to the battery pole 8th reduced. It is provided here that the clamping elements 6 . 7 are connected to each other via a, not shown here, resilient element, which may be elastically deformable. A distance of the clamping elements 6 . 7 each other depends on a state of the resilient element. By pressing the clamping elements 6 . 7 in the direction of the arrows 15 becomes the battery pole terminal 5 on the battery pole 8th clamped and thus attached to this, which can be achieved by tensioning the resilient element. The quick release prevents by the elasticity of the resilient element that the battery terminal 5 the initial, original diameter, when the spring element relaxes and the battery pole clamp 5 not with the battery pole 8th connected, accept again.

Die in einer Ausführungsform beschriebene Batteriesensoranordnung 2, 4 für eine Batterie 10 umfasst demnach mindestens einen Messsensor, eine Batteriepolklemme 5 und einen Schnellverschluss. Dabei ist die Batteriesensoranordnung 2, 4 durch Betätigung der Batteriepolklemme 5, die mit dem Schnellverschluss zusammenwirkt, mit einem Batteriepol 8 der Batterie 10 zu verbinden.The battery sensor assembly described in one embodiment 2 . 4 for a battery 10 therefore comprises at least one measuring sensor, a battery terminal 5 and a quick release. In this case, the battery sensor arrangement 2 . 4 by pressing the battery terminal 5 , which cooperates with the quick release, with a battery pole 8th the battery 10 connect to.

Hierbei kann der Schnellverschluss einen Hebelarm 24 zum Betätigen der Batteriepolklemme 5 aufweisen, wobei die Batteriepolklemme 5 mit dem Hebelarm 24 zu öffnen und zu schließen ist. Außerdem kann der Schnellverschluss das mindestens eine federndes Element aufweisen.Here, the quick release a lever arm 24 for actuating the battery pole terminal 5 have, wherein the battery terminal 5 with the lever arm 24 to open and close. In addition, the quick release may have the at least one resilient element.

Der mindestens eine Messsensor ist in Ausgestaltung an einem Ende über mindestens ein Verbindungselement 16, 22 aus Metall mit einem Klemmelement 7 der Batteriepolklemme 5 und an einem anderen Ende über ein Verbindungselement 16 mit dem Massekabel 18 verbunden. The at least one measuring sensor is in an embodiment at one end via at least one connecting element 16 . 22 made of metal with a clamping element 7 the battery pole terminal 5 and at another end via a connecting element 16 with the ground cable 18 connected.

Der mindestens eine Messsensor ist üblicherweise in dem Gehäuse 12, 20 angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Hebelarm das Gehäuse 12 umfasst und/oder das Gehäuse 12 als Hebelarm ausgebildet ist. The at least one measuring sensor is usually in the housing 12 . 20 arranged. It can be provided that the lever arm, the housing 12 includes and / or the housing 12 is designed as a lever arm.

Der mindestens eine Messsensor, der als Messwiderstand 12 und somit als Messshunt ausgebildet sein kann, ist zum Ermitteln mindestens eines Betriebsparameters der Batterie 10 ausgebildet. Als der mindestens eine Betriebsparameter der Batterie kann mit der Batterieanordnung 2, 4 eine elektrische Größe, bspw. Spannung oder Strom, aber auch eine physikalisch Größe, bspw. Temperatur, ermittelt werden.The at least one measuring sensor acting as a measuring resistor 12 and thus can be designed as a measuring shunt, is for determining at least one operating parameter of the battery 10 educated. As the at least one operating parameter of the battery can be connected to the battery assembly 2 . 4 an electrical variable, for example. Voltage or current, but also a physical size, eg. Temperature, are determined.

Der bspw. als bolzenförmiger Messwiderstand 12 ausgebildete Messsensor kann einstückig aus einem Widerstandsmaterial, bspw. Manganin, gebildet sein.The example. As a bolt-shaped measuring resistor 12 trained measuring sensor may be integrally formed of a resistance material, for example. Manganin.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6971925 B1 [0003] US Pat. No. 6,971,925 B1 [0003]

Claims (9)

Batteriesensoranordnung für eine Batterie (10), die mindestens einen Messsensor, eine Batteriepolklemme (5) und einen Schnellverschluss aufweist, wobei die Batteriesensoranordnung (2, 4) durch Betätigung der Batteriepolklemme (5) mit dem Schnellverschluss mit einem Batteriepol (8) der Batterie (10) zu verbinden ist.Battery sensor arrangement for a battery ( 10 ), the at least one measuring sensor, a battery pole terminal ( 5 ) and a quick-release closure, wherein the battery sensor arrangement ( 2 . 4 ) by pressing the battery terminal ( 5 ) with the quick release with a battery pole ( 8th ) of the battery ( 10 ) is to be connected. Batteriesensoranordnung nach Anspruch 1, bei der der Schnellverschluss einen Hebelarm (24) zum Betätigen der Batteriepolklemme (5) aufweist, wobei die Batteriepolklemme (5) mit dem Hebelarm (24) zu öffnen und zu schließen ist.Battery sensor assembly according to claim 1, wherein the quick release a lever arm ( 24 ) for actuating the battery pole terminal ( 5 ), wherein the battery pole terminal ( 5 ) with the lever arm ( 24 ) to open and close. Batteriesensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Schnellverschluss mindestens ein federndes Element aufweist.Battery sensor assembly according to claim 1 or 2, wherein the quick release comprises at least one resilient element. Batteriesensoranordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine Messsensor an einem Ende der Batteriepolklemme (5) und an einem anderen Ende mit einem Massekabel (18) verbunden ist. Battery sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein the at least one measuring sensor at one end of the battery pole terminal ( 5 ) and at another end with a ground cable ( 18 ) connected is. Batteriesensoranordnung nach Anspruch 5, bei der der mindestens eine Messensor über mindestens ein Verbindungselement (16) mit der Batteriepolklemme (5) verbunden ist.Battery sensor arrangement according to claim 5, wherein the at least one measuring sensor via at least one connecting element ( 16 ) with the battery pole terminal ( 5 ) connected is. Batteriesensoranordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der mindestens eine Messsensor in einem Gehäuse (14, 20) angeordnet ist. Battery sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein the at least one measuring sensor in a housing ( 14 . 20 ) is arranged. Batteriesensoranordnung nach Anspruch 6, bei der der Hebelarm das Gehäuse (14) umfasst. A battery sensor assembly according to claim 6, wherein the lever arm supports the housing (10). 14 ). Batteriesensoranordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei der der mindestens einen Messsensor zum Ermitteln mindestens eines Betriebsparameters der Batterie ausgebildet ist.Battery sensor arrangement according to one of the preceding claims, wherein the at least one measuring sensor is designed for determining at least one operating parameter of the battery. Batteriesensoranordnung nach einer der voranstehenden Ansprüche, bei der der mindestens eine Messsensor als Messwiderstand (12) ausgebildet ist.Battery sensor arrangement according to one of the preceding claims, in which the at least one measuring sensor is used as a measuring resistor ( 12 ) is trained.
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