DE102018107514A1

DE102018107514A1 - Strommesstechniken zum kompensieren einer nebenschlussdrift

Info

Publication number: DE102018107514A1
Application number: DE102018107514.6A
Authority: DE
Inventors: Andreas Callanan
Original assignee: Analog Devices Global ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: US10359449B2; US20180284159A1; CN108693399B; DE102018107514B4; CN108693399A

Abstract

Es werden verschiedene Strommesstechniken beschrieben, die eine Drift im Nebenwiderstandswert kompensieren können. Das Bestimmen eines Widerstandswerts eines Nebenwiderstands, z. B. an einen Batterieanschluss gekoppelt, kann das synchrone Einführen eines bekannten Signals mit den Zerhackphasen eines Doppelsystem-Zerhackschemas, das Zerhacken des bekannten Signals hinaus in den Hauptsignalpfad und das explizite Extrahieren des bekannten Signals in einem parallelen, zusätzlichen Signal-Deprocessing-Pfad beinhalten.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft Strommessvorrichtungen und -verfahren.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In einer nebenschlussbasierten Strommessvorrichtung wird der Strom gemessen, indem ein bekannter niederohmiger „Nebenwiderstand“ („shunt“) in Reihe mit dem zu messenden Strom eingesetzt und dann eine an dem Reihennebenwiderstand abgefallene Spannung gemessen wird. Die Anwendung des ohmschen Gesetzes (Strom (I) = Spannung (U)/Widerstandswert (R)) ergibt den durch den Nebenwiderstand fließenden Strom. Die Genauigkeit der Strommessung kann von der Genauigkeit der Spannungsmessung und der Genauigkeit des Widerstandswerts des Nebenwiderstands selbst abhängen.
Typischerweise wird das System in der Fabrik kalibriert, was eine Temperaturkompensation über eine Anzahl von Temperaturpunkten beinhalten kann, um Temperatureffekte des Nebenwiderstands zu kompensieren. Bei Kraftfahrzeuganwendungen wird oftmals eine einzelne Temperaturkalibrierung verwendet. Über den Einsatz des Nebenwiderstands über die Lebenszeit hinweg jedoch kann sich sein Wert unabhängig von der Temperatur verändern, und dies ist möglicherweise unvorhersagbar. In der typischen Anwendung wird zudem der Strom durch den Nebenwiderstand ständig überwacht, und dies kann Herausforderungen für das Überwachen des Nebenwiderstands selbst darstellen. Der Nebenwiderstand besitzt typischerweise weniger einen Widerstandswert von weniger als einem Ohm, wodurch weitere Herausforderungen hinzukommen können.
KURZE DARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung beschreibt Techniken, die zum Überwachen des Werts eines Nebenwiderstands verwendet werden können, während auch die Primärmessung des durch den Nebenwiderstand selbst hindurchgehenden Stroms überwacht wird.
In einigen Aspekten betrifft diese Offenbarung ein Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands. Das Verfahren weist auf: das Empfangen, auf einer Eingangssignalleitung, eines einer Spannung über dem Nebenwiderstand entsprechenden Eingangssignals; während eines ersten Umwandlungszyklus: Zerhacken (chopping) des empfangenen Eingangssignals; Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler, um ein erstes digitales Signal zu generieren; Enthacken (de-chopping) des ersten digitalen Signals; Filtern, unter Verwendung eines ersten Kanals, des enthackten ersten digitalen Signals, um ein erstes Ausgangssignal zu bestimmen; und Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des ersten digitalen Signals, um ein zweites Ausgangssignal zu bestimmen. Das Verfahren weist weiterhin das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand auf. Das Verfahren weist weiterhin auf: während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit des angelegten Stroms durch den Nebenwiderstand: Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal, dem Offsetfehler und einer durch den angelegten Strom generierten Spannung, um ein zweites digitales Signal zu generieren; Enthacken des zweiten digitalen Signals; Filtern, unter Verwendung des ersten Kanals, des enthackten zweiten digitalen Signals, um ein drittes Ausgangssignal zu bestimmen; und Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des zweiten digitalen Signals, um ein viertes Ausgangssignal zu bestimmen. Das Verfahren weist weiterhin das Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals auf.
In einigen Aspekten betrifft die vorliegende Offenbarung eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands. Die Vorrichtung weist auf: eine Anregungsquelle, die ausgebildet ist zum Koppeln an eine Eingangssignalleitung; ein Eingangszerhackschalternetzwerk, das ausgebildet ist zum Koppeln an die Eingangssignalleitung und an die Anregungsquelle und ausgebildet zum Empfangen und Zerhacken eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand; eine Messkanalschaltung mit einem Ausgang und ausgebildet zum Empfangen des zerhackten Eingangssignals und zum Generieren eines digitalen Ausgangssignals an dem Ausgang; eine erste Ausgangskanalschaltung, die an den Ausgang der Messkanalschaltung gekoppelt ist, wobei der erste Ausgangskanal Folgendes enthält: ein Ausgangszerhackschalternetzwerk, das ausgebildet ist zum Koppeln an den Ausgang der Messkanalschaltung und ausgebildet ist zum Enthacken des digitalen Ausgangssignals; und einen ersten digitalen Filter, der ausgebildet ist zum Empfangen des enthackten digitalen Ausgangssignals; und eine zweite Ausgangskanalschaltung parallel zu der ersten Ausgangskanalschaltung und gekoppelt an den Ausgang der Messkanalschaltung, wobei der zweite Ausgangskanal einen zweiten digitalen Filter enthält, der ausgebildet ist zum Empfangen des digitalen Ausgangssignals, wobei während eines ersten Umwandlungszyklus der erste digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines ersten Ausgangssignals und der zweite digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals, wobei während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit der durch den Nebenwiderstand angelegten Anregung der erste digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines dritten Ausgangssignals und der zweite digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines vierten Ausgangssignals, wobei die Vorrichtung weiterhin einen Prozessor aufweist, der ausgebildet ist zum Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.
In einigen Aspekten betrifft die vorliegende Offenbarung eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands. Die Vorrichtung weist auf: Mittel zum Empfangen, auf einer Eingangssignalleitung, eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand; während eines ersten Umwandlungszyklus: Mittel zum Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Mittel zum Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler, um ein erstes digitales Signal zu generieren; Mittel zum Enthacken des ersten digitalen Signals; Mittel zum Filtern, unter Verwendung eines ersten Kanals, des enthackten ersten digitalen Signals, um ein erstes Ausgangssignal zu bestimmen; und Mittel zum Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des ersten digitalen Signals, um ein zweites Ausgangssignal zu bestimmen; Mittel zum Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand; während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit des angelegten Stroms durch den Nebenwiderstand: Mittel zum Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Mittel zum Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal, dem Offsetfehler und einer durch den angelegten Strom generierten Spannung, um ein zweites digitales Signal zu generieren; Mittel zum Enthacken des zweiten digitalen Signals; Mittel zum Filtern, unter Verwendung des ersten Kanals, des enthackten zweiten digitalen Signals, um ein drittes Ausgangssignal zu bestimmen; und Mittel zum Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des zweiten digitalen Signals, um ein viertes Ausgangssignal zu bestimmen; und Mittel zum Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.
Diese Übersicht soll eine Übersicht des Gegenstands der vorliegenden Patentanmeldung bereitstellen. Sie soll keine ausschließliche oder erschöpfende Erläuterung der Erfindung bereitstellen. Die detaillierte Beschreibung ist aufgenommen, um weitere Informationen über die vorliegende Patentanmeldung bereitzustellen.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines intelligenten Batteriesensors, der verschiedene Techniken dieser Offenbarung implementieren kann.
2 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Frontend-Schaltungsabschnitts einer Messeinheit, die verschiedene Techniken dieser Offenbarung implementieren kann.
3 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Abschnitts einer Frontend-Schaltung, die verschiedene Techniken dieser Offenbarung implementieren kann.
4 ist ein Beispiel eines Zerhackzeitsteuerdiagramms.
5 ist ein Konzeptdiagramm, das eine beispielhafte Umwandlungssequenz und eine resultierende Ausgabe unter Verwendung verschiedener Techniken dieser Offenbarung darstellt.
6 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer ersten Zerhackphase.
7 ist ein Abschnitt der beispielhaften Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer zweiten Zerhackphase.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands darstellt.
9 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer ersten Zerhackphase unter Verwendung einer 4-Draht-Messkonfiguration.
10 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 9 während einer zweiten Zerhackphase unter Verwendung der 4-Draht-Messkonfiguration.
11 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer ersten Zerhackphase unter Verwendung einer 3-Draht-Messkonfiguration.
12 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer zweiten Zerhackphase unter Verwendung einer 3-Draht-Messkonfiguration.

In den Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, können gleiche Zahlen in verschiedenen Ansichten ähnliche Komponenten beschreiben. Gleiche Zahlen mit unterschiedlichen Buchstabensuffixen können verschiedene Fälle von ähnlichen Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein beispielhaft, aber nicht als Beschränkung, verschiedene, in dem vorliegenden Dokument erörterte Ausführungsformen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Eine IBS(lntelligent Battery Sensing)-Anwendung, ein Gesundheitszustand (SOH - State of Health), ein Ladezustand (SOC - State of Charge) und ein Funktionszustand (SOF - State of Function) der Batterie können in verschiedenen Operationsmodi direkt durch Messen einer Batteriespannung und auch Messen eines durch die Batterie gelieferten Stroms überwacht werden. Der Strom wird typischerweise gemessen, indem ein Stromnebenwiderstand in Reihe mit einem der Batterieanschlüsse platziert und die darüber es abgefallene Spannung gemessen wird. Durch Anwendung des ohmschen Gesetzes (Strom (I) = Spannung (U)/Widerstandswert (R)) kann der Strom abgeleitet werden. Damit die Strommessung jedoch genau ist, sollte der Widerstandswert des Stromnebenwiderstands genau bekannt sein. Anfänglich kann der Nebenwiderstand in der Fabrikhalle gemessen werden und dann kann der Nebenwiderstand bezüglich Offset/Verstärkung kalibriert werden. Nachdem das den Nebenwiderstand enthaltende Teil sich im Feld, mit einer Batterie verbunden, befindet, gibt es keinen effektiven Weg, um den Wert des Nebenwiderstands selbst zu überwachen, weil im Feld immer ein unbekannter Strom (der Batteriestrom) durch den Nebenwiderstand fließt.
Um den Nebenwiderstand im Feld zu messen, kann ein bekannter Anregungsstrom an den Nebenwiderstand angelegt werden, und der Effekt dieser bekannten Anregung kann gemessen werden. Die Komplikation besteht dahingehend, dass durch den Nebenwiderstand bereits ein unbekannter Strom fließt, der eine derartige Nebenschlussmessung unpraktisch machen kann, sofern nicht der unbekannte Strom und der angelegte bekannte Anregungsstrom voneinander unterschieden werden können.
Wie unten ausführlich erörtert beschreibt diese Offenbarung verschiedene Strommesstechniken zum Kompensieren einer Drift in einem Nebenwiderstandswert. Diese Offenbarung beschreibt beispielsweise Techniken zum Bestimmen des Widerstandswerts eines Nebenwiderstands, z. B. an einen Batterieanschluss gekoppelt, was beinhalten kann, ein bekanntes Signal synchron zu den Zerhackphasen eines Doppel-System-Zerhackschemas einzuführen, das bekannte Signal hinaus in den Hauptsignalpfad zu zerhacken und das bekannte Signal in einem parallelen, zusätzlichen Signal-Deprocessing-Pfad explizit zu extrahieren.
1 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines intelligenten Batteriesensors, der verschiedene Techniken dieser Offenbarung implementieren kann. In dem in 1 gezeigten, nicht beschränkenden beispielhaften System kann der intelligente Batteriesensor 10 in einer Kraftfahrzeuganwendung verwendet werden. In 1 kann der Sensor 10 an eine Fahrzeugbatterie 12 gekoppelt sein. Der Sensor 10 kann einen Controller 11 enthalten, der einen Spannungsregler 14, eine Busschnittstelle 16, die zum Koppeln an einen Bus 18 ausgebildet ist, und einen Prozessor 20 enthalten kann. Der Prozessor 20 kann eine Messeinheit 22 des Sensors steuern. Bei einigen beispielhaften Implementierungen kann ein Flash-Controller den Zugang eines Prozessors 20 zu/von einem EEPROM/Flash-Speicher steuern, als Beispiel. Der Sensor 10 kann an den positiven Anschluss 24 und den negativen Anschluss 26 der Batterie 12 gekoppelt sein, wodurch die Messeinheit 22 an ihren Eingängen V+ und V- eine Darstellung der Batteriespannung empfangen und die Spannung der Batterie 12 daraus bestimmen kann („U_Bat“ in 1).
Der Strom von der Batterie 12 kann durch die Wagenkarosserie oder den Wagenkasten 28 zurückgeschickt werden.
Wie in 1 gesehen kann ein Nebenwiderstand 30 zwischen den Wagenkasten 28 und den negativen Anschluss 26 der Batterie 12 gekoppelt sein. Der Sensor 10 kann an den Nebenwiderstand 30 gekoppelt sein, wodurch die Messeinheit 22 an ihren Eingängen I+ und I- eine Darstellung der Spannung über dem Nebenwiderstand empfangen kann. Mit der Spannung kann die Messeinheit 22 den Strom durch den Nebenwiderstand 30 bestimmen, z. B. den Batteriestrom („I_Bat“ in 1).
Bei einigen beispielhaften Implementierungen kann der positive Anschluss 24 der Batterie 12 anstelle des negativen Anschlusses 26 verwendet werden.
Wie unten ausführlich beschrieben kann die Messeinheit ein bekanntes Signal, z. B. einen Strom, durch den Nebenwiderstand 30 in Phase mit einem Zerhackzyklus einkoppeln, das bekannte Signal in den Hauptsignalpfad hinaus zerhacken und explizit das bekannte Signal in einem parallelen, zusätzlichen Signal-Deprocessing-Pfad extrahieren.
2 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Frontend-Schaltungsabschnitts einer Messeinheit 22, der verschiedene Techniken dieser Offenbarung implementieren kann. Insbesondere kann der Frontend-Schaltungsabschnitt 32 der Messeinheit 22 (von 1) eine Messkanalschaltung 34, z. B. Strom- oder Spannungsmessung, enthalten, die einen Verstärker 36 mit programmierbarer Verstärkung (PGA), einen Puffer 38 (BUF) und einen Analog-Digital-Wandler 40 (ADW) enthalten kann. Bei einigen beispielhaften Konfigurationen kann die Messeinheit 22 einen nichtdargestellten Pegelschieber enthalten, z. B. vor dem PGA positioniert, zum Hochverschieben des Spannungspotentials unter Massepotential. Der Messkanal 34 ist unten bezüglich 3 mit einem Zerhackschema beschrieben, das zum Implementieren verschiedener Techniken dieser Offenbarung verwendet werden kann.
Der Prozess des Zerhackens ist eine effektive Technik, um beispielsweise eine unerwünschte Offsetspannung-Drift, die einen Messfehler verursachen kann, zu entfernen. Das Zerhacken kann niederfrequentes Rauschen, einschließlich DC-Rauschen, das eine Fehlerquelle sein kann, die infolge einer Offsetspannungs-Drift in dem System beigetragen wird, weil der Prozess des Zerhackens in einem großen Ausmaß darauf basiert, dass die Offsetdrift über die ganze Periode eines Messzyklus gleich ist, effektiv entfernen. Die Offsetspannungs-Drift kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, wie etwa Temperaturänderung, physische Beanspruchung, allgemeine Lebensabnutzung oder andere Mechanismen. Das Zerhacken auf Systemebene, z. B. mindestens für einen Großteil des Signalpfads, kann gestatten, dass eine durch das System eingeführte Varianz bei Offsetfehlern aufgehoben wird und von dem Signalpfad entfernt wird, wodurch das relevante Signal aus dem Messsystem extrahiert werden kann.
3 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Abschnitts einer Frontend-Schaltung 32, die verschiedene Techniken dieser Offenbarung implementieren kann. Die Schaltung 32 kann zwei Zerhackschalternetzwerke enthalten, nämlich ein Eingangszerhackschalternetzwerk 42 und ein Ausgangszerhackschalternetzwerk 44 (oder „Enthacknetzwerk“ 42). Das Eingangszerhackschalternetzwerk 42 kann als „Zerhackschalter“ bezeichnet werden, und das Ausgangszerhackschalternetzwerk 44 kann als „Enthackschalter“ und Ausgangsenthackschalternetzwerk 44 bezeichnet werden. Der Klarheit halber sind individuelle Schalter der Schalternetzwerke nicht dargestellt worden.
Allgemein gesprochen besteht der Zweck des Ausgangszerhackschalternetzwerks 44 darin, die Polaritätsänderung wieder einzusetzen, die der Frontend-Zerhackzyklus (durch das Eingangszerhackschalternetzwerk 42 durchgeführt) an dem Signal bewirkt hat, was mit den unten beschriebenen mathematischen Ausdrücken übereinstimmt. Diese Backend-Polaritätswiedereinsetzung kann auf eine Reihe von verschiedenen Weisen durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Ausgangszerhackschalternetzwerk einfach ein digitales Signal mit -1 multiplizieren. In bestimmten Beispielen, die einen Sigma-Delta-Modulator enthalten, kann das Ausgangszerhackschalternetzwerk 44 ein Inverter sein, wo das Invertieren des Bitstroms, der von dem Modulator kommt, die Polarität der Bits in dem Bitstrom effektiv vertauscht.
Als ein weiteres Beispiel kann der tatsächliche Signalpfad am Backend genauso wie an den Schaltern am Frontend invertiert werden, wo typischerweise ein analoger Filter verwendet wird. Dies kann ein Schema mit einem folgenden analogen Filter sein. Etwaige Offsets können sich über die Zerhackphasen ausmitteln. Ob mit -1 multipliziert, invertiert oder das Ergebnis von Schaltern, die durch das Ausgangszerhackschalternetzwerk 44 verursachte Backend-Polaritätswiedereinsetzung wird in dieser Offenbarung allgemein als „Enthacken“ bezeichnet.
Jedes Zerhackschalternetzwerk 42, 44 kann ausgebildet sein zum Empfangen eines Zerhacksignals 46, das die Operation des jeweiligen Zerhackschalternetzwerks steuern kann. Wie wohl bekannt ist, können beim Empfang des Zerhacksignals 46 die Eingaben in ein Zerhackschalternetzwerk, z. B. Eingangszerhackschalternetzwerk 42, abwechselnd vertauscht werden. Ein beispielhaftes Zeitsteuerdiagramm wird unten bezüglich 4 gezeigt und erörtert.
In 3 kann die Messkanalschaltung 34 unter anderem einen Verstärker 36 mit programmierbarer Verstärkung zum Verstärken des modulierten Signals von dem Eingangszerhackschalter, einen Puffer 38 und einen Analog-Digital-Wandler (ADW) 40, der ausgebildet ist zum Umwandeln des analogen Eingangssignals in ein digitales Signal, enthalten. Der ADW 40 kann einen Delta-Sigma-ADW, einen Pipeline-ADW, einen SAR(Successive Approximation Routine)-ADW, einen Pipeline-SAR-ADW sowie andere ADWs enthalten.
Ebenfalls dargestellt ist eine Offsetfehlerquelle Vos 48, die den unerwünschten Offsetfehler der Messkanalschaltung 34 darstellt. Der Offsetfehler kann beispielsweise durch Multiplexerverbindungen, Verstärkeroffset, Ausgangsschalter, thermische Offsetdrift und dergleichen verursacht werden.
Der Ausgang 50 der Messkanalschaltung 34 kann an zwei parallele Ausgangskanäle gekoppelt sein. In einem ersten Ausgangskanal 52 (einem vollständig zerhackten Kanal) kann die Messkanalschaltung 34 durch das Ausgangsenthackschalternetzwerk 44 an einen ersten digitalen Filter 54 gekoppelt sein. In einem zweiten Ausgangskanal 56 (einem teilweise zerhackten Kanal), der parallel zu dem ersten Ausgangskanal 52 gekoppelt ist, kann die Messkanalschaltung 34 an einen zweiten digitalen Filter 58 gekoppelt sein, ohne an ein Enthackschalternetzwerk gekoppelt zu sein. Bei einigen Beispielen können der erste und zweite digitale Filter 54, 58 eine singuläre „digitale Entität“ sein, die die Signalpfadinformationen separat innerhalb von sich selbst hält.
Bei einigen Beispielen können der erste und zweite digitale Filter an einen Prozessor 60 der Messeinheit 22 (von 1) gekoppelt sein oder einen Teil davon bilden. Der Prozessor 60 kann unter anderem den Widerstandswert des Nebenwiderstands unter Verwendung der Ausgangssignale Vout1 und Vout2 bestimmen und das Ergebnis bei 61 ausgeben.
Die Messkanalschaltung 34 kann auf einer Eingangssignalleitung 62 ein Eingangssignal „Vindiff“ (in dieser Offenbarung auch als „Vin“ bezeichnet) empfangen. Beispielsweise kann das Eingangssignal Vindiff einer Spannung über einem Nebenwiderstand entsprechen, z. B. der Spannung über dem Nebenwiderstand 30 von 1. In 3 kann der Differenzeingang der Messkanalschaltung 34 über das Eingangszerhackschalternetzwerk 42 (oder „Zerhacknetzwerk“ 42) an die Eingangssignalleitung 62 angeschlossen sein.
Gemäß dieser Offenbarung und unten ausführlicher beschrieben kann ein bekanntes Offsetsignal, in 3 als „Vosk“ dargestellt, auf der Eingangssignalleitung angelegt werden. Das heißt, eine bekannte Anregung oder Erregung kann verwendet werden, um den externen Stromnebenwiderstand derart zu erregen, dass ein zusätzlicher, vom Nebenwiderstand abhängiger Offset in das Messsystem eingeführt werden kann. Diese Erregung Vosk kann in Phase mit der unerwünschten (und unbekannten) Offsetspannung Vos zu dem ersten und zweiten Ausgangskanal hinzugefügt werden. Durch künstliches Einführen eines bekannten Anregungsoffset Vosk, z. B. auf der rechten Seite des Eingangszerhackschalternetzwerks 42, kann auf dem vollständig zerhackten Pfad entfernt werden, z. B. dem ersten Ausgangskanal, da es wie eine andere Version des Offset Vos erscheinen würde. Das bekannte Signal stellt nur eine statische Addition zu der Offsetspannung Vos dar. Durch synchrones Anlegen eines bekannten Signals mit den Zerhackphasen kann der Effekt des bekannten Signals mit der unbekannten Offsetspannung Vos aufgehoben werden.
Das Einführen eines parallelen Ausgangspfads ohne Zerhacken/Inversion kann die Extraktion des durch das neueingeführte bekannte Signal eingeführten Effekts gestatten. Mit anderen Worten kann der Effekt einer bekannten Anregung in dem Hauptsignalpfad heraus zerhackt werden, aber explizit parallel durch einen zusätzlichen Signal-Deprocessing-Pfad extrahiert werden. Unter Verwendung der beiden Ausgangspfade/- kanäle und von zwei Umwandlungszyklen können die Eingangsspannung Vindiff und die Offsetspannung Vos bestimmt werden, wodurch der Widerstandswert des Stromnebenwiderstands parallel zu der Messung des Batteriestroms oder zeitlich simultan zu der Batteriestrommessung oder ohne Unterbrechen der Primärbatteriestrommessung selbst bestimmt werden kann, als Beispiel.
4 ist ein Beispiel eines Zerhackzeitsteuerdiagramms. Die Zerhacksignale CHOP und CHOP' können durch einen Taktgenerator gesteuert und können verwendet werden, um einen etwaigen vorliegenden unerwünschten Offsetfehler zu reduzieren oder zu eliminieren. CHOP und CHOP' können komplementäre Signale zum Ansteuern von NMOS- und PMOS-basierten Schaltern sein, die komplementäre Signale benötigen.
Wenn das CHOP-Signal auf H ist (Phase „A“), kann das Differenzeingangssignal ohne Inversion an die Messkanalschaltung 34 von 3 gekoppelt werden, und der Ausgang 50 der Messkanalschaltung 34 kann ohne Inversion an den ersten und zweiten digitalen Filter 54, 58 gekoppelt werden. Wenn das CHOP-Signal auf H ist (Phase „B“), kann das Differenzeingangssignal mit Inversion an die Messkanalschaltung 34 gekoppelt werden, und der Ausgang 50 der Messkanalschaltung 34 kann mit Inversion an den ersten digitalen Filter 54 gekoppelt werden.
5 ist ein Konzeptdiagramm, das eine beispielhafte Umwandlungssequenz und die resultierende Ausgabe unter Verwendung verschiedener Techniken dieser Offenbarung darstellt. 5 zeigt zwei Umwandlungssequenzen oder -zyklen, wobei jede Sequenz eine Chop0- und eine Chop1-Phase enthält. Der Ausgang des ersten und zweiten Ausgangskanals von 3 ist bei jeder der beiden Phasen „Chop0“ und „Chop1“ dargestellt. Der erste Ausgangskanal ist ein „vollständig zerhackter“ Kanal, weil er zerhackt und enthackt ist, wohingegen der zweite Ausgangskanal ein „teilweise zerhackter“ Kanal ist, da er nur am Frontend zerhackt wird (kein Enthacken). Wiederum bezieht sich das Zerhacken auf die Handlung der Frontend-Schalter, z. B. auf das Eingangszerhackschalternetzwerk 42 von 3, und das Enthacken bezieht sich auf die umgekehrte, komplementäre Handlung an den Backend-Schaltern, z. B. des Ausgangszerhackschalternetzwerks 44 von 3. Während einer ersten Umwandlungssequenz und bevor der bekannte Offset angewendet wird, lautet der Ausgang Vout1 des ersten Ausgangskanals (Vin + Vos) nach der ersten Phase Chop0 und (Vin-Vos) nach der zweiten Phase Chop1. Aus diesen beiden Ausgangsergebnissen kann die Messeinheit 22 von 1 Vin bestimmen.
Analog und während der gleichen Umwandlungssequenz und bevor der bekannte Offset angewendet wird, lautet der Ausgang Vout2 des zweiten Ausgangskanals (Vin+Vos) nach der ersten Phase Chop0 und (-Vin + Vos) nach der zweiten Phase Chop1. Aus diesen beiden Ausgangsergebnissen kann die Messeinheit 22 von 1 Vos bestimmen.
Während einer zweiten Umwandlungssequenz und nach dem Anwenden des bekannten Offset Vosk lautet der Ausgang Vout1 des ersten Ausgangskanals (Vin + Vos + Vosk) nach der ersten Phase Chop0 und (Vin - Vos - Vosk) nach der zweiten Phase Chop1. Aus diesen beiden Ausgangsergebnissen kann die Messeinheit 22 von 1 Vin, wie in Gleichungen 1 und 2 unten gezeigt, bestimmen: $V o u t_{1} = (V i n - (- V i n) + V o s - V o s + V o s_{k} - V o s_{k}) / 2$
$V o u t_{1} = V i n$
Analog lautet während der zweiten Umwandlungssequenz und nach dem Anwenden des bekannten Offset Vosk der Ausgang Vout2 des zweiten Ausgangskanals (Vin + Vos + Vosk) nach der ersten Phase Chop0 und (-Vin + Vos + Vosk) nach der zweiten Phase Chop1. Aus diesen beiden Ausgangsergebnissen kann die Messeinheit 22 von 1 (Vos + Vosk), wie in Gleichungen 3 und 4 unten gezeigt, bestimmen: $V o u t_{2} = (V i n + (- V i n) + V o s + V o s + V o s_{k} + V o s_{k}) / 2$
$V o u t_{2} = V o s + V o s_{k}$
Wie oben angedeutet, wurde die Offsetspannung Vos nach der ersten Umwandlungssequenz bestimmt, wodurch die Messeinheit 22 die Offsetspannung Vosk von Gleichung 4 bestimmen kann. Die Offsetspannung Vosk kann unter Verwendung einer präzisen Stromquelle mit bekanntem Wert generiert werden. Wiederum ist die Offsetspannung Vosk die an dem Nebenwiderstand abgefallene Spannung. Unter Verwendung des ohmschen Gesetzes kann der Widerstandswert des Nebenwiderstands aus der bestimmen Offsetspannung Vosk und aus dem bekannten Wert der Stromquelle bestimmt werden. Auf diese Weise kann der Wert des Nebenwiderstands kontinuierlich oder periodisch bestimmt werden, wodurch die Genauigkeit der Batteriestrommessung verbessert wird.
Wie oben gesehen kann die Trennung von Vos und Vosk über zwei volle Umwandlungszyklen durchgeführt werden. In einigen Beispielen können mehrere Umwandlungszyklen verwendet werden, um mehrere Werte von Vosk iterativ zu bestimmen, woraus eine mittlere oder andere zentrale Tendenz von Vosk bestimmt werden kann. Typischerweise sind Vos und Vosk klein, und um ihre Werte von Rauschen in den Messungen zu extrahieren, kann eine Mittelwertbildung verwendet werden.
6 ist ein Abschnitt der beispielhaften Frontend-Schaltung 32 von FIG. 3 während einer ersten Zerhackphase. Während der ersten Zerhackphase, z. B. Phase Chop0, fließt ein Batteriestrom mit einem unbekannten Wert von „iSignal“ durch den Nebenwiderstand 30, z. B. den Nebenwiderstand 30 von 1, mit einem Widerstandswert von „rShunt“. Eine Anregungsquelle 64, z. B. eine Stromquelle, kann ohne Inversion durch das erste Zerhackschalternetzwerk 42 gekoppelt werden und kann eine Anregung, z. B. einen Strom von bekanntem Wert „iSrc“, in Phase mit „iSignal“ anlegen, wodurch an dem Nebenwiderstand 30 ein Spannungsabfall iSrc * rShunt = Vosk erzeugt wird.
Bei einigen beispielhaften Implementierungen kann ein 4-Draht-Messsystem verwendet werden, um unerwünschten Spannungsabfällen in dem Signalpfad, die durch in dem Signalpfad-Reihenwiderstand verursacht werden, entgegenzuwirken und somit die Genauigkeit zu verbessern. Beispielsweise kann in 6 das 4-Draht-Messsystem ein erstes Paar von Drähten 66, die an einen ersten Anschluss des Nebenwiderstands 30 gekoppelt sind, und ein zweites Paar von Drähten 68, die an einen zweiten Anschluss des Nebenwiderstands 30 gekoppelt sind, enthalten. Die Stromquelle 64 kann einen Strom unter Verwendung von zweien der vier Drähte anlegen, und die anderen beiden Drähte können zum Durchführen der Messungen verwendet werden.
Bei einigen beispielhaften Implementierungen, die ein 4-Draht-Messsystem verwenden, kann die Stromquelle 64 auf der linken Seite des Eingangszerhackschalternetzwerks 42 gekoppelt werden. Bei mindestens einer derartigen Implementierung kann die Messeinheit 22 (von 1) die Stromquelle derart steuern, dass die Polarität der Stromquelle zwischen abwechselnden Zerhackphasen invertiert werden kann. Beispielsweise kann in FIG. 6 während Chop0 der Strom von bekanntem Wert „iSrc“ sein, und in der zweiten Zerhackphase, z. B. Chop1 von 7, kann der Strom von bekanntem Wert „-iSrc“ sein. Eine beispielhafte 4-Draht-Messkonfiguration ist in 9 und 10 gezeigt.
7 ist ein Abschnitt des Beispiels der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer zweiten Zerhackphase. Die Stromquelle 64 kann mit Inversion durch das erste Zerhackschalternetzwerk 42 gekoppelt werden und kann einen Strom von bekanntem Wert „iSrc“ in Antiphase mit „iSignal“ anlegen. Das heißt, aufgrund der Wirkung des Eingangszerhackschalternetzwerks 42 während der zweiten Zerhackphase besitzen iSrc und iSignal entgegengesetzte Polaritäten. Somit ist die Offsetspannung Vosk = iSrc * rShunt immer noch in Phase mit der unbekannten Offsetspannung Vos und kann auf dem ersten Ausgangskanal, z. B. dem vollständig zerhackten Kanal, wie oben bezüglich des Umwandlungssequenzdiagramms von 5 beschrieben, eliminiert werden.
Bei einigen beispielhaften Implementierungen, wie etwa, wenn ein Anschluss des Nebenwiderstands geerdet ist, kann das Drücken eines Stroms in dem geerdeten Anschluss in der Praxis Herausforderungen präsentieren. Beispielsweise kann es in einer Konfiguration wie etwa in 7 gezeigt eine Herausforderung darstellen, „iSrc“ in den Anschluss des Nebenwiderstands 30 zu drücken, falls der Anschluss an Masse gekoppelt war. Bei einigen derartigen Konfigurationen kann es wünschenswert sein, stattdessen „iSrc“ während der Zerhackphasen anzulegen, in denen der Strom in den ungeerdeten Anschluss des Nebenwiderstands gedrückt wird, z. B. Chop0 von 6. Während abwechselnder Zerhackphasen, z. B. während abwechselnder Chop0-Phasen, kann die Messeinheit dann die Polarität von „iSrc“ invertieren. Eine derartige Konfiguration würde Ergebnisse ähnlich jenen oben bezüglich 5 beschriebenen erzeugen.
8 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands darstellt. In dem Verfahren 70 von 8 kann eine Schaltung, z. B. die Messeinheit 22 von 1, bei Block 72 ein Eingangssignal, z. B. ein Differenzspannungssignal (Vin oder Vindiff), empfangen, das einer Spannung über dem Nebenwiderstand, z. B. dem Nebenwiderstand 30 von 1, entsprechen kann. Bei Block 74 und während eines ersten Umwandlungszyklus, z. B. des ersten Umwandlungszyklus von 5, kann das Verfahren 70 das Zerhacken des empfangenen Eingangssignals, z. B. über das Eingangszerhackschalternetzwerk 42 von 3, beinhalten.
Das Verfahren 70 kann das Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler, z. B. Vos von 3, beinhalten, um am Ausgang 50, z. B. unter Verwendung des ADW 40 von 3, ein erstes digitales Signal zu generieren. Das Verfahren 70 kann das Invertieren des ersten digitalen Signals zum Beispiel unter Verwendung des Ausgangszerhackschalternetzwerks 44 von 3 beinhalten. Das Verfahren 70 kann das Filtern des invertierten ersten digitalen Signals unter Verwendung eines ersten Ausgangskanals beinhalten, um ein erstes Ausgangssignal zu bestimmen. Beispielsweise kann die Messeinheit 22 unter Verwendung des vollständig zerhackten Kanals den ersten digitalen Filter 54 von 3 verwenden, um das invertierte erste digitale Signal zu filtern, um ein erstes Ausgangssignal Vout1 = (Vin - Vos) zu bestimmen.
Das Verfahren 70 kann das Filtern des ersten digitalen Signals unter Verwendung eines zweiten Ausgangskanals beinhalten, um ein zweites Ausgangssignal zu bestimmen. Beispielsweise kann die Messeinheit 22 unter Verwendung des teilweise zerhackten Kanals den zweiten digitalen Filter 58 von 3 verwenden, um das erste digitale Signal zu filtern, um ein zweites Ausgangssignal von Vout2 = (-Vin + Vos) zu bestimmen.
Bei Block 76 kann das Verfahren 70 das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand auf der Eingangssignalleitung beinhalten. Beispielsweise kann die Messeinheit 22 z. B. unter Verwendung der Stromquelle 64 von 6 einen Strom von bekanntem Wert auf der Eingangssignalleitung 62 durch den Nebenwiderstand 30 anlegen.
Bei Block 78 und während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit des angelegten Stroms durch den Nebenwiderstand, z. B. des zweiten Umwandlungszyklus von 5, kann das Verfahren 70 das Zerhacken des empfangenen Eingangssignals z. B. über das Eingangszerhackschalternetzwerk 42 von 3 beinhalten.
Das Verfahren 70 kann das Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal, einem Offsetfehler, z. B. Vos von 3, und einer durch den angelegten Strom generierten Spannung zum Generieren eines zweiten digitalen Signals beinhalten, um z. B. unter Verwendung des ADW 40 von 3 ein zweites digitales Signal am Ausgang 50 zu generieren. Das Verfahren 70 kann das Enthacken des zweiten digitalen Signals z. B. unter Verwendung des Ausgangszerhackschalternetzwerks 44 von 3 beinhalten.
Das Verfahren 70 kann Filtern des invertierten zweiten digitalen Signals unter Verwendung des ersten Ausgangskanals beinhalten, um ein drittes Ausgangssignal zu bestimmen. Beispielsweise kann die Messeinheit 22 unter Verwendung des vollständig zerhackten Kanals den ersten digitalen Filter 54 von 3 verwenden, um das enthackte zweite digitale Signal zu filtern, um ein drittes Ausgangssignal von Vout1 = (Vin + Vos + Vosk) zu bestimmen.
Das Verfahren 70 kann das Filtern des zweiten digitalen Signals unter Verwendung des zweiten Ausgangskanals beinhalten, um ein viertes Ausgangssignal zu bestimmen. Beispielsweise kann die Messeinheit 22 unter Verwendung des teilweise zerhackten Kanals den zweiten digitalen Filter 58 von 3 verwenden, um das zweite digitale Signal zu filtern, um ein viertes Ausgangssignal von Vout2 = (-Vin + Vos + Vosk) zu bestimmen.
Bei Block 80 kann das Verfahren beinhalten, z. B. unter Verwendung des Prozessors 60 von 4 den Widerstandswert des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals zu bestimmen. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, nachdem die Offsetspannung Vosk unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals bestimmt worden ist, der Widerstandswert des Nebenwiderstands aus der bestimmten Offsetspannung Vosk und aus dem bekannten Wert der Stromquelle unter Verwendung des ohmschen Gesetzes bestimmt werden.
Bei einigen beispielhaften Konfigurationen können einer oder beide des ersten digitalen Filters 54 und des zweiten digitalen Filters 58 einen digitalen Sinc-Filter enthalten. Die Verwendung eines Sinc-Filters kann dazu beitragen, die Effekte von etwaigen anfänglichen Änderungen zu mildern. Beispielsweise kann die Stromquelle eine Anstiegsrate besitzen, während sie vollständig eingeschaltet wird. Ein Sinc-Filter kann gewichtet werden, um dazu beizutragen, die Effekte des Anstiegsverhaltens zu mildern.
Bei einigen beispielhaften Konfigurationen können einer oder beide des ersten digitalen Filters 54 und des zweiten digitalen Filters 58 eine Austast- oder Fensterbildungsperiode (oder andere Abtastjustierungen) bereitstellen, während der anfängliche Abtastwerte ignoriert werden können. Austasttechniken können verwendet werden, um die Effekte der anfänglichen kurzen Einschwingperiode nach dem Anlegen der Stromquelle zu mildern. Das Austasten kann beispielsweise beinhalten, nicht zu messen oder keine Abtastwerte während einer sehr kurzen Zeit am Start jeder relevanten Messung zu nehmen.
Außerdem kann das Verfahren 70 beinhalten, einen Batteriestrom unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals zu bestimmen. Wie oben bezüglich 5 beschrieben kann die an dem Nebenwiderstand aufgrund des Batteriestroms abgefallene Spannung, nämlich Vin oder Vindiff, nach der ersten Umwandlungssequenz durch Bestimmen von (Vin + Vos) und (Vin - Vos) bestimmt werden. Dann kann der Batteriestrom aus Vin und dem Widerstandswert des Nebenwiderstands unter Verwendung des ohmschen Gesetzes bestimmt werden.
Bei einigen beispielhaften Implementierungen kann das Verfahren beinhalten, auf der Eingangssignalleitung einen Strom durch den Nebenwiderstand während jedes Umwandlungszyklus anzulegen, z. B. sowohl des ersten als auch zweiten Umwandlungszyklus, aber die Größe des Stroms während des zweiten Umwandlungszyklus abzuändern. Das heißt, während des ersten Umwandlungszyklus kann ein Strom mit einer ersten Größe angelegt werden, und während des zweiten Umwandlungszyklus kann ein Strom mit einer von der ersten Größe verschiedenen zweiten Größe angelegt werden. Beispielsweise kann die zweite Größe, z. B. 2X, 3X, 4X, größer sein als die erste Größe, z. B. 1X. Das Anlegen des Stroms während jedem der Umwandlungszyklen, z. B. des ersten und zweiten Umwandlungszyklus, kann etwaige thermische Änderungen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands mildern.
Bei einigen beispielhaften Konfigurationen kann zusätzlich zu dem Anwenden oder anstelle des Anwendens einer bekannten Anregung, z. B. eines Stroms, ein bekannter Widerstandswert in die Messschaltung hinzugefügt werden, um den Wert des Widerstandswerts des Nebenwiderstands bestimmen zu helfen. Beispielsweise kann die Messeinheit von 1 Schalter steuern, um einen Widerstand mit einem bekannten Widerstandswert in Reihe mit dem Nebenwiderstand zu koppeln. Eine erste Messung kann ohne den in die Schaltung geschalteten Widerstand vorgenommen werden, und eine zweite Messung kann mit dem in die Schaltung geschalteten Widerstand vorgenommen werden. Unter Verwendung von oben beschriebenen verschiedenen Techniken kann die Messeinheit eine Differenz zwischen der ersten und zweiten Messung bestimmen und kann einen Widerstandswert des Nebenwiderstands unter Verwendung der bestimmten Differenz bestimmen.
9 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer ersten Zerhackphase unter Verwendung einer 4-Draht-Messkonfiguration. In 9 kann das 4-Draht-Messsystem ein erstes Paar von Drähten 66A, 66B, die an einen ersten Anschluss des Nebenwiderstands 30 gekoppelt sind, und ein zweites Paar von Drähten 68A, 68B, die an einen zweiten Anschluss des Nebenwiderstands 30 gekoppelt sind, enthalten. Zusätzlich zu dem Eingangszerhackschalternetzwerk 42 kann die 4-Draht-Implementierung ein anderes Eingangszerhackschalternetzwerk 100 enthalten. Die Stromquelle 64 kann einen Strom unter Verwendung von zweien der vier Drähte anlegen, z. B. können die Drähte 66A, 68A des „Erzwingen-Hinaus“- und des „Erzwingen-Zurück“-Pfads, durch das Eingangszerhacknetzwerk 100 und die anderen beiden Drähte, z. B. Drähte 66B, 68B des „Erfassung +“- und „Erfassung-“-Pfads, verwendet werden, um die Messungen durch das Eingangszerhacknetzwerk 42 durchzuführen. 9 zeigt die Konfiguration während der Chop0-Phase und mit einem Strom von bekanntem Wert von „iSrc“.
10 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 9 während einer zweiten Zerhackphase unter Verwendung der 4-Draht-Messkonfiguration. 10 zeigt die Konfiguration während der Chop1-Phase. Die Messeinheit 22 (von 1) kann die Schalter 42, 100 derart steuern, dass die Polarität der Stromquelle 64 zwischen abwechselnden Zerhackphasen invertiert werden kann. Die Stromquelle 64 kann mit Inversion durch das Eingangszerhackschalternetzwerk 100 gekoppelt werden und kann einen Strom von bekanntem Wert „-iSrc“ in Antiphase mit „iSignal“ anlegen. Das Eingangszerhacknetzwerk 42 auf den Erfassungsdrähten, z. B. Drähte 66B, 68B, kann wie gezeigt invertiert werden. Im Wesentlichen kann der Stromweg, z. B. durch die Drähte 66A, 68A, in Sympathie mit der Inversion der Erfassungsdrähte, z. B. Drähte 66B, 68B, vertauscht werden.
11 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 3 während einer ersten Zerhackphase unter Verwendung einer 3-Draht-Messkonfiguration. In 11 kann das 3-Draht-Messsystem ein erstes Paar von Drähten 66A, 66B, die an einen ersten Anschluss des Nebenwiderstands 30 gekoppelt sind, und einen dritten Draht 68, der an einen zweiten Anschluss des Nebenwiderstands 30 gekoppelt ist, enthalten. Zusätzlich zu dem Eingangszerhackschalternetzwerk 42 kann die 3-Draht-Implementierung ein anderes Eingangszerhackschalternetzwerk 102 enthalten.
Die Stromquelle 64 kann einen Strom unter Verwendung eines der drei Drähte, z. B. Draht 66A des „Erzwingen-Hinaus-Pfads“, durch das Eingangszerhackschalternetzwerk 102 anlegen. Die anderen beiden Drähte, z. B. die Drähte 66B, 68 der „Erfassung +“- und „Erfassung -“-Pfade, können zum Durchführen der Messungen durch das Eingangszerhacknetzwerk 42 verwendet werden. 11 zeigt die Konfiguration während der Chop0-Phase und mit einem Strom von bekanntem Wert von „iSrc“.
Der Erregungsstrom „iSrc“ kann durch den Nebenwiderstand 30 hinausgedrückt und auf einem nichtgezeigten separaten „Erzwingen-Zurück“-Pfad zurückgeschickt werden. Wenngleich die in 11 gezeigte Konfiguration Spannungsabfälle aufgrund von Reihenwiderständen enthalten kann, z. B. Widerständen in den Drähten, Verbindungen, ESD-Schutzwiderstand innerhalb des Teils und dergleichen, kann der Strom konstant sein. Die Impedanz der Messkanalschaltung 34 kann sehr hoch sein, somit kann ein vernachlässigbarer Strom vorliegen, der in die Messkanalschaltung 34 selbst auf dem Erfassungspfad über den Draht 68A fließt. Deshalb kann es einen vernachlässigbaren Spannungsabfall auf dem Erfassungspfad geben, und infolgedessen kann der Spannungsabfall I * rShunt genau dem ADW vorgelegt werden.
Somit kann die 3-Draht-Konfiguration genauer sein als eine 2-Draht-Implementierung. Im Vergleich zu einer 4-Draht-Implementierung kann die 3-Draht-Implementierung einen Draht einsparen, aber auf Kosten einer potentiellen Ungenauigkeit aufgrund von I* R-Abfällen auf dem Stromrückpfad, was mit dem ADW Erfassung- geteilt werden kann.
12 ist ein Abschnitt der Frontend-Schaltung von FIG. 11 während einer zweiten Zerhackphase unter Verwendung der 3-Draht-Messkonfiguration. 12 zeigt die Konfiguration während der Chop1-Phase. Die Messeinheit 22 (von 1) kann die Schalter 42, 100 derart steuern, dass die Polarität der Stromquelle 64 zwischen abwechselnden Zerhackphasen invertiert werden kann. Die Stromquelle 64 kann mit Inversion durch das Eingangszerhackschalternetzwerk 100 gekoppelt werden und kann einen Strom von bekanntem Wert „-iSrc“ in Antiphase mit „iSignal“ anlegen. Das Eingangszerhacknetzwerk 42 auf den Erfassungsdrähten, z. B. Drähte 66B, 68B, kann wie gezeigt invertiert werden. Im Wesentlichen kann der Stromweg, z. B. durch den Draht 66A, in Sympathie mit der Inversion der Erfassungsdrähte, z. B. Drähte 66B, 68B, vertauscht werden.
Verschiedene Anmerkungen
Aspekt 1 beinhaltet einen Gegenstand (wie etwa ein Verfahren, Mittel zum Durchführen von Handlungen, maschinenlesbares Medium einschließlich Anweisungen, die bei Durchführung durch eine Maschine bewirken, dass die Maschine Handlungen durchführt, oder eine zum Durchführen ausgebildete Vorrichtung) zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands. Der Gegenstand weist auf: das Empfangen, auf einer Eingangssignalleitung, eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand; während eines ersten Umwandlungszyklus: Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler, um ein erstes digitales Signal zu generieren; Enthacken des ersten digitalen Signals; Filtern, unter Verwendung eines ersten Kanals, des enthackten ersten digitalen Signals, um ein erstes Ausgangssignal zu bestimmen; und Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des ersten digitalen Signals, um ein zweites Ausgangssignal zu bestimmen. Der Gegenstand weist auf: das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand; während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit des angelegten Stroms durch den Nebenwiderstand: Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal, dem Offsetfehler und einer durch den angelegten Strom generierten Spannung, um ein zweites digitales Signal zu generieren; Enthacken des zweiten digitalen Signals; Filtern, unter Verwendung des ersten Kanals, des enthackten zweiten digitalen Signals, um ein drittes Ausgangssignal zu bestimmen; und Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des zweiten digitalen Signals, um ein viertes Ausgangssignal zu bestimmen; und Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.
In Aspekt 2 kann der Gegenstand von Aspekt 1 optional das Bestimmen eines Batteriestroms unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals beinhalten.
In Aspekt 3 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 1 und 2 optional das iterative Wiederholen des Empfangens, Zerhackens, Umwandelns, Enthackens, Filterns, Anlegens und Bestimmens beinhalten.
In Aspekt 4 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 1-3 optional beinhalten, wobei das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand Folgendes enthält: Anlegen eines Stroms mit einem bekannten Wert von einer Stromquelle durch den Nebenwiderstand.
In Aspekt 5 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 1-3 optional beinhalten, wobei das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand Folgendes beinhaltet: Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand unter Verwendung des ersten und zweiten Drahts eines 4-Draht-Messsystems.
In Aspekt 6 kann der Gegenstand von Aspekt 5 optional beinhalten, wobei das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand unter Verwendung des ersten und zweiten Drahts eines 4-Draht-Messsystems Folgendes beinhaltet: während abwechselnder Zerhackphasen des zweiten Umwandlungszyklus, Enthacken des Stroms.
In Aspekt 7 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 1-3 optional beinhalten, wobei das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand Folgendes beinhaltet: Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand unter Verwendung eines ersten Drahts eines 3-Draht-Messsystems.
In Aspekt 8 der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 1-7, wobei der angelegte Strom durch den Nebenwiderstand ein erster Strom ist, wobei das Verfahren weiterhin aufweist: vor dem ersten Umwandlungszyklus, Anlegen eines zweiten Stroms durch den Nebenwiderstand, wobei der erste Strom von dem zweiten Strom verschieden ist.
In Aspekt 9 der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 1-8, wobei das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand Folgendes beinhaltet: während einer ersten Zerhackphase des zweiten Umwandlungszyklus, Anlegen des Stroms mit einer ersten Polarität; und während einer zweiten Zerhackphase des zweiten Umwandlungszyklus, Anlegen des Stroms mit einer der ersten Polarität entgegengesetzten Polarität.
Aspekt 10 beinhaltet einen Gegenstand (wie etwa eine Einrichtung, ein System, eine Schaltung, eine Vorrichtung oder Maschine) zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands, wobei der Gegenstand Folgendes aufweist: eine Anregungsquelle, die ausgebildet ist zum Koppeln an einer Eingangssignalleitung; ein Eingangszerhackschalternetzwerk, ausgebildet zum Koppeln an die Eingangssignalleitung und an die Anregungsquelle und ausgebildet zum Empfangen und Zerhacken eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand; eine Messkanalschaltung mit einem Ausgang und ausgebildet zum Empfangen des zerhackten Eingangssignals und zum Generieren eines digitalen Ausgangssignals an dem Ausgang; eine an den Ausgang der Messkanalschaltung gekoppelte erste Ausgangskanalschaltung, wobei der erste Ausgangskanal Folgendes enthält: ein Ausgangszerhackschalternetzwerk, ausgebildet zum Koppeln an den Ausgang der Messkanalschaltung und ausgebildet zum Enthacken des digitalen Ausgangssignals; und einen ersten digitalen Filter, der ausgebildet ist zum Empfangen des enthackten digitalen Ausgangssignals. Der Gegenstand aufweisend eine zweite Ausgangskanalschaltung parallel zu der ersten Ausgangskanalschaltung und an den Ausgang der Messkanalschaltung gekoppelt, wobei der zweite Ausgangskanal einen zweiten digitalen Filter enthält, der ausgebildet ist zum Empfangen des digitalen Ausgangssignals, wobei während eines ersten Umwandlungszyklus der erste digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines ersten Ausgangssignals und der zweite digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals, wobei während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit der durch den Nebenwiderstand angelegten Anregung der erste digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines dritten Ausgangssignals und der zweite digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines vierten Ausgangssignals, wobei die Vorrichtung weiterhin einen Prozessor aufweist, der ausgebildet ist zum Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.
In Aspekt 11 kann der Gegenstand von Aspekt 10 optional enthalten, wobei die Anregungsquelle eine Stromquelle ist.
In Aspekt 12 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 10-11 optional enthalten, wobei der Prozessor ausgebildet ist zum Bestimmen eines Batteriestroms unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.
In Aspekt 13 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 10-12 optional enthalten, wobei die angelegte Anregung durch den Nebenwiderstand eine erste Anregung ist und wobei während eines ersten Umwandlungszyklus der erste digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines ersten Ausgangssignals und der zweite digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals enthält: wobei während eines ersten Umwandlungszyklus in Anwesenheit einer durch den Nebenwiderstand angelegten zweiten Anregung der erste digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines ersten Ausgangssignals und der zweite digitale Filter ausgebildet ist zum Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals, wobei die erste Anregung von der zweiten Anregung verschieden ist.
In Aspekt 14 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 10-13 optional ein 4-Draht-Messsystem, das an den ersten und zweiten Anschluss des Nebenwiderstands gekoppelt ist, enthalten.
In Aspekt 15 kann der Gegenstand von Aspekt 14 optional enthalten, wobei die Anregungsquelle ausgebildet ist zum Invertieren der Anregung während abwechselnder Zerhackphasen des zweiten Umwandlungszyklus.
In Aspekt 16 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 10-13 optional ein 3-Draht-Messsystem, das an den ersten und zweiten Anschluss des Nebenwiderstands gekoppelt ist, enthalten.
In Aspekt 17 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 10-16 optional enthalten, wobei mindestens einer des ersten digitalen Filters und des zweiten digitalen Filters einen Sinc-Filter beinhaltet.
Aspekt 18 enthält eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands, wobei die Vorrichtung aufweist:

Mittel zum Empfangen, auf einer Eingangssignalleitung, eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand;
während eines ersten Umwandlungszyklus: Mittel zum Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Mittel zum Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler, um ein erstes digitales Signal zu generieren; Mittel zum Enthacken des ersten digitalen Signals; Mittel zum Filtern, unter Verwendung eines ersten Kanals, des enthackten ersten digitalen Signals, um ein erstes Ausgangssignal zu bestimmen; und Mittel zum Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des ersten digitalen Signals, um ein zweites Ausgangssignal zu bestimmen;
Mittel zum Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand;
während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit des angelegten Stroms durch den Nebenwiderstand: Mittel zum Zerhacken des empfangenen Eingangssignals; Mittel zum Umwandeln einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal, dem Offsetfehler und einer durch den angelegten Strom generierten Spannung, um ein zweites digitales Signal zu generieren; Mittel zum Enthacken des zweiten digitalen Signals; Mittel zum Filtern, unter Verwendung des ersten Kanals, des enthackten zweiten digitalen Signals, um ein drittes Ausgangssignal zu bestimmen; und Mittel zum Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des zweiten digitalen Signals, um ein viertes Ausgangssignal zu bestimmen; und Mittel zum Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.

In Aspekt 19 kann der Gegenstand von Aspekt 18 optional enthalten aufweisen: Mittel zum Bestimmen eines Batteriestroms unter Verwendung des ersten, zweiten, dritten und vierten Ausgangssignals.
In Aspekt 20 kann der Gegenstand eines oder mehrerer der Aspekte 18-19 optional aufweisen: Mittel zum iterativen Wiederholen des Empfangens, Zerhackens, Umwandelns, Enthackens, Filterns, Anlegens und Bestimmens.
Jeder bzw. jedes der nicht beschränkenden Aspekte oder Beispiele, die hierin beschrieben sind, kann für sich alleine stehen oder kann in verschiedenen Permutationen oder Kombinationen mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden.
Die obige detaillierte Beschreibung enthält Referenzen auf die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil der detaillierten Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen als Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen, in denen die Erfindung praktiziert werden kann. Diese Ausführungsformen werden hierin auch als „Aspekte“ oder „Beispiele“ bezeichnet. Solche Beispiele können Elemente zusätzlich zu jenen gezeigten oder beschriebenen enthalten. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung ziehen jedoch auch Beispiele in Betracht, in denen nur jene gezeigten oder beschriebenen Elemente vorgesehen sind. Zudem ziehen die Erfinder der vorliegenden Erfindung auch Beispiele in Betracht, die eine beliebige Kombination oder Permutation jener gezeigten oder beschriebenen Elemente (oder eines oder mehrerer Aspekte davon) entweder bezüglich eines bestimmten Beispiels (oder eines oder mehrerer Aspekte davon) oder bezüglich anderer Beispiele (oder eines oder mehrerer Aspekte davon), die hierin gezeigt oder beschrieben sind, verwenden.
Im Fall von einer uneinheitlichen Verwendung zwischen diesem Dokument und beliebigen, unter Bezugnahme so aufgenommenen Dokumenten, ist die Verwendung in diesem Dokument bestimmend.
In diesem Dokument werden die Ausdrücke „ein/eine/einer“ verwendet, wie in Patentdokumenten üblich ist, um einen oder mehr als einen zu beinhalten, unabhängig von beliebigen anderen Instanzen oder Verwendungen von „mindestens ein“ oder „einer oder mehrere“. In diesem Dokument wird der Ausdruck „oder“ verwendet, um sich auf ein nicht-exklusives Oder zu beziehen, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ beinhaltet, sofern nicht etwas Anderes angegeben ist. In diesem Dokument werden die Ausdrücke „mit“ und „in denen“ als die Äquivalente der jeweiligen Ausdrücke „aufweisend“ und „wobei“ in einfachem Englisch verwendet. Außerdem sind in den folgenden Ansprüchen die Ausdrücke „mit“ und „aufweisend“ offen, das heißt, ein System, eine Einrichtung, ein Artikel, eine Zusammensetzung, eine Formulierung oder ein Prozess, die Elemente zusätzlich zu jenen nach einem derartigen Ausdruck in einem Anspruch aufgeführten enthalten, werden immer noch so angesehen, dass sie in den Schutzbereich dieses Anspruchs fallen. Zudem werden in den folgenden Ansprüchen die Ausdrücke „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sollen ihren Objekten keine numerischen Anforderungen auferlegen.
Hierin beschriebene Verfahrensbeispiele können mindestens teilweise maschinen- oder computerimplementiert sein. Einige Beispiele können ein computerlesbares Medium oder ein maschinenlesbares Medium enthalten, das mit Anweisungen codiert ist, die ausgeführt werden können, um eine Elektronikeinrichtung zu konfigurieren, Verfahren, wie in den obigen Beispielen beschrieben, durchzuführen. Eine Implementierung solcher Verfahren kann einen Code wie etwa einen Mikrocode, einen Assemblersprachencode, einen Sprachencode auf höherer Ebene oder dergleichen beinhalten. Ein derartiger Code kann computerlesbare Anweisungen zum Durchführen verschiedener Verfahren enthalten. Der Code kann Abschnitte von Computerprogrammprodukten bilden. Weiterhin kann in einem Beispiel der Code dinglich auf einem oder mehreren flüchtigen, nichtflüchtigen oder unflüchtigen dinglichen computerlesbaren Medien wie etwa während einer Ausführung oder zu anderen Zeiten gespeichert sein. Zu Beispielen für diese dinglichen computerlesbaren Medien können unter anderem Festplatten, entfernbare Magnetplatten, entfernbare optische Platten (z. B. Compact Discs und Digital Video Discs), Magnetkassetten, Speicherkarten oder Speichersticks, Direktzugriffsspeicher (RAMs), Festwertspeicher (ROMs) und dergleichen zählen.
Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht restriktiv sein. Beispielsweise können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Andere Ausführungsformen können verwendet werden, wie etwa durch einen Durchschnittsfachmann bei Betrachtung der obigen Beschreibung. Die Zusammenfassung wird vorgelegt, um 37 C.F.R. §1.72(b) zu erfüllen, damit der Leser die Natur der technischen Offenbarung schnell feststellen kann. Sie wird in dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzbereich oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Außerdem können in der obigen detaillierten Beschreibung verschiedene Merkmale miteinander gruppiert sein, um die Offenbarung zu vereinfachen. Dies sollte nicht so ausgelegt werden, dass damit beabsichtigt wird, dass ein unbeanspruchtes offenbartes Merkmal für irgendeinen Anspruch essentiell ist. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Gegenstand in weniger als allen Merkmalen einer bestimmten offenbarten Ausführungsform liegen. Somit sind die folgenden Ansprüche hiermit als Beispiele oder Ausführungsformen in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als eine separate Ausführungsform für sich selbst steht, und es wird in Betracht gezogen, dass solche Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen oder Permutationen miteinander kombiniert werden können. Der Schutzbereich der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang an Äquivalenten, auf den solche Ansprüche einen Anspruch haben, bestimmt werden.

Claims

Verfahren zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Empfangen eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand; während eines ersten Umwandlungszyklus in Abwesenheit einer an den Nebenwiderstand angelegten Anregung und während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit der an den Nebenwiderstand angelegten Anregung: Generieren eines ersten digitalen Signals unter Verwendung einer Kombination aus einem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler; Bestimmen eines ersten Ausgangssignals unter Verwendung eines enthackten ersten digitalen Signals; und Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals unter Verwendung des ersten digitalen Signals; und Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten und zweiten Ausgangssignals aus dem ersten und zweiten Umwandlungszyklus.
Verfahren nach Anspruch 1, aufweisend: Bestimmen eines Batteriestroms unter Verwendung des ersten und zweiten Ausgangssignals.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen eines ersten Ausgangssignals unter Verwendung eines enthackten ersten digitalen Signals Folgendes beinhaltet: Filtern, unter Verwendung eines ersten Kanals, des enthackten ersten digitalen Signals, um das erste Ausgangssignal zu bestimmen, und wobei das Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals unter Verwendung des ersten digitalen Signals Folgendes beinhaltet: Filtern, unter Verwendung eines zweiten Kanals, des ersten digitalen Signals, um das zweite Ausgangssignal zu bestimmen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: Anlegen eines Stroms mit einem spezifizierten Wert von einer Stromquelle durch den Nebenwiderstand.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand unter Verwendung eines ersten und zweiten Drahts eines 4-Draht-Messsystems.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand unter Verwendung des ersten und zweiten Drahts eines 4-Draht-Messsystems Folgendes beinhaltet: während abwechselnder Zerhackphasen des zweiten Umwandlungszyklus, Enthacken des Stroms.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand unter Verwendung eines ersten Drahts eines 3-Draht-Messsystems.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die angelegte Anregung durch den Nebenwiderstand ein erster Strom ist, wobei das Verfahren weiterhin Folgendes aufweist: vor dem ersten Umwandlungszyklus, Anlegen eines zweiten Stroms durch den Nebenwiderstand, wobei der erste Strom von dem zweiten Strom verschieden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: Anlegen eines Stroms durch den Nebenwiderstand, beinhaltend: während einer ersten Zerhackphase des zweiten Umwandlungszyklus, Anlegen des Stroms mit einer ersten Polarität; und während einer zweiten Zerhackphase des zweiten Umwandlungszyklus, Anlegen des Stroms mit einer der ersten Polarität entgegengesetzten Polarität.
Vorrichtung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Messkanalschaltung, die ausgebildet ist zum Empfangen eines zerhackten Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand und zum Generieren eines ersten digitalen Signals unter Verwendung einer Kombination aus dem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler während eines ersten Umwandlungszyklus in Abwesenheit einer an den Nebenwiderstand angelegten Anregung und während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit der an den Nebenwiderstand angelegten Anregung; eine erste Ausgangskanalschaltung, die an den Ausgang der Messkanalschaltung gekoppelt und ausgebildet ist zum Bestimmen eines ersten Ausgangssignals unter Verwendung eines enthackten ersten digitalen Signals für den ersten und zweiten Umwandlungszyklus; eine zweite Ausgangskanalschaltung, die an den Ausgang der Messkanalschaltung gekoppelt und ausgebildet ist zum Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals unter Verwendung des ersten digitalen Signals für den ersten und zweiten Umwandlungszyklus; und einen Prozessor, der ausgebildet ist zum Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten und zweiten Ausgangssignals aus dem ersten und zweiten Umwandlungszyklus.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die angelegte Anregung ein Strom ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Prozessor ausgebildet ist zum Bestimmen eines Batteriestroms unter Verwendung des ersten und zweiten Ausgangssignals.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: ein Eingangszerhackschalternetzwerk, das ausgebildet ist zum Empfangen und Zerhacken des Eingangssignals, wobei die erste Ausgangskanalschaltung ein Ausgangszerhackschalternetzwerk enthält, das an einen Ausgang der Messkanalschaltung gekoppelt und ausgebildet ist zum Enthacken des ersten digitalen Signals.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: ein 4-Draht-Messsystem, das an einen ersten und zweiten Anschluss des Nebenwiderstands gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: eine Anregungsquelle zum Liefern der angelegten Anregung, wobei die Anregungsquelle ausgebildet ist zum Invertieren der Anregung während abwechselnder Zerhackphasen des zweiten Umwandlungszyklus.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend: ein 3-Draht-Messsystem, das an den ersten und zweiten Anschluss des Nebenwiderstands gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Ausgangskanalschaltung einen ersten digitalen Filter enthält, wobei die zweite Ausgangskanalschaltung einen zweiten digitalen Filter enthält, und wobei mindestens einer des ersten digitalen Filters und des zweiten digitalen Filters einen Sinc-Filter beinhaltet.
Vorrichtung zum Bestimmen eines Widerstandswerts eines an einen Batterieanschluss gekoppelten Nebenwiderstands, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: Mittel zum Empfangen eines Eingangssignals entsprechend einer Spannung über dem Nebenwiderstand; Mittel zum Generieren eines ersten digitalen Signals unter Verwendung einer Kombination aus einem zerhackten Eingangssignal und einem Offsetfehler während eines ersten Umwandlungszyklus in Abwesenheit einer an den Nebenwiderstand angelegten Anregung und während eines zweiten Umwandlungszyklus in Anwesenheit der an den Nebenwiderstand angelegten Anregung; Mittel zum Bestimmen eines ersten Ausgangssignals unter Verwendung eines enthackten ersten digitalen Signals für den ersten und zweiten Umwandlungszyklus; und Mittel zum Bestimmen eines zweiten Ausgangssignals unter Verwendung des ersten digitalen Signals für den ersten und zweiten Umwandlungszyklus; und Mittel zum Bestimmen des Widerstandswerts des Nebenwiderstands unter Verwendung des ersten und zweiten Ausgangssignals.
Vorrichtung nach Anspruch 18, aufweisend: Mittel zum Bestimmen eines Batteriestroms unter Verwendung des ersten und zweiten Ausgangssignals.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, aufweisend: Mittel zum Anlegen eines Stroms mit einem bekannten Wert von einer Stromquelle durch den Nebenwiderstand.