DE102018200621A1 - Measuring arrangement with a measuring resistor - Google Patents

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Roland Hellwig
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messanordnung, umfassend zumindest einen Messwiderstand (12) zur Erfassung einer Kenngröße eines Energiespeichers, insbesondere einer Batterie, zumindest ein Gehäuse (20) zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte (22) oder Auswerteelektronik, wobei das Gehäuse (20) aus Polyketon besteht.

Figure DE102018200621A1_0000
The invention relates to a measuring arrangement, comprising at least one measuring resistor (12) for detecting a characteristic of an energy store, in particular a battery, at least one housing (20) for receiving at least one printed circuit board (22) or evaluation electronics, wherein the housing (20) consists of polyketone ,
Figure DE102018200621A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messanordnung mit einem Messwiderstand.The present invention relates to a measuring arrangement with a measuring resistor.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Batteriepolklemmenanordnungen mit integrierten Strommessschaltungen zum Erfassen des Stromflusses aus der Batterie bekannt. Eine gattungsgemäße Messanordnung ist beispielsweise in der DE 102013200580 A1 bekannt. Der Messwiderstand der Messanordnung ist U-bzw. C-förmig ausgebildet.Battery pole terminal arrangements with integrated current measuring circuits for detecting the flow of current out of the battery are known from the prior art. A generic measuring arrangement is for example in the DE 102013200580 A1 known. The measuring resistor of the measuring arrangement is U-resp. C-shaped.

Üblicherweise benötigen Batteriesensoren eine elektrisch leitende Verbindungstechnik zwischen dem Shunt und dem Messkabel, welche oft durch eine Schraubenverbindung realisiert ist. Am Einbauort des Batteriesensors im Fahrzeug ist der Sensor dem Einfluss von Wasser, Salzwasser und auch anderen Medien ausgesetzt. Die können je nach gewählten metallischen Materialien der Aufbau- und Verbindungstechnik teils stark korrosive Reaktionsprodukte erzeugen, welche die üblicherweise verwendeten Kunststoffe angreifen und schädigen können.Usually battery sensors require an electrically conductive connection technology between the shunt and the measuring cable, which is often realized by a screw connection. At the installation site of the battery sensor in the vehicle, the sensor is exposed to the influence of water, salt water and other media. Depending on the chosen metallic materials, they can sometimes produce highly corrosive reaction products that can attack and damage commonly used plastics.

Immer weiterführende Miniaturisierung wie im Stand der Technik gezeigt führt durch das Zusammenrücken von beispielsweise Schraubverbindungen zum Gehäuse zum wachsenden Einfluss solcher Korrosionsprodukte auf das Gehäuse. Aufgrund der Einbauposition an der Batterie, insbesondere an der Blei-Säure-Batterie, besteht ebenfalls die Anforderung an Beständigkeit gegenüber Batteriesäure, welche ebenfalls für viele Kunststoffe schädigend ist. Bisher verwendete Kunststoffe stellen an die chemische Beständigkeit stets einen Kompromiss dar.Continuing miniaturization, as shown in the prior art, leads to the increasing influence of such corrosion products on the housing due to the tightening of, for example, screw connections to the housing. Due to the installation position on the battery, in particular on the lead-acid battery, there is also the requirement of resistance to battery acid, which is also damaging to many plastics. Previously used plastics are always a compromise to chemical resistance.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Schutz der Messanordnung weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs.It is an object of the present invention to further improve the protection of the measuring arrangement. This object is solved by the features of the independent claim.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Messanordnung besonders gut geschützt ist sowohl gegenüber Säuren wie auch starken Laugen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Gehäuse des Batteriesensors aus Polyketon aufgebaut ist. Polyketon zeichnet sich durch bessere chemische Beständigkeit aus. Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass sich der Werkstoff Polyketon gerade für die Verwendung bei Batteriesensoren besonders eignet.The device according to the invention with the features of the independent claim has the advantage that the measuring arrangement is particularly well protected against both acids and strong alkalis. This is inventively achieved in that the housing of the battery sensor is constructed of polyketone. Polyketone is characterized by better chemical resistance. It has surprisingly been found that the material polyketone is especially suitable for use in battery sensors.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.Further expedient developments emerge from further dependent claims and from the description.

Figurenlistelist of figures

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

  • Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schnitts durch eine Messanordnung.
The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in more detail below with reference to the drawing.
  • The figure shows a perspective view of a section through a measuring arrangement.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Eine Messanordnung 10 umfasst zumindest eine Polklemme 18. Die Polklemme 18 ist dazu ausgebildet, beispielsweise einen Batteriepol elektrisch und mechanisch zu kontaktieren. Der beispielsweise von einem Energiespeicher, insbesondere einer Batterie, über die Polklemme 18 in einem Kraftfahrzeug fließende Strom wird über einen Messwiderstand 12 geleitet zur Ermittlung des aktuellen Stroms. Hierzu ist der Messwiderstand 12 beispielsweise C-bzw. U-förmig ausgebildet, um eine besonders platzsparende Ausgestaltung zu ermöglichen. Der Messwiderstand 12 besteht aus zwei Endabschnitten, die jeweils über einen Mittelabschnitt verbunden sind. Der Mittelabschnitt besteht zumindest teilweise aus einem Widerstandsmaterial wie beispielsweise Manganin zur Ermittlung des über den Messwiderstand 12 fließenden Stroms anhand des Spannungsabfalls. Der eine Endabschnitt des Messwiderstands 12 ist hierzu mit der Polklemme 18 elektrisch leitend verbunden. Der andere Endabschnitt ist elektrisch leitend mit einem Anschluss 16 für ein Batteriekabel verbunden. Bei diesem Anschluss 16 kann es sich beispielsweise um einen solchen für das Massekabel bzw. um einen Kabelschuh des Massekabels handeln. Die elektrischen Potenziale der beiden Endabschnitte werden zur Ermittlung des am Messwiderstand-Abschnitts anliegenden Spannungsabfalls abgegriffen und über entsprechende Leitungen an Auswertemittel, die auf einer Leiterplatte 22 vorgesehen sein können, geführt. Auf der Leiterplatte 22 kann hierzu beispielsweise eine nicht eigens gezeigte Schaltung oder ein Mikrocontroller zur Erfassung und Auswertung des Spannungsabfalls am Messwiderstand 12 (zur Ermittlung des Batteriestroms) vorgesehen werden. Weitere Ermittlungen des Batteriezustands (Ladezustand, Alterung der Batterie oder ähnliches) können ebenfalls implementiert sein.A measuring arrangement 10 includes at least one pole terminal 18 , The pole clamp 18 is designed to contact, for example, a battery pole electrically and mechanically. The example of an energy storage device, in particular a battery, via the pole terminal 18 Current flowing in a motor vehicle is via a measuring resistor 12 directed to the determination of the current current. This is the measuring resistor 12 for example, C or. U-shaped to allow a particularly space-saving design. The measuring resistor 12 consists of two end sections, each connected by a central section. The middle section consists at least partially of a resistance material such as manganin for determining the on the measuring resistor 12 flowing current based on the voltage drop. The one end section of the measuring resistor 12 is this with the pole terminal 18 electrically connected. The other end portion is electrically conductive with a terminal 16 connected to a battery cable. At this connection 16 it may be, for example, one for the ground cable or a cable lug of the ground cable. The electrical potentials of the two end sections are tapped to determine the voltage drop applied to the measuring resistor section voltage drop and via corresponding lines of evaluation on a circuit board 22 can be provided, led. On the circuit board 22 For this purpose, for example, a circuit not shown separately or a microcontroller for detecting and evaluating the voltage drop across the measuring resistor 12 (to determine the battery current) are provided. Further determinations of battery condition (state of charge, battery aging or the like) may also be implemented.

Die Leiterplatte 22 wird zumindest teilweise von einem Gehäuse 20 umgeben. Außerdem ist das Gehäuse 20 in Kontakt mit Verbindungsmitteln 14, die den Batteriesensor als mögliche Messanordnung 10 mit der Batterie verbinden. Außerdem umgibt das Gehäuse 20 den Messwiderstand 12 zumindest teilweise. Dieser und insbesondere die Leiterplatte 22 mit entsprechender Auswerteelektronik sind damit gegen Umwelteinflüsse besonders geschützt.The circuit board 22 is at least partially covered by a housing 20 surround. In addition, the housing 20 in contact with connecting agents 14 that the battery sensor as a possible measuring arrangement 10 connect to the battery. It also surrounds the case 20 the measuring resistor 12 at least partially. This and in particular the circuit board 22 with appropriate evaluation are thus particularly protected against environmental influences.

Über eine Schnittstelle bzw. einen in der Steckeraufnahme 24 befindlichen Stecker in Verbindung mit einem geeigneten Bussystem kommuniziert die Messanordnung 10 ggf. mit weiteren Steuergeräten im Fahrzeug. Die Messanordnung 10 kann beispielsweise den Ladezustand des Energiespeichers bzw. der Batterie an ein weiteres Bordnetzsteuergerät in einem Fahrzeug übermitteln, das beispielsweise abhängig von dem Ladezustand im Start-Stopp-Betrieb entscheidet, ob das Fahrzeug tatsächlich beispielsweise an einer Ampel gestoppt werden kann, ohne das erneute Starten zu gefährden.Via an interface or in the plug receptacle 24 located plug in conjunction with a suitable bus system communicates the measuring device 10 possibly with other control units in the vehicle. The measuring arrangement 10 For example, can transmit the state of charge of the energy storage or the battery to another onboard power supply control unit in a vehicle that decides, for example, depending on the state of charge in start-stop operation, if the vehicle can actually be stopped, for example, at a traffic light, without restarting compromise.

Das Gehäuse 20 besteht erfindungsgemäß aus Polyketon. Bei Polyketonen handelt es sich um besonders widerstandsfähige thermoplastische Polymere. Dadurch ist die Messanordnung 10, insbesondere Messwiderstand 12 und/oder Potentialabgriffe und/oder Leitungen und/oder Auswerteelektronik und/oder Leiterplatte 22 besonders gut geschützt sowohl gegenüber Säuren wie auch starken Laugen. Polyketon zeichnet sich durch bessere chemische Beständigkeit aus. Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass sich der Werkstoff Polyketon gerade für die Verwendung bei Batteriesensoren besonders eignet.The housing 20 consists according to the invention of polyketone. Polyketones are particularly resistant thermoplastic polymers. This is the measuring arrangement 10 , in particular measuring resistor 12 and / or potential taps and / or lines and / or evaluation electronics and / or printed circuit board 22 particularly well protected both against acids and strong alkalis. Polyketone is characterized by better chemical resistance. It has surprisingly been found that the material polyketone is especially suitable for use in battery sensors.

Die Erfindung kann vorzugsweise bei Steuergeräten, Sensoren oder sonstigen elektronischen Geräten mit Schnittstellen zu einem Messwiderstand 12 eingesetzt werden. Die beschriebene Messanordnung 10 findet bevorzugten Einsatz als elektronischer Batteriesensor in einem Kraftfahrzeug.The invention may preferably be used in control devices, sensors or other electronic devices with interfaces to a measuring resistor 12 be used. The described measuring arrangement 10 finds preferred use as an electronic battery sensor in a motor vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013200580 A1 [0002]DE 102013200580 A1 [0002]

Claims (6)

Messanordnung, umfassend zumindest einen Messwiderstand (12) zur Ermittlung einer Kenngröße eines Energiespeichers, insbesondere einer Batterie, zumindest ein Gehäuse (20) zur Aufnahme zumindest einer Leiterplatte (22) oder Auswerteelektronik, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) aus Polyketon besteht.Measuring arrangement, comprising at least one measuring resistor (12) for determining a characteristic of an energy storage, in particular a battery, at least one housing (20) for receiving at least one printed circuit board (22) or evaluation, characterized in that the housing (20) consists of polyketone. Messanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) zumindest eine Steckeraufnahme (24) umfasst.Measuring arrangement after Claim 1 , characterized in that the housing (20) comprises at least one connector receptacle (24). Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend zumindest ein Verbindungsmittel (14) und/oder zumindest einen Anschluss (16) für ein Kabel und/oder zumindest eine Polklemme (18).Measuring arrangement according to one of the preceding claims, further comprising at least one connection means (14) and / or at least one connection (16) for a cable and / or at least one pole terminal (18). Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) zumindest einen Leiter aufnimmt zur Erfassung eines elektrischen Potenzials, vorzugsweise zweier elektrischer Potenziale, am Messwiderstand (12).Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (20) receives at least one conductor for detecting an electrical potential, preferably two electrical potentials, on the measuring resistor (12). Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (12) durch einen Mittelabschnitt sowie zwei Endabschnitte gebildet ist, wobei der Messwiderstand (12) U- bzw. C-förmig ausgebildet ist.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring resistor (12) by a central portion and two end portions is formed, wherein the measuring resistor (12) is U- or C-shaped. Messanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Endabschnitten des Messwiderstands (12) sich das Gehäuse (20) zumindest teilweise erstreckt.Measuring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that between the end portions of the measuring resistor (12), the housing (20) extends at least partially.
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EP4231023A1 (en) * 2022-02-17 2023-08-23 Fico Triad, S.A. Current sensor for motor vehicles, power supply system comprising the current sensor and assembly method of the current sensor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013200580A1 (en) 2013-01-16 2014-07-17 Robert Bosch Gmbh Measuring arrangement with a measuring resistor

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