DE102018202189A1

DE102018202189A1 - Batteriesensor mit Schutzabdeckung

Info

Publication number: DE102018202189A1
Application number: DE102018202189.9A
Authority: DE
Inventors: Christine Spörl
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2018-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Batteriesensor (1) zur Verwendung mit einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Polklemme (2), einen Messwiderstand (4), einen Masseanschluss (5) und eine Auswerteelektronik, gekennzeichnet durch eine schwenk-bare Schutzabdeckung, die insbesondere so ausgebildet ist, dass die Zugänglichkeit der Polklemme (2) durch Schwenken der Schutzabdeckung veränderbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Batteriesensor gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Mit einem Batteriesensor für ein Kraftfahrzeug werden in der Regel Batteriekenngrößen wie Spannung, Strom und Temperatur erfasst, um Informationen wie beispielsweise den Ladezustand, die Alterung sowie Veränderungen der Batterie zu gewinnen und abhängig davon Energiemanagement zu betreiben bzw. das elektrische Bordnetz des Fahrzeugs zu regeln.
Wird die Batterie von außen aufgeladen, beispielsweise weil mit Hilfe einer Fremdbatterie Starthilfe gegeben wird, kann es vorkommen, dass die Batterie direkt über die Polklemmen geladen wird oder dass es zum Kontakt zwischen Stromzange und Polklemme kommt. In diesem Fall erkennt der Batteriesensor nicht, dass die Batterie geladen wird. Der genaue Ladezustand der Batterie wird dann nicht sofort detektiert, was zu fehlerhaften Informationen und entsprechenden negativen Auswirkungen auf das Energiemanagement führen kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Batteriesensor anzugeben, der robust und / oder zuverlässig ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Batteriesensor gemäß Anspruch 1 gelöst.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einem Batteriesensor vorzugsweise ein Sensor verstanden, der dazu ausgebildet ist Batteriekenngrößen wie Spannung und / oder Strom und / oder Temperatur einer Batterie, insbesondere einer Fahrzeugbatterie, zu erfassen bzw. zu messen.
Vorzugsweise weist der Batteriesensor eine Polklemme, einen Messwiderstand, einen Masseanschluss und eine Auswerteelektronik auf, wobei Polklemme, Messwiderstand und Masseanschluss miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Die Auswerteelektronik ist vorzugsweise dazu ausgebildet eine Spannung an dem Messwiderstand abzugreifen und daraus nach dem ohmschen Gesetz einen Strom zu berechnen.
Vorzugsweise weist der Batteriesensor einen Halter auf, wobei die Schutzabdeckung an dem Halter schwenkbar gelagert ist.
Vorzugsweise ist die Schwenkbarkeit der Schutzabdeckung durch einen ersten Anschlag begrenzt, an dem die Schutzabdeckung die Zugänglichkeit der Polklemme am stärksten einschränkt und durch einen zweiten Anschlag begrenzt ist, an dem die Schutzabdeckung die Zugänglichkeit der Polklemme am wenigsten einschränkt.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Halter eine Lagerbohrung aufweist, wobei die Schutzabdeckung in der Lagerbohrung mittels einer Welle schwenkbar gelagert ist.
Es ist bevorzugt, dass die Schutzabdeckung die Lagerbohrung mittels zweier Arme gabelartig umgreift, wobei die Arme Bohrungen aufweisen, in denen die Welle aufgenommen ist.
Vorzugsweise ist die Lagerbohrung von einer zylindrischen Lagerwand konzentrisch umschlossen, wobei der erste und / oder der zweite Anschlag als Einkerbung außen an der Lagerwand ausgebildet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Schutzabdeckung mittels eines als Filmscharnier ausgebildeten elastischen Bereichs der Schutzabdeckung schwenkbar gelagert.
Vorzugsweise ist die Schutzabdeckung so ausgebildet, dass sie seitlich über die Polklemme schwenkbar ist oder von oben über die Polklemme schwenkbar ist.
Es ist bevorzugt, dass die Schutzabdeckung zum Einschränken der Zugänglichkeit der Polklemme eine erste Fläche und eine zweite Fläche umfasst, wobei die erste und die zweite Fläche zueinander angewinkelt sind, insbesondere rechtwinklig zueinander angewinkelt sind.
Vorzugsweise grenzt der Halter den Bereich um den Masseanschluss so ein, dass ein an den Masseanschluss angeschlossener Kabelschuh in seiner Verdrehbarkeit eingeschränkt ist und / oder an dem Halter anliegt.
Es ist zweckmäßig, dass der Halter den Messwiderstand zumindest teilweise umgreift und / oder fixiert.
Gemäß einer Weiterbildung ist der Halter zweiteilig aufgebaut, wobei ein erstes Halterteil einen gabelartigen Steckanschluss und ein zweites Halterteil eine Ausnehmung aufweist, wobei der gabelartige Steckanschluss in der Ausnehmung elastisch verrastbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen in schematischer Darstellung

1 einen erfindungsgemäße Batteriesensor in einem ersten Zustand,
2 den erfindungsgemäße Batteriesensor der 1 in einem zweiten Zustand,
3 den erfindungsgemäße Batteriesensor der 1 mit separierten Komponenten,
4 Komponenten des Batteriesensors der 1,
5 Komponenten eines Batteriesensors nach einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Der in 1 gezeigte Batteriesensor 1 weist eine Polklemme 2 auf, mit der der Batteriesensor 1 an einen Batteriepol einer Fahrzeugbatterie (nicht dargestellt) geklemmt werden kann. Die Polklemme 2 ist als einseitig offene Klemmschelle ausgebildet, die durch eine Spannschraube 21 am Batteriepol festgeklemmt werden kann. Über einen gekrümmten Steg 3 ist die Polklemme 2 elektrisch leitend mit einem Messwiderstand 4, auch Shunt genannt, verbunden. Der Messwiderstand 4 ist wiederum mit einem Masseanschluss 5 verbunden. Dieser hat eine Stiftform, so dass sich ein mit der Masse des Fahrzeugs verbundenes Massekabel daran auf simple Art und Weise mit einem Kabelschuh befestigen lässt.
Die Messung des Batteriestroms erfolgt mittels Spannungsabgriff an dem Messwiderstand 4 und Berechnung durch die Auswerteelektronik, die in einem Elektronikgehäuse 6 untergebracht ist. Sie ist über ein Anschlussstück elektrisch kontaktierbar.
Ein Halter 7 des Batteriesensors 1 trägt und sichert den Messwiderstand 4 und das Elektronikgehäuse 6 mit der Auswerteelektronik. Der Halter 7 weist eine Lagerbohrung 71 auf, in der mittels einer Welle bzw. eines Zapfens eine Schutzabdeckung gelagert ist. Die Schutzabdeckung weist eine Seitenwand und eine obere Wand auf und deckt somit zwei Seiten der Polklemme 2 und der Spannschraube 21 ab.
Die Welle ist in die Seitenwand der Schutzabdeckung integriert. Durch Drehung der Welle lässt sich die Schutzabdeckung verschwenken. Beim Aufschwenken der Schutzabdeckung wird die zuvor abgedeckte Polklemme 2 mit der Spannschraube 21 freigegeben, wie in 2 dargestellt. Somit ist gewährleistet, dass eine Montage bzw. Demontage der Polklemme 2 jederzeit möglich ist. Zusätzlich sorgt die Schutzabdeckung jedoch dafür, dass beim Laden der Batterie die herabgeschwenkte bzw. geschlossene Schutzabdeckung keine Kontaktierung des Batteriepols zulässt. Zum einen weist die Schutzabdeckung den Nutzer darauf hin, dass das Laden nicht direkt an der Polklemme 2 erfolgen sollte, zum anderen wird eine unabsichtliche Kontaktierung verhindert.
3 zeigt den Batteriesensor 1 mit aus Darstellungsgründen verschobenen Komponenten. Es ist zu sehen, dass der Halter 7 ein erstes Halterteil mit einem gabelartigen Steckanschluss und ein zweites Halterteil mit einer Ausnehmung aufweist. Der gabelartige Steckanschluss verformt sich beim Einschieben in die Ausnehmung des zweiten Halterteils elastisch und verrastet mit diesem. Eine weitere Ausnehmung des zweiten Halterteils fixiert dabei den Messwiderstand 4.
Die Lagerbohrung 71 ist von einer zylindrischen Lagerwand konzentrisch umschlossen, wobei die zylindrische Lagerwand integraler Bestandteil des Halters 7 ist. An ihrer Außenseite sind zwei Kerben bzw. sich in längsrichtung des Zylinders erstreckende dellenartige Ausnehmungen eingebracht. Sie dienen als Anschlag für die Schutzabdeckung, so dass diese nur zwischen den beiden in 1 und 2 dargestellten Positionen verschwenkt werden kann.
Auf der von der Schutzabdeckung abgewandten Seite des ersten Halterteils des Halters 7 ist eine Wand ausgebildet. Diese liegt dem Masseanschluss 5 gegenüber und schränkt so die Bewegung eines an den Masseanschluss 5 angeschlossenen Kabelschuhs oder dergleichen ein, sorgt also für Verdrehsicherheit.
Die in 4 gezeigte schematische Darstellung zeigt das erste Halterteil des Halters 7 und die Schutzabdeckung getrennt voneinander. An der Schutzabdeckung ist ein Rastbereich zu erkennen, der so ausgebildet ist, dass er bei einem bestimmten Drehwinkel der Welle in die Kerbe der zylindrischen Lagerwand eingreift und so zum Anschlag kommt.
Das in 5 schematisch gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dadurch von dem der 4, dass die Schutzabdeckung keine integrierte Welle, sondern zwei Bohrungen aufweist. Die Bohrungen können bei konzentrischer Ausrichtung beidseitig der Lagerbohrung 71 des Halters 7 eine Welle aufnehmen und gewährleisten so eine stabile Lagerung der Schutzabdeckung.

Claims

Batteriesensor (1) zur Verwendung mit einer Batterie eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine Polklemme (2), einen Messwiderstand (4), einen Masseanschluss (5) und eine Auswerteelektronik, gekennzeichnet durch eine schwenkbare Schutzabdeckung, die insbesondere so ausgebildet ist, dass die Zugänglichkeit der Polklemme (2) durch Schwenken der Schutzabdeckung veränderbar ist.
Batteriesensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Batteriesensor (1) einen Halter(7) aufweist, wobei die Schutzabdeckung an dem Halter (7) schwenkbar gelagert ist.
Batteriesensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbarkeit der Schutzabdeckung durch einen ersten Anschlag begrenzt ist, an dem die Schutzabdeckung die Zugänglichkeit der Polklemme (2) am stärksten einschränkt und durch einen zweiten Anschlag begrenzt ist, an dem die Schutzabdeckung die Zugänglichkeit der Polklemme (2) am wenigsten einschränkt.
Batteriesensor (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (7) eine Lagerbohrung (71) aufweist, wobei die Schutzabdeckung in der Lagerbohrung (71) mittels einer Welle schwenkbar gelagert ist.
Batteriesensor (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung die Lagerbohrung (71) mittels zweier Arme gabelartig umgreift, wobei die Arme Bohrungen aufweisen, in denen die Welle aufgenommen ist.
Batteriesensor (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbohrung (71) von einer zylindrischen Lagerwand konzentrisch umschlossen ist, wobei der erste und / oder der zweite Anschlag als Einkerbung außen an der Lagerwand ausgebildet ist.
Batteriesensor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung mittels eines als Filmscharnier ausgebildeten elastischen Bereichs der Schutzabdeckung schwenkbar gelagert ist.
Batteriesensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung so ausgebildet ist, dass sie seitlich über die Polklemme (2) schwenkbar ist oder von oben über die Polklemme (2) schwenkbar ist.
Batteriesensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung zum Einschränken der Zugänglichkeit der Polklemme (2) eine erste Fläche und eine zweite Fläche umfasst, wobei die erste und die zweite Fläche zueinander angewinkelt sind, insbesondere rechtwinklig zueinander angewinkelt sind.
Batteriesensor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (7) den Bereich um den Masseanschluss (5) so eingrenzt, dass ein an den Masseanschluss (5) angeschlossener Kabelschuh in seiner Verdrehbarkeit eingeschränkt ist und / oder an dem Halter (7) anliegt.
Batteriesensor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (7) den Messwiderstand (4) zumindest teilweise umgreift und / oder fixiert.
Batteriesensor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (7) zweiteilig aufgebaut ist, wobei ein erstes Halterteil einen gabelartigen Steckanschluss und ein zweites Halterteil eine Ausnehmung aufweist, wobei der gabelartige Steckanschluss in der Ausnehmung elastisch verrastbar ist.