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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stromsensoranordnung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
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Gemäß dem Stand der Technik detektieren Stromsensoren bzw. intelligente Batteriesensoren unter anderem den genauen Ladezustand einer Batterie über die Lebensdauer. Dazu wird beispielsweise der in bzw. aus der Batterie fließenden Laststrom mittels eines im Stromsensor integrierten Widerstandselement erfasst und der erfasste Laststrom über die Zeit integriert, so dass ein Ladezustand der Batterie ermittelbar ist.
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Üblicherweise dienen Batterien in Fahrzeugen als Energiequelle, um beispielsweise einen elektrischen Anlasser mit Energie zu versorgen, wobei der elektrische Anlasser bei ausreichender Energieversorgung den Verbrennungsmotor mit einer definierten Drehzahl startet. Ist der Ladezustand der Batterie unterhalb einer definierten Schwelle, ist beispielsweise die Möglichkeit den Anlasser mit ausreichender Energie zu versorgen nicht gegeben und damit ist ein Starten des Verbrennungsmotors nicht mehr möglich. Beispielsweise kann eine externe Energiequelle, beispielsweise die Batterie eines anderen Fahrzeugs, genutzt werden, um den Verbrennungsmotor mithilfe des elektrischen Anlassers zu starten. Alternativ kann die Batterie beispielsweise durch eine externe Energiequelle geladen werden, bis der Ladezustand zumindest oberhalb der definierten Schwelle ist. Die Starthilfe bzw. das Laden der Batterie mittels einer externen Energiequelle kann auch als Fremdbestromung bezeichnet werden. Dazu wird beispielsweise die Batterie über ein Ladekabel mit einer externen Energiequelle kontaktiert.
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Problematisch bei diesem Stand der Technik ist, dass nach einer Fremdbestromung Fehlfunktionen des Fahrzeugs bzw. im Fahrzeug auftreten.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Stromsensoranordnung bereitzustellen, welche Fehlfunktionen, die insbesondere durch eine Fremdbestromung ausgelöst werden, vermeidet bzw. reduziert und/oder eine Stromsensoranordnung bereitzustellen, welche auch nach, insbesondere direkt nach, einer Fremdbestromung den Ladezustand der Batterie ermitteln kann. Insbesondere soll die Stromsensoranordnung kostengünstig und/oder einfach montierbar sein und/oder ein Montieren bzw. Demontieren der Polklemme nicht erschweren.
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Diese Aufgabe wird durch eine Stromsensoranordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung betrifft alternativ vorzugsweise eine Stromsensoranordnung, umfassend:
- - eine Polklemme zur Kontaktierung eines Batteriepols eines Fahrzeugs;
- - ein Anschlusselement für eine elektrische Kontaktierung; und
- - einen Stromsensor, umfassend ein elektrisches Widerstandselement, welches in Reihe zwischen der Polklemme und dem Anschlusselement verschaltet ist,
wobei die Stromsensoranordnung eine Abdeckung umfasst, welche die Stromsensoranordnung zumindest partiell derart abdeckt, dass ein Einleiten eines Fremdstroms, der nicht durch das Widerstandselement fließt, zumindest erschwert und/oder verhindert wird.
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Die Erfindung betrifft weiterhin alternativ vorzugsweise den Gedanken, dass der Fremdstrom durch das Widerstandselement des Stromsensors fließen soll und insbesondere, dass ein Montieren und/oder ein Demontieren der Polklemme durchführbar sind.
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Bevorzugt sollen die Kontaktierung mittels eines Ladekabels und/oder die Fremdbestromung vor dem Widerstandselement und/oder vor dem Stromsensor, so dass der Fremdstrom durch das Widerstandselement fließt, und/oder an dem Anschlusselement und/oder an einem Motorblock und/oder an einer Masse des Fahrzeugs erfolgen.
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Bevorzugt wird durch das Erschweren der Kontaktierung der Polklemme mittels eines Ladekabels und/oder durch das Erschweren der Fremdbestromung an der Polklemme verhindert, dass durch Funkenbildung Knallgase entzündet werden, welche die Batterie zerstören können.
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Bevorzugt umfasst die Stromsensoranordnung eine Signalverarbeitungsschaltung. Insbesondere stellt die Signalverarbeitungsschaltung ein Sensorausgangssignal bereit.
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Bevorzugt erfasst der Stromsensor an Abgriffspunkten auf dem Widerstandselement eine Messspannung, wobei anhand der erfassten Messspannung ein Laststrom ermittelbar ist.
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Bevorzugt ermittelt der Stromsensor anhand der ermittelten Lastströme, beispielsweise durch zeitliche Integration der ermittelten Lastströme, einen Ladezustand der Batterie.
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Bevorzugt werden die Ermittlung des Laststroms und/oder die Ermittlung des Ladezustands der Batterie von der Signalverarbeitungsschaltung durchgeführt.
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Bevorzugt ist die Signalverarbeitungsschaltung als elektronische Steuerungsvorrichtung ausgebildet.
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Bevorzugt kann die Signalverarbeitungsschaltung Prozessormittel und Speichermittel aufweisen, wobei in den Speichermitteln Programmcode gespeichert ist, bei dessen Ausführung die Prozessormittel ein Verfahren ausführen bzw. sich entsprechend verhalten.
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Bevorzugt weist der Stromsensor Mittel zur Temperaturerfassung und/oder Mittel zur Erfassung der Klemmenspannung der Batterie auf.
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Bevorzugt umfasst die Stromsensoranordnung ein Gehäuse.
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Besonders bevorzugt ist die Stromsensoranordnung zumindest partiell in das Gehäuse eingebettet ist.
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Besonders bevorzugt ist der Stromsensor zumindest partiell in das Gehäuse eingebettet.
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Besonders bevorzugt ist die Signalverarbeitungsschaltung in das Gehäuse zumindest partiell, insbesondere vollständig, eingebettet.
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Besonders bevorzugt ist das Widerstandselement teilweise in dem Gehäuse eingebettet.
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Bevorzugt ist unter zumindest erschwert werden zu verstehen, dass die Abdeckung zumindest partiell die Polklemme abdeckt und/oder von einer Raumrichtung partiell, insbesondere vollständig, die Polklemme abdeckt.
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Bevorzugt werden die Kontaktierung der Polklemme mittels eines Ladekabels und/oder die Fremdbestromung an der Polklemme dadurch erschwert, dass die Abdeckung zumindest partiell die Polklemme abdeckt und/oder von einer Raumrichtung partiell, insbesondere vollständig, die Polklemme abdeckt.
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Bevorzugt wird durch die partielle Abdeckung der Polklemme bzw. des Polklemmenbereichs und/oder der Abdeckung von einer Raumrichtung der Polklemme bzw. des Polklemmenbereichs erreicht, dass eine Kontaktierung der Polklemme bzw. des Polklemmenbereichs mittels eines Ladekabels zumindest erschwert wird und/oder eine Fremdbestromung zumindest an der Polklemme bzw. an dem Polklemmenbereich erschwert wird.
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Bevorzugt wird die Polklemme von der Abdeckung nicht von zwei Raumrichtungen und/oder nicht von drei Raumrichtungen abgedeckt.
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Bevorzugt wird ferner durch die partielle Abdeckung der Polklemme bzw. des Polklemmenbereichs und/oder der Abdeckung von einer Raumrichtung der Polklemme bzw. des Polklemmenbereichs erreicht, dass ein Montage bzw. eine Demontage der Polklemme an bzw. von einem Batteriepol trotz angebrachter bzw. befestigter bzw. angeklebter bzw. angeschraubter bzw. eingerasteter Abdeckung durchführbar sind.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung an einem Gehäuse des Stromsensors, insbesondere an einer Oberseite des Gehäuses, angebracht und/oder befestigt und/oder angeklebt und/oder angeschraubt und/oder eingerastet wird.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung mit einem Abstand beabstandet zur Polklemme ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung die Polklemme überdeckt und zwischen Polklemme und Abdeckung ein Luftspalt ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung planar ausgebildet ist und/oder eine planare Grundfläche aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung eine erste und eine zweite planare Grundfläche aufweist, wobei die erste und die zweite planare Grundfläche parallel zueinander ausgebildet sind, wobei ein vertikaler Abstand der ersten und der zweiten planaren Grundfläche im Wesentlichen einem Höhenunterschiede zwischen einer Oberseite der Polklemme zu einer Oberseite eines Gehäuses des Stromsensors entspricht.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung zumindest eine planare Grundfläche aufweist, wobei die Abdeckung an den Kanten der planaren Grundfläche zumindest teilweise in einem Bereich der Polklemme vertikal nach unten ragende Seitenflächen aufweist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung die Polklemme lediglich teilweise abdeckt, insbesondere lediglich eine Oberseite der Polklemme abdeckt.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung einstückig ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung aus einem im Wesentlichen nicht leitfähigen Material ausgebildet ist, insbesondere eine Folie und/oder eine Klebefolie und/oder eine Kunststoffabdeckung ist.
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Besonders bevorzugt weist die Kunststoffabdeckung einen selbstklebenden Bereich auf.
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Bevorzugt weist die Abdeckung abgerundete Ecken und/oder abgerundete Kanten auf. Dadurch werden insbesondere Verletzungen aufgrund scharfer Ecken und/oder Kanten vorgebeugt.
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Bevorzugt ist die Abdeckung aus zwei zueinander versetzt angeordneten Quadraten ausgebildet, welche zusammen insbesondere eine planare Grundfläche bilden. Dabei bilden insbesondere die zwei zueinander versetzt angeordneten Quadrate an einer Seite einen L-förmigen Seitenrand der Grundfläche und/oder an einer Seite, insbesondere der gegenüberliegenden Seite, einen S-förmigen Seitenrand der Grundfläche.
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Besonders bevorzugt wird durch den L-förmig ausgebildeten Seitenrand erreicht, dass der Stecker nach oben herausragen kann.
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Besonders bevorzugt wird durch den S-förmig ausgebildeten Seitenrand ein einfaches bzw. kostengünstiges bzw. komfortables Kontaktieren des Anschlusselements gewährleistet.
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Es ist bevorzugt, dass die Stromsensoranordnung einen Stecker umfasst, wobei insbesondere die Abdeckung an dem Stecker, insbesondere an einer Oberseite des Steckers, angebracht und/oder befestigt und/oder angeklebt und/oder angeschraubt und/oder eingerastet wird.
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Bevorzugt stellt der Stromsensor ein Sensorausgangssignal, beispielsweise ein Ladezustandssignal, bereit, welches an weitere Vorrichtungen übertragbar ist. Dazu umfasst der Stromsensor insbesondere den Stecker. Mittels des Steckers kann zudem beispielsweise die Signalverarbeitungsschaltung mit Energie versorgt werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung derart, insbesondere bezüglich ihrer Position und/oder ihrer Geometrie, in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Polklemme und/oder der Ausgestaltung des Stromsensors ausgebildet ist, dass ein Montieren und/oder Demontieren der Polklemme durchführbar ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung zumindest einen Warnhinweise, insbesondere einen farbigen Warnhinweis, aufweist.
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Besonders bevorzugt weist der Warnhinweis darauf hin, dass ein Kontaktieren der Polklemme mittels eines Ladekabels und/oder eine Fremdbestromung an der Polklemme zu Fehlfunktionen des Fahrzeugs führen können.
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Es ist bevorzugt dass die Abdeckung zweischichtig ausgebildet ist, wobei eine erste Schicht insbesondere die Kontaktierung der Polklemme mittels eines Ladekabels zumindest erschwert und/oder eine Fremdbestromung zumindest an der Polklemme erschwert. Dabei ist die erste Schicht beispielsweise hart bzw. mit einer hohen Steiffestigkeit ausgebildet. Eine zweite Schicht weist dabei insbesondere einen Warnhinweis auf.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung nachrüstbar ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Abdeckung als eine Kunststoffabdeckung mit selbstklebendem Bereich und/oder als eine Klebefolie ausgebildet ist. Insbesondere kann die Abdeckung bei bereits in Serie bzw. bei Kunden befindlichen Stromsensoranordnungen nachgerüstet werden.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung länderspezifische ausgebildet wird.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung vom Lieferanten und/oder vom Kunden anklebbar ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung eine hohe Steiffestigkeit aufweist und/oder im Wesentlichen unelastisch ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Abdeckung nicht als Gesamtgehäuse der Polklemme ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, dass die Anbringung und/oder die Befestigung und/oder das Ankleben und/oder das Anschrauben und/oder das Einrasten der Abdeckung an dem Stecker und/oder an dem Stromsensor nicht rückgängig machbar sind und/oder nur mit einem Spezialwerkzeug und/oder nur mit einem Spezialverfahren rückgängig machbar sind.
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Bevorzugt weist die Polklemme einen Ringabschnitt zur elektrischen und kraftschlüssigen Kontaktierung eines Batteriepols eines Fahrzeugs auf. Dabei weist die Polklemme insbesondere eine Klemmvorrichtung und/oder eine Schraubvorrichtung auf, welche derart ausgebildet ist und mit dem Ringabschnitt derart zusammenwirkt, dass der Innendurchmesser des Ringabschnitts veränderbar ist.
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Bevorzugt weist der Stromsensor Mittel zur Messung einer Spannung auf.
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Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren.
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In schematischer Darstellung zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromsensoranordnung, und
- 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromsensoranordnung, wobei die Abdeckung noch nicht befestigt ist.
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Die Figur 1a und die 1b zeigen eine beispielhafte Stromsensoranordnung 1. Die Stromsensoranordnung umfasst eine Polklemme 2 zur Kontaktierung eines Batteriepols eines Fahrzeugs. Ferner umfasst die Stromsensoranordnung 1 ein Anschlusselement 3 für eine elektrische Kontaktierung. Das Anschlusselement 3 dient insbesondere als Fahrzeugmasse. Die Stromsensoranordnung umfasst des Weiteren einen Stromsensor 4.
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Der Stromsensor 4 umfasst ein elektrisches Widerstandselement, welches in Reihe zwischen dem Anschlusselement 3 und der Polklemme 2 verschaltet ist. Der Stromsensor erfasst an Abgriffspunkten auf dem Widerstandselement eine Messspannung, wobei anhand der erfassten Messspannung ein Laststrom ermittelbar ist.
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Insbesondere ermittelt der Stromsensor 4 anhand der ermittelten Lastströme, beispielsweise durch zeitliche Integration der ermittelten Lastströme, einen Ladezustand der Batterie. Dazu umfasst der Stromsensor insbesondere eine Signalverarbeitungsschaltung.
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Der Stromsensor 4 kann ein Sensorausgangssignal, beispielsweise ein Ladezustandssignal, bereitstellen, welches an weitere Vorrichtungen übertragbar ist. Dazu umfasst der Stromsensor 4 insbesondere einen Stecker 6. Mittels des Steckers 6 kann zudem beispielsweise die Signalverarbeitungsschaltung mit Energie versorgt werden.
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Beispielsweise ist die Signalverarbeitungsschaltung in einem Gehäuse eingebettet, wobei das Widerstandselement zumindest teilweise in dem Gehäuse eingebettet ist.
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Zusätzlich kann der Stromsensor 4 beispielsweise Mittel zur Temperaturerfassung und/oder Mittel zur Erfassung der Klemmenspannung der Batterie umfassen.
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Ferner umfasst die Stromsensoranordnung 1 eine Abdeckung 5. Die Abdeckung 5 ist derart bezüglich ihrer Position und ihrer Geometrie in Abhängigkeit der Ausgestaltung der Polklemme und der Ausgestaltung des Stromsensors ausgebildet, dass eine Kontaktierung der Polklemme 2 mittels eines Ladekabels zumindest erschwert und/oder eine Fremdbestromung zumindest an der Polklemme 2 erschwert wird.
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Die Erschwerung der Kontaktierung der Polklemme 2 mittels eines Ladekabels bzw. die Fremdbestromung an der Polklemme 2 wird aufgrund der vollständigen Abdeckung 5 der Polklemme von einer Raumrichtung, insbesondere von oben, erreicht.
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In 1a ist die Abdeckung 5 bereits auf dem Stromsensor 4 angebracht, insbesondere angeklebt. Beispielsweise ist die Abdeckung an einer Oberseite des Gehäuses des Stromsensors 4 angebracht. 1b zeigt hingegen die Abdeckung vor der Anbringung auf dem Stromsensor 4.
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Die Abdeckung 5 weist eine im Wesentlichen planare Grundfläche auf bzw. ist planar ausgebildet. Die Abdeckung weist zudem beispielsweise abgerundete Ecken auf. Dadurch werden insbesondere Verletzungen aufgrund scharfer Kanten vorgebeugt. Ferner ist die Abdeckung 5 einstückig ausgebildet.
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Weiterhin ist die Abdeckung insbesondere aus zwei zueinander versetzt angeordneten Quadraten ausgebildet. Dabei bilden insbesondere die zwei zueinander versetzt angeordneten Quadrate an einer Seite einen L-förmigen Seitenrand der Grundfläche und/oder an der gegenüberliegenden Seite einen S-förmigen Seitenrand der Grundfläche.
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Beispielgemäß kann der Stecker 6 aufgrund des L-förmig ausgebildeten Seitenrands nach oben herausragen. Zudem wird insbesondere durch den S-förmig ausgebildeten Seitenrand ein einfaches bzw. kostengünstiges bzw. komfortables Kontaktieren des Anschlusselements 3 gewährleistet.
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Die Abdeckung 5 ist aus einem im Wesentlichen nicht leitfähigen Material ausgebildet bzw. ist ein Isolator. Zudem ist die Abdeckung 5 als Kunststoffabdeckung ausgebildet, wobei die Kunststoffabdeckung insbesondere in einem Bereich des Stromsensors einen selbstklebenden Bereich aufweist.
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Die Abdeckung 5 ist derart ausgebildet, dass ein Montieren und/oder Demontieren der Polklemme 2, insbesondere komfortabel, durchführbar ist. Dies wird in dem Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, dass die Abdeckung 5 die Polklemme 2 bzw. den Polklemmenbereich nur von einer Raumrichtung, insbesondere von oben, abdeckt. Insbesondere kann dadurch mit einem Werkzeug die Schraubverbindung bzw. die Schraubvorrichtung bzw. die Klemmvorrichtung der Polklemme 2 von der Seite gelöst bzw. zugeschraubt werden, so dass die Polklemme 2 kraftschlüssig mit dem Batteriepol montierbar ist bzw. so dass die Polklemme 2 von dem Batteriepol demontierbar ist.
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Die Abdeckung 5 ist insbesondere hart ausgebildet bzw. weist eine hohe Steiffestigkeit auf bzw. ist im Wesentlichen unelastisch. Dadurch wird insbesondere gewährleistet, dass das Kontaktieren der Polklemme bzw. des Polklemmenbereichs zumindest erschwert wird.
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Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
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Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.
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Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.
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Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.
