DE102021205279A1 - Current measuring resistor for measuring an electric current - Google Patents
Current measuring resistor for measuring an electric current Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021205279A1 DE102021205279A1 DE102021205279.7A DE102021205279A DE102021205279A1 DE 102021205279 A1 DE102021205279 A1 DE 102021205279A1 DE 102021205279 A DE102021205279 A DE 102021205279A DE 102021205279 A1 DE102021205279 A1 DE 102021205279A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage tap
- current
- voltage
- resistance
- measuring resistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
- G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/14—Terminals or tapping points or electrodes specially adapted for resistors; Arrangements of terminals or tapping points or electrodes on resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/12—Arrangements of current collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/06—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material including means to minimise changes in resistance with changes in temperature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Es wird ein Strommesswiderstand (10) zur Messung eines elektrischen Stromes beschrieben, umfassenda) einen ersten Anschlussbereich (11) zum Einbringen des zu messenden elektrischen Stromes,b) einen zweiten Anschlussbereich (12) zum Ausbringen des zu messenden elektrischen Stromes,c) einen Widerstandsbereich (16), welcher von dem zu messenden elektrischen Strom durchflossen wird und zwischen dem ersten Anschluss-bereich (11) und dem zweiten Anschlussbereich (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dassd) innerhalb des Widerstandsbereich (16) mindestens ein erster Spannungsabgriff (13) angeordnet ist.Weiterhin wird eine entsprechende Vorrichtung zur Strommessung beschrieben.A current measuring resistor (10) for measuring an electric current is described, comprising a) a first connection area (11) for introducing the electric current to be measured, b) a second connection area (12) for bringing out the electric current to be measured, c) a resistance area (16) through which the electric current to be measured flows and which is arranged between the first connection area (11) and the second connection area (12), characterized in thatd) within the resistance area (16) at least one first voltage tap (13 ) is arranged. Furthermore, a corresponding device for current measurement is described.
Description
Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Strommesswiderstand gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.The present invention is based on a current measuring resistor according to the preamble of the independent patent claim.
Stand der TechnikState of the art
Für die Strommessung in Batterien, die in Fahrzeugen eingesetzt werden, ist aufgrund hoher Verfügbarkeitsanforderungen meist eine vollständige Plausibilisierung der Strommessung notwendig (beispielsweise erforderlich für ASIL Integritätsstufe C oder D). Dies ist insbesondere im Bereich des automatisierten Fahrens erforderlich.For the current measurement in batteries used in vehicles, a complete plausibility check of the current measurement is usually necessary due to high availability requirements (e.g. required for ASIL integrity level C or D). This is particularly necessary in the area of automated driving.
Häufig besteht diese Strommessung aus Shunt-Widerständen, die aus Gründen der Plausibilisierung redundant ausgeführt werden müssen oder sollen. Dadurch kann sich eine aufwendige und kostenintensive Verdopplung aller Elemente der Strommessung ergeben, beispielsweise der Einsatz von zwei Shunts in Reihe beziehungsweise die Integration von zwei Widerstandselementen in einem Bauteil. Diese Verdopplung wirkt sich zudem negativ auf den gesamten Innenwiderstand der Batterie aus und begrenzt somit die Batterieleistung bei niedrigen Temperaturen.This current measurement often consists of shunt resistors, which must or should be implemented redundantly for reasons of plausibility. This can result in a complex and costly duplication of all elements of the current measurement, for example the use of two shunts in series or the integration of two resistance elements in one component. This doubling also has a negative effect on the overall internal resistance of the battery and thus limits battery performance at low temperatures.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Offenbart wird ein Strommesswiderstand zur Messung eines elektrischen Stromes mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Dabei umfasst der Strommesswiderstand einen ersten Anschlussbereich zum Einbringen des zu messenden elektrischen Stromes, einen zweiten Anschlussbereich zum Ausbringen des zu messenden elektrischen Stromes sowie einen Widerstandsbereich, welcher von dem zu messenden Strom durchflossen wird und zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich angeordnet ist.A current measuring resistor for measuring an electric current with the features of the independent patent claim is disclosed. The current measuring resistor includes a first connection area for introducing the electric current to be measured, a second connection area for discharging the electric current to be measured and a resistance area through which the current to be measured flows and which is arranged between the first connection area and the second connection area.
Innerhalb des Widerstandsbereichs ist mindestens ein erster Spannungsabgriff angeordnet. Dies ist vorteilhaft, um eine redundante Strommessung mit möglichst geringem Aufwand und guter Genauigkeit sowie Leistungsfähigkeit zu erreichen. Weiterhin kann der erste Spannungsabgriff bei der Herstellung ohne zusätzlichen Arbeitsgang hergestellt werden, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht.At least one first voltage tap is arranged within the resistance area. This is advantageous in order to achieve a redundant current measurement with the least possible effort and good accuracy and performance. Furthermore, the first voltage tap can be produced during production without an additional work step, which enables cost-effective production.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject matter of the dependent claims.
Zweckmäßigerweise umfasst der Strommesswiderstand einen zweiten Spannungsabgriff und einen dritten Spannungsabgriff, welche zumindest teilweise innerhalb des Widerstandsbereichs angeordnet sind. Dabei ist der erste Spannungsabgriff zwischen dem zweiten Spannungsabgriff und dem dritten Spannungsabgriff angeordnet. Dies ist vorteilhaft, da somit der gesamte Widerstandsbereich zur Strommessung genutzt werden kann und somit eine sehr genaue Strommessung ermöglicht wird, da der Widerstandsbereich typischerweise eine bessere Konstanz des elektrischen Widerstands aufweist als die Anschlussbereiche. Weiterhin können die beiden Spannungsabgriffe bei der Herstellung kostengünstig im selben Arbeitsgang wie der erste Spannungsabgriff hergestellt werden.The current measuring resistor expediently comprises a second voltage tap and a third voltage tap, which are at least partially arranged within the resistance area. In this case, the first voltage tap is arranged between the second voltage tap and the third voltage tap. This is advantageous because the entire resistance area can thus be used to measure the current and a very precise current measurement is thus made possible, since the resistance area typically has a better constancy of the electrical resistance than the connection areas. Furthermore, the two voltage taps can be produced cost-effectively in the same production step as the first voltage tap.
Zweckmäßigerweise ist der erste Spannungsabgriff derart innerhalb des Widerstandsbereichs angeordnet, dass er den Widerstandsbereich in einem vordefinierten unsymmetrischen Widerstandsverhältnis, insbesondere 2:1, teilt. Dies ist vorteilhaft, um eventuelle mechanisch bedingte Widerstandsveränderungen während der Lebensdauer erfassen zu können. Vorteilhafterweise liegen der zweite Spannungsabgriff und der dritte Spannungsabgriff an den Übergangsbereichen von dem Widerstandsbereich zu den Anschlussbereichen, jedoch zumindest teilweise innerhalb des Widerstandsbereich, um das unsymmetrische Widerstandsverhältnis aufrechtzuerhalten.The first voltage tap is expediently arranged within the resistance area in such a way that it divides the resistance area in a predefined asymmetrical resistance ratio, in particular 2:1. This is advantageous in order to be able to record any mechanically induced changes in resistance during the service life. Advantageously, the second voltage tap and the third voltage tap are at the transition regions from the resistive region to the terminal regions but at least partially within the resistive region to maintain the unbalanced resistance ratio.
Zweckmäßigerweise ist der erste Spannungsabgriff als Bond oder als aufgeschweißter Einpresspin oder als Bohrung für einen Einpresspin ausgeführt. Dies ist vorteilhaft, da dies eine einfache und kostengünstige Herstellung des Spannungsabgriffs ermöglicht.The first voltage tap is expediently designed as a bond or as a press-in pin that is welded on or as a bore for a press-in pin. This is advantageous because it enables the voltage tap to be produced in a simple and cost-effective manner.
Zweckmäßigerweise sind der zweite Spannungsabgriff und/oder der dritte Spannungsgriff als Bond oder als aufgeschweißter Einpresspin oder als Bohrung für einen Einpresspin ausgeführt. Dies ist vorteilhaft, da dies eine einfache und kostengünstige Herstellung des Spannungsabgriffs ermöglicht.The second voltage tap and/or the third voltage tap are expediently designed as a bond or as a welded press-in pin or as a bore for a press-in pin. This is advantageous because it enables the voltage tap to be produced in a simple and cost-effective manner.
Zweckmäßigerweise weist das Material des Widerstandsbereichs in einem vordefinierten Temperaturbereich einen nahezu konstanten Widerstand auf und umfasst insbesondere eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung. Dies ist vorteilhaft, da dies eine genaue Messungen des elektrischen Stromes ermöglicht.The material of the resistance area expediently has an almost constant resistance in a predefined temperature range and in particular comprises a copper-manganese-nickel alloy. This is advantageous as it enables accurate measurements of the electrical current.
Zweckmäßigerweise ist mindestens ein Spannungsabgriff redundant ausgeführt. Dies ist vorteilhaft, um eine auch über lange Zeiträume zuverlässige Strommessung zu gewährleisten und das Risiko eines Ausfalls der Strommessung zu verringern.At least one voltage tap is expediently designed to be redundant. This is advantageous in order to ensure reliable current measurement over long periods of time and to reduce the risk of the current measurement failing.
Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur Strommessung, insbesondere ein Stromsensor. Dabei umfasst die Vorrichtung einen erfindungsgemäßen Strommesswiderstand und eine elektronische Schaltung, welche mit dem ersten Spannungsabgriff, dem zweiten Spannungsabgriff und dem dritten Spannungsabgriff elektrisch leitend verbunden sind. Dies ist vorteilhaft, da somit gleichzeitig eine Strommessung und eine Plausibilisierung des gemessenen Stromes mit nur einem Strommesswiderstand durchgeführt werden kann.Furthermore, the subject matter of the invention is a device for measuring current, in particular a current sensor. In this case, the device comprises a current measuring resistor according to the invention and an electronic circuit which are electrically conductively connected to the first voltage tap, the second voltage tap and the third voltage tap. This is advantageous since a current measurement and a plausibility check of the measured current can be carried out simultaneously with only one current measuring resistor.
Figurenlistecharacter list
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher ausgeführt.Advantageous embodiments of the invention are shown in the figures and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Strommesswiderstands gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Strommesswiderstands gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Strommessung gemäß einer Ausführungsform.
-
1 a schematic representation of a current measuring resistor according to the invention according to a first embodiment; -
2 a schematic representation of a current measuring resistor according to the invention according to a second embodiment; -
3 a schematic representation of a device according to the invention for current measurement according to one embodiment.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten oder gleiche Verfahrensschritte.The same reference symbols designate the same device components or the same method steps in all figures.
Weiterhin umfasst der Strommesswiderstand 10 einen Widerstandsbereich 16, welcher von dem zu messenden Strom, der über die Anschlussbereich 11, 12 ein- beziehungsweise ausgebracht wird, durchflossen wird. Innerhalb des Widerstandsbereichs 16 ist ein erster Spannungsabgriff 13 angeordnet, durch den ein Spannungsabfall beziehungsweise eine elektrische Spannung abgegriffen und gemessen werden kann.Furthermore, the current-
Weiterhin weist der Strommesswiderstand 10 einen zweiten Spannungsabgriff 14 und einen dritten Spannungsabgriff 15 auf. Dabei ist der erste Spannungsabgriff 13 zwischen dem zweiten Spannungsabgriff 14 und dem dritten Spannungsabgriff 15 angeordnet.Furthermore, the
Über diese drei Spannungsabgriffe 13, 14, 15 können verschiedene elektrische Spannungen beziehungsweise Spannungsabfälle ermittelt werden, die sich bei Stromfluss durch den Strommesswiderstand 10 einstellen.These three voltage taps 13, 14, 15 can be used to determine different electrical voltages or voltage drops that occur when current flows through the
Der Widerstandsbereich 16 umfasst vorzugsweise eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, sodass auch bei Temperaturänderungen konstante Spannungsabfälle über die Spannungsabgriffe 13, 14, 15 erfasst werden kannThe
Alternativ können der zweite Spannungsabgriff 14 und/oder der dritten Spannungsabgriff 15 auch außerhalb des Widerstandsbereich 16 angeordnet sein. Dies kann möglicherweise zu einer negativen Beeinflussung der Strommessung führen.Alternatively, the second voltage tap 14 and/or the
Weiterhin weist der Strommesswiderstand 20 zwei zweite Spannungsabgriffe 24 und zwei dritte Spannungsabgriffe 25 auf. Dabei ist der erste Spannungsabgriff 23 zwischen den beiden zweiten Spannungsabgriffen 24 und dem dritten Spannungsabgriff 25 angeordnet.Furthermore, the
Über diese drei Spannungsabgriffe 23, 24, 25 können verschiedene elektrische Spannungen beziehungsweise Spannungsabfälle ermittelt werden, die sich bei Stromfluss durch den Strommesswiderstand 20 einstellen. Aufgrund der Redundanz der zweiten und dritten Spannungsabgriffe 24, 25 weist der Strommesswiderstand 20 eine sehr geringe Ausfallwahrscheinlichkeit auf.These three voltage taps 23, 24, 25 can be used to determine different electrical voltages or voltage drops that occur when current flows through the
Der Widerstandsbereich 26 umfasst vorzugsweise eine Kupfer-Mangan-Nickel-Legierung, sodass auch bei Temperaturänderungen konstante Spannungsabfälle über die Spannungsabgriffe 23, 24, 25 erfasst werden kann.The
Ein Widerstandsbereich des Strommesswiderstands 35 ist in
Die beiden Schaltungen 33, 34 können eingerichtet sein, die erste Spannung und die zweite Spannung zu ermitteln, zu vergleichen und bei Überschreiten einer vordefinierten Abweichung zwischen den beiden Spannungen eine entsprechende Meldung oder ein entsprechendes Signal zu erzeugen.The two
Der von der Vorrichtung zu messende Strom kann beispielsweise durch die dargestellten Batteriezellen 39 erzeugt werden.The current to be measured by the device can be generated, for example, by the
Claims (9)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021205279.7A DE102021205279A1 (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | Current measuring resistor for measuring an electric current |
PCT/EP2022/063692 WO2022248349A1 (en) | 2021-05-25 | 2022-05-20 | Current-sensing resistor for measuring an electrical current |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021205279.7A DE102021205279A1 (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | Current measuring resistor for measuring an electric current |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021205279A1 true DE102021205279A1 (en) | 2022-12-01 |
Family
ID=82021076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021205279.7A Pending DE102021205279A1 (en) | 2021-05-25 | 2021-05-25 | Current measuring resistor for measuring an electric current |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021205279A1 (en) |
WO (1) | WO2022248349A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112016002705T5 (en) | 2015-06-15 | 2018-03-08 | Koa Corporation | Resistor and method of making same |
US20190004094A1 (en) | 2016-07-29 | 2019-01-03 | Lg Chem, Ltd. | Current measurement apparatus using shunt resistor |
DE112018007828T5 (en) | 2018-07-12 | 2021-03-25 | HELLA GmbH & Co. KGaA | An electrical sensor arrangement comprising a shunt resistance element |
DE102019215754A1 (en) | 2019-10-14 | 2021-04-15 | Continental Automotive Gmbh | Method of operating a current sensor and current sensor |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013093714A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Sendyne Corporation | Current shunt |
JP2015184206A (en) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | Koa株式会社 | Current detector |
DE102014218708A1 (en) * | 2014-09-17 | 2016-03-17 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Shunt current measurement with temperature compensation |
WO2016047010A1 (en) * | 2014-09-25 | 2016-03-31 | 三洋電機株式会社 | Electrical current detection device equipped with shunt resistor, and power supply device |
DE102017003111A1 (en) * | 2017-03-30 | 2017-10-19 | Daimler Ag | Current sensor with diagnostics |
DE102020111634B3 (en) * | 2020-04-29 | 2021-04-01 | Isabellenhütte Heusler Gmbh & Co. Kg | Current sense resistor |
-
2021
- 2021-05-25 DE DE102021205279.7A patent/DE102021205279A1/en active Pending
-
2022
- 2022-05-20 WO PCT/EP2022/063692 patent/WO2022248349A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112016002705T5 (en) | 2015-06-15 | 2018-03-08 | Koa Corporation | Resistor and method of making same |
US20190004094A1 (en) | 2016-07-29 | 2019-01-03 | Lg Chem, Ltd. | Current measurement apparatus using shunt resistor |
DE112018007828T5 (en) | 2018-07-12 | 2021-03-25 | HELLA GmbH & Co. KGaA | An electrical sensor arrangement comprising a shunt resistance element |
DE102019215754A1 (en) | 2019-10-14 | 2021-04-15 | Continental Automotive Gmbh | Method of operating a current sensor and current sensor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022248349A1 (en) | 2022-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1437600A1 (en) | Circuit and method for ground fault detection | |
DE102007000756A1 (en) | A gas concentration detection apparatus having a function of detecting the sensor element activation state | |
DE102005036047A1 (en) | Method and device for checking a first voltage value | |
DE102012205401A1 (en) | Apparatus and method for redundantly determining a battery current flowing across the poles of a battery | |
DE19709234C2 (en) | Method and device for performing diagnostics on an electrolytic capacitor during operation | |
DE19507959C1 (en) | Current measuring device for automobile onboard supply network | |
DE102014219807B4 (en) | Method and device for testing the functionality of a current sensor and vehicle | |
EP1134589A2 (en) | Method for detecting a faulty earth connection e.g. in a vehicle | |
DE102020101070A1 (en) | Resistance arrangement, measuring circuit with a resistance arrangement and a method for producing a strip-shaped material composite for the resistance arrangement | |
WO2017036723A1 (en) | Connection device for connecting a measuring device to a connection pole of an energy store of a motor vehicle | |
EP3233578B1 (en) | Monitoring device for at least one ignition circuit for a personal protection means for a vehicle, and method for operating a monitoring device | |
DE102021205279A1 (en) | Current measuring resistor for measuring an electric current | |
DE102018122565B4 (en) | Method and measuring arrangement for determining the aging of fuses | |
DE102019218308A1 (en) | Resistor assembly for current sensor and current sensor and method for measuring a battery current | |
DE102007007339B4 (en) | Method and device for locating errors on electronic circuit boards | |
DE102016208066A1 (en) | Method for determining a temperature of a battery cell | |
EP2546664B1 (en) | Method for testing a measuring assembly for determining voltage and method for charging a chargeable power source | |
EP3640652B1 (en) | Battery sensor and method for operating same | |
DE102009027243A1 (en) | Temperature sensor signal processing device for determining temperature of oil of automatic transmission in motorvehicle, has output interface with output terminal, which is connected with sensor terminal and outputs processed sensor signal | |
DE102013210002A1 (en) | Method and apparatus for detecting a fault in a bridge circuit | |
DE102008014774B4 (en) | Semiconductor arrangement with test connections and method for measuring a resistance between two terminals of a wafer-level package | |
DE102018217528A1 (en) | Method for operating a battery sensor and battery sensor | |
DE102021105605B4 (en) | METHOD OF DETECTING A TRANSITION RESISTANCE OF A TOUCH-SAFE INTERFACE AND INTERFACE | |
DE102018215322A1 (en) | Procedure for testing the integrity of a printed circuit | |
DE10057486A1 (en) | Semiconductor switching device defect recognition method e.g. for sense field effect transistor, involves measuring current on switched contacts of switching device redundantly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |