DE102021210139B4 - Measuring body for determining the functionality of a vehicle electrical system and vehicle - Google Patents

Measuring body for determining the functionality of a vehicle electrical system and vehicle Download PDF

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Abstract

Messkörper (1) für ein Ermitteln einer Funktionalität eines Bordnetzes (210) eines Fahrzeuges (200), wobei insbesondere der Messkörper (1) ein Bauteil ist, wobei der Messkörper (1) umfasst:- einen Anfangsabschnitt (2) mit einer Anfangsschnittstelle (3) zum Anordnen einer elektrischen Anfangsleitung (53),- einen Endabschnitt (6) mit einer Endschnittstelle (7) zum Anordnen einer elektrischen Endleitung (57),- zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt (2) des Messkörpers (1) und dem Endabschnitt (6) des Messkörpers (1) ausgebildete Messwiderstände (10, 20, 30, 40), wobei die zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zwischen dem Anfangsabschnitt (2) und dem Endabschnitt (7) des Messkörpers (1) elektrisch in Reihe angeordnet sind,- jeweils zwei Messschnittstellen (K1, K2, K3, K4, K5) für jeden der drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zum Anordnen elektrischer Messleitungen (61, 62, 63, 64) einer Messvorrichtung (60), um eine jeweilige Potentialdifferenz (U12, U23, U34) über den jeweiligen Messwiderstand (10, 20, 30, 40) der drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) mittels der Messvorrichtung (60) zu erfassen, wobei der Messkörper (1) eine erste Schicht (91) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Anfangsabschnitt (2), eine zweite Schicht (93) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Endabschnitt (6) sowie zumindest eine zwischen der ersten Schicht (91) und der zweiten Schicht (93) angeordnete Widerstandsschicht (92) aufweist, und wobei der Messkörper (1) weiter zumindest zwei Ausnehmungen (97, 98, 99) über die erste Schicht (91), die Widerstandsschicht (92) sowie die zweite Schicht (93) aufweist, um die zumindest drei elektrisch in Reihe angeordneten Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zwischen dem Anfangsabschnitt (2) und dem Endabschnitt (6) des Messkörpers (1) auszubilden.Measuring body (1) for determining a functionality of an on-board network (210) of a vehicle (200), wherein in particular the measuring body (1) is a component, wherein the measuring body (1) comprises:- a starting section (2) with a starting interface (3) for arranging an electrical starting line (53),- an end section (6) with an end interface (7) for arranging an electrical end line (57),- at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) formed between the starting section (2) of the measuring body (1) and the end section (6) of the measuring body (1), wherein the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) are arranged electrically in series between the starting section (2) and the end section (7) of the measuring body (1),- two measuring interfaces (K1, K2, K3, K4, K5) for each of the three measuring resistors (10, 20, 30, 40) for arranging electrical measuring lines (61, 62, 63, 64) of a measuring device (60) in order to detect a respective potential difference (U12, U23, U34) across the respective measuring resistor (10, 20, 30, 40) of the three measuring resistors (10, 20, 30, 40) by means of the measuring device (60), wherein the measuring body (1) has a first layer (91) made of an electrically conductive material with the start section (2), a second layer (93) made of an electrically conductive material with the end section (6) and at least one resistance layer (92) arranged between the first layer (91) and the second layer (93), and wherein the measuring body (1) further has at least two recesses (97, 98, 99) across the first layer (91), the resistance layer (92) and the second layer (93) in order to detect the at least three measuring resistors arranged electrically in series (10, 20, 30, 40) between the initial section (2) and the end section (6) of the measuring body (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Messkörper für ein Ermitteln einer Funktionalität eines Bordnetzes eines Fahrzeuges sowie ein Fahrzeug mit einem Bordnetz und einem Messkörper für ein Ermitteln einer Funktionalität des Bordnetzes des Fahrzeuges.The present invention relates to a measuring body for determining a functionality of an on-board network of a vehicle and to a vehicle with an on-board network and a measuring body for determining a functionality of the on-board network of the vehicle.

Fahrzeuge wie Automobile weisen ein elektrisches Bordnetz für die Energieversorgung und den Informationsfluss elektrischer Einheiten des Fahrzeuges auf. Elektrofahrzeuge mit einem Batteriesystem speichern in den Batteriezellen des Batteriesystems elektrische Energie. Zur Ermittlung des Ladungszustandes des Batteriesystems bzw. der Batteriezellen ist eine genaue Messung der von den Batteriezellen in das Bordnetz abgegebenen elektrischen Energie, bspw. zum Antreiben des Elektrofahrzeuges oder zum Versorgen eines Nebenverbrauchers, notwendig. Der fließende elektrische Strom in dem Bordnetz ist von der Leistungsanfrage der elektrischen Einheiten des Bordnetzes abhängig und kann somit über die Zeit variieren. Die Stromstärke in dem Bordnetz eines Elektrofahrzeuges kann bspw. zwischen - 1000 bis + 1000 A (Ampere) (Laden bzw. Entladen/Verbrauch) schwanken. Ein großer, notwendiger Messbereich hat zur Folge, dass die Messauflösung und -genauigkeit bei kleinen Strömen abnehmen kann. An Messvorrichtungen zum Erfassen elektrischer Größen, bspw. des elektrischen Stromes, sind daher große Anforderungen gestellt. Es herrscht ständiges Interesse daran, Messvorrichtungen derart auszugestalten, dass diese einerseits die elektrischen Größen genau genug sowie funktionssicher über den Messbereich messen, aber auch gleichzeitig einfach sowie kompakt ausgestaltet und kostengünstig sind. Derzeitige Messgeräte erfüllen diese Anforderungen nur bedingt.Vehicles such as automobiles have an electrical on-board network for the energy supply and information flow of the vehicle's electrical units. Electric vehicles with a battery system store electrical energy in the battery cells of the battery system. To determine the charge level of the battery system or the battery cells, an accurate measurement of the electrical energy delivered by the battery cells to the on-board network is necessary, e.g. to drive the electric vehicle or to supply an auxiliary consumer. The electrical current flowing in the on-board network depends on the power demand of the electrical units of the on-board network and can therefore vary over time. The current strength in the on-board network of an electric vehicle can, for example, fluctuate between - 1000 and + 1000 A (amperes) (charging or discharging/consumption). A large, necessary measuring range means that the measurement resolution and accuracy can decrease at small currents. Measuring devices for recording electrical quantities, e.g. electrical current, therefore have to meet great demands. There is constant interest in designing measuring devices in such a way that they measure electrical quantities accurately and reliably across the measuring range, but are also simple, compact and cost-effective. Current measuring devices only partially meet these requirements.

Die DE 197 82 254 T1 betrifft eine Vorrichtung zur Strommessung auf der Basis von angelegter Spannung, die bspw. zur Überprüfung verwendet werden kann, um festzustellen, ob die Gleichstromcharakteristik der einzelnen Anschlüsse eines integrierten Halbleiterschaltungselements in einen vorbestimmten Bereich fällt.The EN 197 82 254 T1 relates to a device for measuring current on the basis of applied voltage, which can be used, for example, to check whether the direct current characteristics of the individual terminals of a semiconductor integrated circuit element fall within a predetermined range.

Die DE 10 2019 218 308 A1 betrifft eine Widerstandsbaugruppe für einen Stromsensor, insbesondere einen Stromsensor in einem Fahrzeug.The EN 10 2019 218 308 A1 relates to a resistor assembly for a current sensor, in particular a current sensor in a vehicle.

Die US 2017/0089955 A1 bezieht sich bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung von elektrischem Strom, die in der Lage ist, einen Fehler eines Nebenschlusswiderstandes zu erkennen.The US 2017/0089955 A1 refers to an electric current sensing device capable of detecting a fault in a shunt resistor.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen besonders einfach ausgebildeten und/oder kostengünstigen und/oder funktionssicheren und/oder multifunktional einsetzbaren Messkörper für ein Ermitteln zumindest einer Funktionalität, insbesondere mehrerer Funktionalitäten, eines Bordnetzes eines Fahrzeuges darzulegen. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeug mit einem besonders einfachen und/oder kostengünstigen und/oder sicheren und/oder zuverlässigen Bordnetz darzulegen.It is the object of the present invention to at least partially remedy the disadvantages described above. In particular, it is the object of the present invention to present a measuring body that is particularly simply designed and/or inexpensive and/or functionally reliable and/or multifunctionally usable for determining at least one functionality, in particular several functionalities, of an on-board network of a vehicle. Furthermore, it is the object of the present invention to present a vehicle with a particularly simple and/or inexpensive and/or safe and/or reliable on-board network.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Messkörper für ein Ermitteln einer Funktionalität eines Bordnetzes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Fahrzeug mit einem Bordnetz mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Messkörper beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.The above object is achieved by a measuring body for determining the functionality of an on-board network with the features of claim 1 and a vehicle with an on-board network with the features of claim 8. Further features and details of the invention emerge from the subclaims, the description and the drawings. Features and details that are described in connection with the measuring body according to the invention naturally also apply in connection with the vehicle according to the invention and vice versa, so that with regard to the disclosure of the individual aspects of the invention, reference is always made to each other.

Gemäß einem ersten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung einen Messkörper für ein Ermitteln einer Funktionalität eines Bordnetzes eines Fahrzeuges, wobei insbesondere der Messkörper ein Bauteil ist, wobei der Messkörper einen Anfangsabschnitt mit einer Anfangsschnittstelle zum Anordnen einer elektrischen Anfangsleitung umfasst. Ferner umfasst der Messkörper einen Endabschnitt mit einer Endschnittstelle zum Anordnen einer elektrischen Endleitung sowie zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt des Messkörpers und dem Endabschnitt des Messkörpers ausgebildete Messwiderstände, wobei die zumindest drei Messwiderstände zwischen dem Anfangsabschnitt und dem Endabschnitt des Messkörpers elektrisch in Reihe angeordnet sind. Weiter weist der Messkörper jeweils zwei Messschnittstellen für jeden der drei Messwiderstände zum Anordnen elektrischer Messleitungen einer Messvorrichtung auf, um eine jeweilige Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der drei Messwiderstände mittels der Messvorrichtung zu erfassen. Der Messkörper weist eine erste Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Anfangsabschnitt, eine zweite Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Endabschnitt sowie zumindest eine zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnete Widerstandsschicht auf, und wobei der Messkörper weiter zumindest zwei Ausnehmungen über die erste Schicht, die Widerstandsschicht sowie die zweite Schicht aufweist, um die zumindest drei elektrisch in Reihe angeordneten Messwiderstände zwischen dem Anfangsabschnitt und dem Endabschnitt des Messkörpers auszubilden.According to a first aspect, the present invention shows a measuring body for determining a functionality of an on-board network of a vehicle, wherein in particular the measuring body is a component, wherein the measuring body comprises a starting section with a starting interface for arranging an electrical starting line. Furthermore, the measuring body comprises an end section with an end interface for arranging an electrical end line and at least three measuring resistors formed between the starting section of the measuring body and the end section of the measuring body, wherein the at least three measuring resistors are arranged electrically in series between the starting section and the end section of the measuring body. Furthermore, the measuring body has two measuring interfaces for each of the three measuring resistors for arranging electrical measuring lines of a measuring device in order to detect a respective potential difference across the respective measuring resistor of the three measuring resistors by means of the measuring device. The measuring body has a first layer of an electrically conductive material with the initial section, a second layer of an electrically conductive material with the end section and at least one resistance layer arranged between the first layer and the second layer, and wherein the measuring body further has at least two recesses over the first layer, the resistance layer and the second layer in order to accommodate the at least three measuring resistors arranged electrically in series between the initial section and the end section of the measuring body.

Der Messkörper ist insbesondere ein einzelnes Bauteil. Mit anderen Worten ist insbesondere der Messkörper ein Einzelteil. Ferner ist der Messkörper insbesondere zum Ermitteln eines elektrischen Stromes einer elektrischen Einheit des Bordnetzes in zumindest einem ersten Stromstärkebereich und in einem von dem ersten Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich.The measuring body is in particular a single component. In other words, the measuring body is in particular an individual part. Furthermore, the measuring body is in particular for determining an electric current of an electric unit of the vehicle electrical system in at least a first current intensity range and in a second current intensity range that is different from the first current intensity range.

Das Ermitteln der Funktionalität des Bordnetzes des Fahrzeuges erfolgt insbesondere mit Hilfe des Erfassens der jeweiligen Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der drei Messwiderstände mittels der Messvorrichtung. Insbesondere kann auf Basis der erfassten Potentialdifferenzen auf elektrische Größen, bspw. auf eine Stromstärke und/oder auf eine Spannung in dem Bordnetz, rückgeschlossen werden. Mittels den erfassten Potentialdifferenzen kann somit wiederum auf zumindest eine oder mehrere Funktionalitäten des Bordnetzes rückgeschlossen werden. Beispielsweise kann auf Basis einer erfindungsgemäß ermittelten elektrischen Größe einer elektrischen Einheit, bspw. einer Stromstärke eines Verbrauchers, auf dessen Funktionsfähigkeit, bspw. defekt oder nicht defekt, besonders vorteilhaft rückgeschlossen werden und/oder es kann eine Auffälligkeit an der elektrischen Einheit besonders vorteilhaft erkannt werden und/oder es kann auf eine elektrische Größe einer elektrischen Einheit des Bordnetzes rückgeschlossen werden. Weiter kann somit bspw. auf Basis einer erfindungsgemäß ermittelten elektrischen Größe einer elektrischen Einheit, bspw. einer Stromstärke des Batteriesystems, auf den Ladungszustand des Batteriesystems bzw. der Batteriezellen des Batteriesystem besonders vorteilhaft rückgeschlossen werden.The functionality of the vehicle's electrical system is determined in particular by detecting the respective potential difference across the respective measuring resistance of the three measuring resistors using the measuring device. In particular, on the basis of the detected potential differences, conclusions can be drawn about electrical quantities, for example a current and/or a voltage in the electrical system. The detected potential differences can thus in turn be used to draw conclusions about at least one or more functionalities of the electrical system. For example, on the basis of an electrical quantity of an electrical unit determined according to the invention, for example a current of a consumer, it is particularly advantageous to draw conclusions about its functionality, for example defective or not defective, and/or an abnormality in the electrical unit can be particularly advantageously recognized and/or an electrical quantity of an electrical unit of the electrical system can be drawn. Furthermore, on the basis of an electrical quantity of an electrical unit determined according to the invention, for example a current of the battery system, it is particularly advantageous to draw conclusions about the charge state of the battery system or the battery cells of the battery system.

Ferner sind insbesondere die zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt des Messkörpers und dem Endabschnitt des Messkörpers ausgebildeten Messwiderstände Shunt-Widerstände. Vorzugsweise werden die zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt des Messkörpers und dem Endabschnitt des Messkörpers ausgebildeten Shunt-Widerstände (als Messwiderstände) aus einem (einzelnen) Shunt-Widerstand gewonnen. Der einzelne Shunt-Widerstand kann auch als Shunt-Rohling verstanden werden. Beispielsweise können in den (einzelnen) Shunt-Widerstand mittels eines Trennverfahrens Ausnehmungen hergestellt bzw. eingebracht werden, um den Messkörper mit zumindest drei in Reihe angeordneten Messwiderständen herzustellen.Furthermore, in particular the at least three measuring resistors formed between the initial section of the measuring body and the end section of the measuring body are shunt resistors. Preferably, the at least three shunt resistors formed between the initial section of the measuring body and the end section of the measuring body are obtained (as measuring resistors) from a (single) shunt resistor. The single shunt resistor can also be understood as a shunt blank. For example, recesses can be made or introduced into the (single) shunt resistor using a separation process in order to produce the measuring body with at least three measuring resistors arranged in series.

Insbesondere umfasst der erfindungsgemäße Messkörper nur drei zwischen dem Anfangsabschnitt des Messkörpers und dem Endabschnitt des Messkörpers ausgebildete Messwiderstände, wobei die drei Messwiderstände zwischen dem Anfangsabschnitt und dem Endabschnitt des Messkörpers elektrisch in Reihe angeordnet sind. Somit kann der Messkörper besonders einfach ausgebildet und kostengünstig sein.In particular, the measuring body according to the invention comprises only three measuring resistors formed between the initial section of the measuring body and the end section of the measuring body, wherein the three measuring resistors are arranged electrically in series between the initial section and the end section of the measuring body. The measuring body can thus be designed particularly simply and be cost-effective.

Vorteilhafterweise ist der erfindungsgemäße Messkörper besonders einfach ausgebildet, kostengünstig sowie multifunktional einsetzbar, um eine oder mehrere Funktionalitäten des Bordnetzes des Fahrzeuges zu ermitteln. Bspw. kann mit dem erfindungsgemäßen Messkörper ein Antriebsstrom eines Antriebsmotors des Fahrzeuges als elektrischer Verbraucher/Erzeuger mittels zwei der zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt des Messkörpers und dem Endabschnitt des Messkörpers ausgebildeten, in Reihe geschalteten Messwiderstände redundant gemessen bzw. ermittelt werden und gleichzeitig mittels des dritten der drei Messwiderstände ein Verbrauchsstroms eines elektrischen Verbrauchers des Fahrzeuges gemessen bzw. ermittelt werden. Ferner ist bspw. denkbar, dass mit dem erfindungsgemäßen Messkörper ein Antriebsstrom eines Antriebsmotors des Fahrzeuges als elektrischer Verbraucher/Erzeuger mittels drei der zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt des Messkörpers und dem Endabschnitt des Messkörpers ausgebildeten, in Reihe geschalteten Messwiderstände redundant gemessen bzw. ermittelt wird. Somit können bspw. Abweichungen eines Messwiderstands der drei Messwiderstände erkannt werden und der Ladungszustand des Batteriesystems bzw. der Batteriezellen des Batteriesystems besonders genau bestimmt werden.The measuring body according to the invention is advantageously designed to be particularly simple, inexpensive and multifunctional in order to determine one or more functionalities of the vehicle's on-board network. For example, with the measuring body according to the invention, a drive current of a drive motor of the vehicle as an electrical consumer/generator can be redundantly measured or determined by means of two of the at least three measuring resistors connected in series between the start section of the measuring body and the end section of the measuring body, and at the same time a consumption current of an electrical consumer of the vehicle can be measured or determined by means of the third of the three measuring resistors. It is also conceivable, for example, that with the measuring body according to the invention, a drive current of a drive motor of the vehicle as an electrical consumer/generator can be redundantly measured or determined by means of three of the at least three measuring resistors connected in series between the start section of the measuring body and the end section of the measuring body. In this way, for example, deviations in one of the three measuring resistors can be detected and the charge state of the battery system or the battery cells of the battery system can be determined particularly precisely.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Messkörper wenigstens zwei Messwiderstände der zumindest drei Messwiderstände einen voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswert aufweisen. Vorteilhafterweise kann somit eine elektrische Stromstärke eines durch diese beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Stromes des Bordnetzes des Fahrzeuges in einem ersten elektrischen Stromstärkebereich mittels des ersten Messwiderstands der beiden Messwiderstände sowie in einem von dem erstem elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich mittels des zweiten Messwiderstands der beiden Messwiderstände durch die Messvorrichtung, wobei insbesondere die Messvorrichtung für diese beiden Messwiderstände Messkanäle mit gleichen oder im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzbereich aufweist, gemessen werden. Hierbei kann auf Basis der erfassten Potentialdifferenzen der beiden Messwiderstände auf den, d. h. denselben, durch diese beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Strom rückgeschlossen werden. Somit kann das Messen des durch diese beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Stromes sowohl für hohe Stromstärken, bspw. Ströme betragsmäßig größer 200 A, besonders genau als auch für geringe Stromstärken, bspw. Ströme betragsmäßig geringer 10 A, auf besonders einfache Weise besonders genau erfolgen. Beispielsweise kann somit ein Strom eines Antriebsmotors sowohl für geringe Stromstärken als auch hohe Stromstärken genau gemessen werden. Insbesondere liegen zumindest der erste Stromstärkebereich und der zweite Stromstärkebereich ineinander. Mit anderen Worten kann der „größere“ Stromstärkebereich den „kleineren“ Stromstärkebereich umfassen. Ferner sind insbesondere zumindest der erste Stromstärkebereich und der zweite Stromstärkebereich symmetrisch zu 0 A ausgestaltet. Als Stromstärkebereich eines Messwiderstandes können insbesondere die durch den Messwiderstand fließenden Stromstärken verstanden werden, bei welchen die Messvorrichtung, insbesondere ein Messkanal der Messvorrichtung, nicht übersteuert. Natürlich ist ferner auch denkbar, dass drei der zumindest drei Messwiderstände einen voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswert aufweisen. Vorteilhafterweise kann somit eine elektrische Stromstärke eines durch die drei Messwiderstände fließenden elektrischen Stromes des Bordnetzes des Fahrzeuges in einem ersten elektrischen Stromstärkebereich mittels des ersten Messwiderstands der drei Messwiderstände sowie in einem von dem ersten elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich mittels des zweiten Messwiderstands der drei Messwiderstände sowie in einem von dem ersten elektrischen Stromstärkebereich sowie von dem zweiten elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen dritten Stromstärkebereich mittels des dritten Messwiderstands der drei Messwiderstände durch die Messvorrichtung, wobei insbesondere die Messvorrichtung für die drei Messwiderstände Messkanäle mit gleichen oder im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzbereich aufweist, gemessen werden. Außerdem können vorteilhafterweise bei einem erfindungsgemäßen Messkörper die zumindest beiden voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswerte der beiden Messwiderstände auf einer voneinander unterschiedlichen Geometrie der beiden Messwiderstände, insbesondere auf einer voneinander unterschiedlichen Geometrie einer jeweiligen Widerstandsschicht der beiden Messwiderstände, basieren. Die Messwiderstände, insbesondere eine jeweilige Widerstandsschicht der Messwiderstände, weisen insbesondere jeweils eine Länge, Breite sowie eine Dicke auf, wobei die zumindest beiden voneinander unterschiedlichen Messwiderstände eine unterschiedliche Länge und/oder eine unterschiedliche Breite und/oder eine unterschiedliche Dicke aufweisen, um voneinander unterschiedliche Messwiderstandswerte aufzuweisen. Beispielsweise können bei einem mehrschichtigen Messkörper mit einer ersten Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material, einer zweiten Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material sowie zumindest einer zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordneten Widerstandsschicht zumindest zwei Ausnehmungen über die erste Schicht, die Widerstandsschicht sowie die zweite Schicht derart angeordnet sein, dass die Messwiderstände (bzw. einzelne voneinander getrennte Widerstandsschichten) unterschiedliche Breiten und damit unterschiedliche Messwiderstandswerte aufweisen.It can be advantageous if, in a measuring body according to the invention, at least two of the at least three measuring resistors have a different measuring resistance value from one another. Advantageously, an electrical current of an electrical current of the vehicle's on-board network flowing through these two measuring resistors can thus be measured in a first electrical current range by means of the first measuring resistor of the two measuring resistors and in a second current range different from the first electrical current range by means of the second measuring resistor of the two measuring resistors by the measuring device, wherein in particular the measuring device has measuring channels with the same or essentially the same potential difference range for these two measuring resistors. In this case, on the basis of the detected potential differences of the two measuring resistors, conclusions can be drawn about the electrical current, i.e. the same, flowing through these two measuring resistors. Thus, the measurement of the electrical current flowing through these two The measurement of electrical current flowing through measuring resistors can be carried out particularly precisely in a particularly simple manner both for high current intensities, e.g. currents greater than 200 A, and for low current intensities, e.g. currents less than 10 A. For example, a current of a drive motor can thus be measured precisely for both low current intensities and high current intensities. In particular, at least the first current intensity range and the second current intensity range lie within one another. In other words, the "larger" current intensity range can include the "smaller" current intensity range. Furthermore, in particular, at least the first current intensity range and the second current intensity range are designed symmetrically to 0 A. The current intensity range of a measuring resistor can be understood in particular as the current intensities flowing through the measuring resistor at which the measuring device, in particular a measuring channel of the measuring device, is not overloaded. Of course, it is also conceivable that three of the at least three measuring resistors have a different measuring resistance value from one another. Advantageously, an electrical current of an electrical current of the vehicle's on-board network flowing through the three measuring resistors can thus be measured in a first electrical current range by means of the first measuring resistor of the three measuring resistors and in a second current range that is different from the first electrical current range by means of the second measuring resistor of the three measuring resistors and in a third current range that is different from the first electrical current range and the second electrical current range by means of the third measuring resistor of the three measuring resistors by the measuring device, wherein in particular the measuring device for the three measuring resistors has measuring channels with the same or essentially the same potential difference range. In addition, in a measuring body according to the invention, the at least two different measuring resistance values of the two measuring resistors can advantageously be based on a different geometry of the two measuring resistors, in particular on a different geometry of a respective resistance layer of the two measuring resistors. The measuring resistors, in particular a respective resistance layer of the measuring resistors, each have a length, width and thickness, wherein the at least two different measuring resistors have a different length and/or a different width and/or a different thickness in order to have different measuring resistance values. For example, in a multi-layer measuring body with a first layer made of an electrically conductive material, a second layer made of an electrically conductive material and at least one resistance layer arranged between the first layer and the second layer, at least two recesses can be arranged over the first layer, the resistance layer and the second layer in such a way that the measuring resistors (or individual resistance layers separated from one another) have different widths and thus different measuring resistance values.

Mit besonderem Vorteil kann ein erfindungsgemäßer Messkörper einen Zwischenabschnitt mit einer Zwischenschnittstelle zum Anordnen einer elektrischen Zwischenleitung zwischen zwei in Reihe angeordneter Messwiderstände der zumindest drei Messwiderstände aufweisen. Somit kann der Messkörper auf einfache Weise zum Ermitteln weiterer Funktionalitäten des Bordnetzes ausgeführt sein. Beispielsweise kann bei einem Fahrzeug eine elektrische Zuführleitung der Energiebereitstellungsvorrichtung als elektrische Zwischenleitung an die Zwischenschnittstelle des Zwischenabschnitts angeordnet sein, wobei ferner eine elektrische Versorgungsleitung als elektrische Anfangsleitung an die Anfangsschnittstelle des Anfangsabschnitts zum elektrischen Versorgen eines elektrischen (Neben-)Verbrauchers angeordnet ist und wobei eine elektrische Antriebsleitung als elektrische Endleitung an die Endschnittstelle des Endabschnitts zum elektrischen Verbinden des Messkörpers mit einem elektrischen Antrieb zum Fortbewegen des Fahrzeuges angeordnet ist. Somit kann mittels der jeweiligen durch die Messvorrichtung erfassten Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der zumindest drei Messwiderstände auf elektrische Größen des (Neben- )Verbrauchers als auch auf elektrische Größen des Antriebs rückgeschlossen werden und somit auch auf die Funktionalität des Bordnetzes.With particular advantage, a measuring body according to the invention can have an intermediate section with an intermediate interface for arranging an electrical intermediate line between two measuring resistors of the at least three measuring resistors arranged in series. The measuring body can thus be designed in a simple manner to determine further functionalities of the on-board network. For example, in a vehicle, an electrical supply line of the energy supply device can be arranged as an electrical intermediate line to the intermediate interface of the intermediate section, wherein an electrical supply line is also arranged as an electrical start line to the start interface of the start section for electrically supplying an electrical (secondary) consumer, and wherein an electrical drive line is arranged as an electrical end line to the end interface of the end section for electrically connecting the measuring body to an electrical drive for moving the vehicle. Thus, by means of the respective potential difference detected by the measuring device via the respective measuring resistor of the at least three measuring resistors, conclusions can be drawn about electrical variables of the (secondary) consumer and also about electrical variables of the drive and thus also about the functionality of the on-board network.

Der erfindungsgemäße Messkörper weist eine erste Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Anfangsabschnitt, eine zweite Schicht aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Endabschnitt sowie zumindest eine zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnete Widerstandsschicht auf, und wobei der Messkörper weiter zumindest zwei Ausnehmungen über die erste Schicht, die Widerstandsschicht sowie die zweite Schicht aufweist, um die zumindest drei elektrisch in Reihe angeordneten Messwiderstände zwischen dem Anfangsabschnitt und dem Endabschnitt des Messkörpers auszubilden. Somit kann der Messkörper besonders einfach, kompakt und kostengünstig sein. Das elektrische leitfähige Material der ersten Schicht ist insbesondere ein Metall, bspw. Kupfer, und/oder das elektrisch leitfähige Material der zweiten Schicht ist insbesondere ein Metall, bspw. Kupfer. Die Ausnehmungen sind insbesondere schlitzartige Ausnehmungen. Schlitzartige Ausnehmungen können besonders einfach hergestellt werden. Ferner durchdringt eine erste Ausnehmung der zumindest zwei Ausnehmungen die erste Schicht und die Widerstandsschicht komplett und die zweite Schicht nur teilweise, wobei eine zweite Ausnehmung der zumindest zwei Ausnehmungen die zweite Schicht und die Widerstandsschicht komplett durchdringt und die erste Schicht nur teilweise durchdringt. Somit kann die Widerstandsschicht in mehrere, voneinander getrennten Widerstandsschichten zerteilt werden, um die Messkörper auszubilden. Weiter sind die Ausnehmungen insbesondere derartig zum Ausbilden der zumindest drei elektrisch in Reihe angeordneten Messwiderstände angeordnet, dass der Messkörper eine S-förmige Form oder eine im Wesentliche S-förmige Form ausbildet, wobei insbesondere ein erstes Ende der beiden Enden der S-förmigen Form den Anfangsabschnitt mit der Anfangsschnittstelle zum Anordnen der elektrischen Anfangsleitung und das zweite Ende der S-förmigen Form den Endabschnitt mit der Endschnittstelle zum Anordnen der elektrischen Endleitung ausbildet. Vorteilhafterweise können bei einem erfindungsgemäßen Messkörper ferner die zumindest zwei Ausnehmungen mittels eines Trennverfahrens hergestellt sein. Somit kann bspw. der S-förmige Messkörper besonders einfach hergestellt werden. Das Trennverfahren kann ein Fräsverfahren sein. Beispielsweise wird in einen Shunt-Rohling von zwei sich gegenüberliegenden Seiten jeweils bis über die Widerstandsschicht, bspw. einer Manganin-Widerstandsschicht, eingeschnitten. Somit kann ein S-förmiger Messkörper bzw. S-förmiger Shunt mit drei separaten Widerstandsschichten und damit die drei elektrisch in Reihe geschalteten Messwiderstände hergestellt werden. Insbesondere können durch unterschiedlich breite Einschnitte zum Herstellen der Ausnehmungen mittels des Trennverfahrens besonders einfach unterschiedliche Messwiderstandswerte ausgebildet werden. Es ist natürlich auch denkbar, dass der Messkörper zusätzlich zu den zumindest zwei Ausnehmungen in dem Messkörper zum Ausbilden der zumindest drei elektrisch in Reihe zwischen dem Anfangsabschnitt und dem Endabschnitt des Messkörpers angeordneten Messwiderstände zumindest eine weitere Ausnehmung über die erste Schicht, die Widerstandsschicht sowie die zweite Schicht aufweist, um einen weiteren Messwiderstand auszubilden. Weiter kann es von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Messkörper die Widerstandsschicht zumindest eine Widerstandslegierung, insbesondere Manganin, aufweist, vorzugsweise aus einer Widerstandslegierung, insbesondere Manganin, besteht. Vorteilhafterweise ist der Widerstands-Temperaturkoeffizient von Manganin (als Material für die Widerstandsschicht) besonders gering.The measuring body according to the invention has a first layer made of an electrically conductive material with the initial section, a second layer made of an electrically conductive material with the end section and at least one resistance layer arranged between the first layer and the second layer, and wherein the measuring body further has at least two recesses over the first layer, the resistance layer and the second layer in order to form the at least three measuring resistors arranged electrically in series between the initial section and the end section of the measuring body. The measuring body can thus be particularly simple, compact and cost-effective. The electrically conductive material of the first layer is in particular a metal, for example copper, and/or the electrically conductive material of the second layer is in particular a metal, for example copper. The recesses are in particular slot-like. Recesses. Slot-like recesses can be produced particularly easily. Furthermore, a first recess of the at least two recesses penetrates the first layer and the resistance layer completely and the second layer only partially, with a second recess of the at least two recesses completely penetrating the second layer and the resistance layer and only partially penetrating the first layer. The resistance layer can thus be divided into several resistance layers that are separate from one another in order to form the measuring bodies. Furthermore, the recesses are arranged in particular in such a way to form the at least three measuring resistors arranged electrically in series that the measuring body forms an S-shaped form or a substantially S-shaped form, with in particular a first end of the two ends of the S-shaped form forming the starting section with the starting interface for arranging the electrical starting line and the second end of the S-shaped form forming the end section with the end interface for arranging the electrical end line. Advantageously, in a measuring body according to the invention, the at least two recesses can also be produced by means of a separation process. This makes it particularly easy to produce the S-shaped measuring body, for example. The separation process can be a milling process. For example, a shunt blank is cut from two opposite sides up to the resistance layer, e.g. a manganin resistance layer. This makes it possible to produce an S-shaped measuring body or S-shaped shunt with three separate resistance layers and thus the three measuring resistors connected electrically in series. In particular, different measuring resistance values can be formed particularly easily by means of cuts of different widths for producing the recesses using the separation process. It is of course also conceivable that the measuring body, in addition to the at least two recesses in the measuring body for forming the at least three measuring resistors arranged electrically in series between the start section and the end section of the measuring body, has at least one further recess over the first layer, the resistance layer and the second layer in order to form a further measuring resistor. It can also be advantageous if, in a measuring body according to the invention, the resistance layer has at least one resistance alloy, in particular manganin, preferably consists of a resistance alloy, in particular manganin. Advantageously, the resistance temperature coefficient of manganin (as material for the resistance layer) is particularly low.

Mit besonderem Vorteil kann ein erfindungsgemäßer Messkörper plattenförmig oder im Wesentlichen plattenförmig sein. Somit kann der Messkörper besonders einfach und kompakt ausgebildet sein.With particular advantage, a measuring body according to the invention can be plate-shaped or essentially plate-shaped. The measuring body can thus be designed to be particularly simple and compact.

Gemäß einem zweiten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem Bordnetz, wobei das Bordnetz eine Energiebereitstellungsvorrichtung zum Bereitstellen elektrischer Energie für das Bordnetz des Fahrzeuges oder zum Bereitstellen sowie Speichern elektrischer Energie für das Bordnetz des Fahrzeuges aufweist. Ferner umfasst das Bordnetz zumindest einen ersten elektrischen Energieverbraucher und/oder elektrischen Energieerzeuger. Außerdem umfasst das Bordnetz einen erfindungsgemäßen Messkörper für ein Ermitteln einer Funktionalität des Bordnetzes des Fahrzeuges, und wobei die Anfangsschnittstelle mittels einer an die Anfangsschnittstelle angeordneten elektrischen Anfangsleitung und die Endschnittstelle mittels einer an die Endschnittstelle angeordneten elektrischen Endleitung mit der Energiebereitstellungsvorrichtung, sowie dem elektrischen Energieverbraucher und/oder dem elektrischen Energieerzeuger elektrisch verbunden ist. Weiter weist das Bordnetz eine Messvorrichtung auf, wobei elektrische Messleitungen der Messvorrichtung an die Messchnittstellen der zumindest drei Messwiderstände des Messkörpers angeordnet sind, um eine jeweilige Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der drei Messwiderstände zu erfassen.According to a second aspect, the present invention shows a vehicle with an on-board network, wherein the on-board network has an energy supply device for providing electrical energy for the on-board network of the vehicle or for providing and storing electrical energy for the on-board network of the vehicle. The on-board network further comprises at least one first electrical energy consumer and/or electrical energy generator. In addition, the on-board network comprises a measuring body according to the invention for determining a functionality of the on-board network of the vehicle, and wherein the initial interface is electrically connected to the energy supply device and the electrical energy consumer and/or the electrical energy generator by means of an electrical initial line arranged at the initial interface and the end interface is electrically connected to the energy supply device and the electrical energy consumer and/or the electrical energy generator by means of an electrical end line arranged at the end interface. The on-board network also has a measuring device, wherein electrical measuring lines of the measuring device are arranged at the measuring interfaces of the at least three measuring resistors of the measuring body in order to detect a respective potential difference across the respective measuring resistance of the three measuring resistors.

Das Fahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen. Vorzugsweise ist das Kraftfahrzeug ein Elektro-Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektroautomobil.The vehicle is in particular a motor vehicle, in particular a passenger car or a truck. Preferably, the motor vehicle is an electric motor vehicle, in particular an electric automobile.

Die Energiebereitstellungsvorrichtung kann ein Batteriesystem mit einer Mehrzahl an Batteriezellen zum Bereitstellen elektrischer Energie für das Bordnetz des Fahrzeuges oder zum Bereitstellen sowie Speichern elektrischer Energie für das Bordnetz des Fahrzeuges sein.The energy supply device can be a battery system with a plurality of battery cells for providing electrical energy for the on-board network of the vehicle or for providing and storing electrical energy for the on-board network of the vehicle.

Das Bordnetz dient insbesondere für die Energieverteilung und den Informationsfluss elektrischer Einheiten des Fahrzeuges. Das Bordnetz weist insbesondere elektrische Energieverbraucher und/oder elektrische Energieerzeuger und/oder elektrische Energiespeicher, bspw. ein Batteriesystem mit einer Vielzahl an Batteriezellen, und/oder elektrische Leitungen auf. Das Bordnetz kann als eine elektrische Einheit des Bordnetzes insbesondere einen elektrischen Antrieb zum Fortbewegen des Fahrzeuges aufweisen. Der elektrische Antrieb zum Fortbewegen des Fahrzeuges kann sowohl als elektrischer Energieverbraucher (beim Antreiben des Fahrzeuges) als auch als elektrischer Energieerzeuger, d. h. als elektrischer Generator, wirken. Ferner kann das Bordnetz als eine elektrische Einheit des Bordnetzes zumindest einen elektrischen Nebenverbraucher, bspw. eine Leuchte des Fahrzeuges, aufweisen. Der elektrische Nebenverbraucher kann auch als elektrischer Energieverbraucher verstanden werden. Ferner kann das Bordnetz auch mehrere erfindungsgemäße Messkörper zum Ermitteln von einer Funktionalität, insbesondere mehrere Funktionalitäten, des Bordnetzes des Fahrzeuges aufweisen.The on-board network is used in particular for the energy distribution and information flow of electrical units of the vehicle. The on-board network has in particular electrical energy consumers and/or electrical energy generators and/or electrical energy storage devices, e.g. a battery system with a large number of battery cells, and/or electrical cables. The on-board network can have as an electrical unit of the on-board network in particular an electrical drive for moving the vehicle. The electrical drive for moving the vehicle can be used both as an electrical energy consumer (when driving the vehicle) and as an electrical energy storage device (when driving the vehicle). ges) and as an electrical energy producer, ie as an electrical generator. Furthermore, the on-board network can have at least one electrical auxiliary consumer, e.g. a light of the vehicle, as an electrical unit of the on-board network. The electrical auxiliary consumer can also be understood as an electrical energy consumer. Furthermore, the on-board network can also have several measuring bodies according to the invention for determining a functionality, in particular several functionalities, of the on-board network of the vehicle.

Die elektrische Anfangsleitung und/oder die elektrische Endleitung und/oder die elektrische Zwischenleitung und/oder die elektrischen Messleitungen können jeweils zumindest teilweise als Leiterbahn und/oder zumindest teilweise als elektrischer Draht ausgebildet sein.The electrical initial line and/or the electrical end line and/or the electrical intermediate line and/or the electrical measuring lines can each be designed at least partially as a conductor track and/or at least partially as an electrical wire.

Die Messvorrichtung zum Erfassen der jeweiligen Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der drei Messwiderstände kann den Messkörper umfassen. Ferner umfasst insbesondere die Messvorrichtung elektrische Messleitungen, welche an jeweils zwei Messschnittstellen des Messkörpers für jeden der drei Messwiderstände angeordnet sind, um die jeweilige Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der drei Messwiderstände zu erfassen.The measuring device for detecting the respective potential difference across the respective measuring resistance of the three measuring resistors can comprise the measuring body. Furthermore, the measuring device in particular comprises electrical measuring lines which are arranged at two measuring interfaces of the measuring body for each of the three measuring resistors in order to detect the respective potential difference across the respective measuring resistance of the three measuring resistors.

Das Bordnetz kann ferner insbesondere eine Ermittlungsvorrichtung zum Ermitteln einer Funktionalität des Bordnetzes aufweisen. Die Ermittlungsvorrichtung ist insbesondere kommunikationstechnisch mit der Messvorrichtung verbunden. Es ist auch denkbar, dass die Messvorrichtung die Ermittlungsvorrichtung aufweist.The on-board network can furthermore have, in particular, a determination device for determining a functionality of the on-board network. The determination device is, in particular, connected to the measuring device by means of communication. It is also conceivable that the measuring device has the determination device.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug der Messkörper einen Zwischenabschnitt mit einer Zwischenschnittstelle zwischen zwei in Reihe angeordneter Messwiderstände der zumindest drei Messwiderstände aufweist, wobei die Zwischenschnittstelle des Messkörpers mittels einer an die Zwischenschnittstelle angeordneten Zwischenleitung mit der Energiebereitstellungsvorrichtung, sowie dem elektrischen Energieverbraucher und/oder dem elektrischen Energieerzeuger elektrisch verbunden ist. Somit kann der Messkörper auf einfache Weise zum Ermitteln mehrerer Funktionalitäten des Bordnetzes ausgeführt sein.It can be advantageous if, in a vehicle according to the invention, the measuring body has an intermediate section with an intermediate interface between two measuring resistors arranged in series or at least three measuring resistors, wherein the intermediate interface of the measuring body is electrically connected to the energy supply device, as well as the electrical energy consumer and/or the electrical energy generator by means of an intermediate line arranged at the intermediate interface. The measuring body can thus be designed in a simple manner to determine several functionalities of the on-board network.

Vorteilhafterweise können bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug wenigstens zwei elektrisch nacheinander in Reihe geschaltete Messwiderstände der zumindest drei Messwiderstände des Messkörpers einen voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswert aufweisen, um eine elektrische Stromstärke eines durch die beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Stromes des Bordnetzes des Fahrzeuges in einem ersten elektrischen Stromstärkebereich mittels des ersten Messwiderstands der beiden Messwiderstände sowie in einem von dem erstem elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich mittels des zweiten Messwiderstands der beiden Messwiderstände durch die Messvorrichtung zu messen. Hierbei kann auf Basis der erfassten Potentialdifferenzen der beiden Messwiderstände auf den, d. h. denselben, durch diese beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Strom rückgeschlossen werden. Somit kann das Messen bzw. Ermitteln des durch diese beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Stromes sowohl für hohe Stromstärken, bspw. Ströme betragsmäßig größer 200 A, besonders genau erfolgen, aber auch für geringe Stromstärken, bspw. Ströme betragsmäßig geringer 10 A, kann auf besonders einfache Weise das Messen bzw. Ermitteln des durch diese beiden Messwiderstände fließenden elektrischen Stromes besonders genau erfolgen.Advantageously, in a vehicle according to the invention, at least two measuring resistors of the at least three measuring resistors of the measuring body, which are connected electrically in series one after the other, can have a different measuring resistance value in order to measure an electrical current of an electrical current of the vehicle's on-board network flowing through the two measuring resistors in a first electrical current range by means of the first measuring resistor of the two measuring resistors and in a second current range that is different from the first electrical current range by means of the second measuring resistor of the two measuring resistors by the measuring device. In this case, on the basis of the detected potential differences of the two measuring resistors, conclusions can be drawn about the electrical current, i.e. the same, flowing through these two measuring resistors. This means that the electrical current flowing through these two measuring resistors can be measured or determined particularly precisely both for high current intensities, e.g. currents greater than 200 A, and also for low current intensities, e.g. currents less than 10 A, the electrical current flowing through these two measuring resistors can be measured or determined particularly precisely in a particularly simple manner.

Mit besonderem Vorteil kann bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug die Messvorrichtung jeweils einen Messkanal für die jeweils zwei Messschnittstellen der zumindest drei Messwiderstände aufweisen, um die jeweilige Potentialdifferenz über den jeweiligen Messwiderstand der drei Messwiderstände zu erfassen, wobei zumindest zwei Messkanäle der drei Messkanäle derart ausgebildet sind, dass diese einen gleichen Potentialdifferenzmessbereich oder einen im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzmessbereich aufweisen. Somit kann die Messvorrichtung besonders einfach ausgebildet und kostengünstig sein. Damit kann bspw. das Messen eines durch zumindest zwei Messwiderstände mit unterschiedlichen Messwiderstandswerten fließenden elektrischen Stromes sowohl für hohe Stromstärken, bspw. Ströme betragsmäßig größer 200 A, besonders genau als auch für geringe Stromstärken, bspw. Ströme betragsmäßig geringer 10 A, auf besonders einfache Weise (auf Basis der erfassten jeweiligen Potentialdifferenz) besonders genau erfolgen. Vorteilhafterweise kann somit ein Coulomb-Counter der Messvorrichtung, welcher einen Strom über die Zeit integriert, für kleine Ströme besonders genau messen. Ferner ist insbesondere denkbar, dass die zumindest drei Messkanäle derart ausgebildet sind, dass diese einen gleichen Potentialdifferenzmessbereich oder einen im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzmessbereich aufweisen. Somit kann die Messvorrichtung ganz besonders einfach ausgebildet und besonders kostengünstig sein. Als Potentialdifferenzmessbereich eines Messkanals sind insbesondere die Potentialdifferenzen zu verstehen, bei welchen der Messkanal nicht übersteuert.With particular advantage, in a vehicle according to the invention, the measuring device can have a measuring channel for each of the two measuring interfaces of the at least three measuring resistors in order to detect the respective potential difference across the respective measuring resistor of the three measuring resistors, wherein at least two measuring channels of the three measuring channels are designed such that they have the same potential difference measuring range or a substantially the same potential difference measuring range. The measuring device can thus be designed in a particularly simple manner and be cost-effective. This means that, for example, the measurement of an electrical current flowing through at least two measuring resistors with different measuring resistance values can be carried out particularly precisely for high currents, e.g. currents greater than 200 A, and also particularly precisely for low currents, e.g. currents less than 10 A, in a particularly simple manner (based on the respective potential difference detected). Advantageously, a Coulomb counter of the measuring device, which integrates a current over time, can therefore measure small currents particularly precisely. Furthermore, it is particularly conceivable that the at least three measuring channels are designed in such a way that they have an identical potential difference measuring range or an essentially identical potential difference measuring range. The measuring device can thus be designed in a particularly simple manner and be particularly cost-effective. The potential difference measuring range of a measuring channel is to be understood in particular as the potential differences at which the measuring channel is not overloaded.

Das Fahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist damit dieselben Vorteile auf, wie sie bereits zu dem Messkörper gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.The vehicle according to the second aspect of the invention thus has the same advantages as have already been described for the measuring body according to the first aspect of the invention.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.Further measures to improve the invention emerge from the following description of some embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All features and/or advantages arising from the claims, the description or the drawings, including design details, spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention both individually and in various combinations. It should be noted that the figures are only descriptive and are not intended to limit the invention in any way.

Es zeigen schematisch:

  • 1 ein elektrisches Ersatzschaltbild einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messkörpers,
  • 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messkörpers,
  • 3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messkörpers,
  • 4 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, und
  • 5 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.
They show schematically:
  • 1 an electrical equivalent circuit diagram of an embodiment of a measuring body according to the invention,
  • 2 an embodiment of a measuring body according to the invention,
  • 3 a further embodiment of a measuring body according to the invention,
  • 4 an embodiment of a vehicle according to the invention, and
  • 5 another embodiment of a vehicle according to the invention.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen identische Bezugszeichen verwendet.In the following figures, identical reference symbols are used for the same technical features even in different embodiments.

1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messkörpers 1, wie er beispielhaft in 2 dargestellt ist, in einem elektrischen Ersatzschaltbild. Der Messkörper 1 ist insbesondere ein einzelnes Bauteil. Der Messkörper 1 umfasst einen Anfangsabschnitt 2 mit einer Anfangsschnittstelle 3 zum Anordnen einer elektrischen Anfangsleitung 53 (nicht dargestellt) sowie einen Endabschnitt 6 mit einer Endschnittstelle 7 zum Anordnen einer elektrischen Endleitung 57 (nicht dargestellt). Ferner umfasst der Messkörper 1 zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt 2 des Messkörpers 1 und dem Endabschnitt 6 des Messkörpers 1 ausgebildete Messwiderstände 10, 20, 30 wobei die zumindest drei Messwiderstände 10, 20, 30 zwischen dem Anfangsabschnitt 2 und dem Endabschnitt 6 des Messkörpers 1 elektrisch in Reihe angeordnet sind. Ferner weist der Messkörper jeweils zwei Messschnittstellen K1, K2 bzw. K2, K3 bzw. K3, K4 für jeden der drei Messwiderstände 10, 20, 30 zum Anordnen elektrischer Messleitungen 61, 62, 63 (nicht dargestellt) einer Messvorrichtung 60 auf, um eine jeweilige Potentialdifferenz U12, U23, U34 über den jeweiligen Messwiderstand 10, 20, 30 der drei Messwiderstände 10, 20, 30 mittels der Messvorrichtung 60 (nicht dargestellt) zu erfassen. Wenigstens zwei Messwiderstände 10, 20, 30 der zumindest drei Messwiderstände 10, 20, 30 können einen voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswert R10, R20, R30 aufweisen. Der in 2 als eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messkörpers 1 dargestellte Messkörper 1 umfasst eine erste Schicht 91 aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Anfangsabschnitt 2 und der Anfangsschnittstelle 3, eine zweite Schicht 93 aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Endabschnitt 6 und der Endabschnittstellte 7 sowie zumindest eine zwischen der ersten Schicht 91 und der zweiten Schicht 93 angeordnete Widerstandsschicht 92, wobei der Messkörper 1 weiter zumindest zwei Ausnehmungen 97, 98 aufweist, welche sich beabstandet voneinander jeweils über die erste Schicht 91, die Widerstandsschicht 92 sowie die zweite Schicht (93) erstrecken, um die zumindest drei elektrisch in Reihe angeordneten Messwiderstände 10, 20, 30 zwischen dem Anfangsabschnitt 2 und dem Endabschnitt 6 des Messkörpers 1 auszubilden. Beispielsweise wird in einen Shunt-Rohling von zwei sich gegenüberliegenden Seiten jeweils bis über die Widerstandsschicht 92, bspw. einer Manganin-Widerstandsschicht, eingeschnitten. Die beiden Schnitte 97, 98 können bspw. mittels eines Trennverfahrens erzeugt werden. Somit kann ein wie in 2 dargestellter S-förmiger Messkörper 1 bzw. ein S-förmiger Shunt mit drei separaten Widerstandsschichten und damit den drei elektrisch in Reihe geschalteten Messwiderständen 10, 20, 30 hergestellt werden. Die beiden Ausnehmungen 97, 98 können über die erste Schicht 91, die Widerstandsschicht 92 sowie die zweite Schicht 93 derart angeordnet sein, dass die Messwiderstände 10, 20, 30 (bzw. einzelne voneinander getrennte Widerstandsschichten) unterschiedliche Breiten B1, B2, B3 und damit unterschiedliche Messwiderstandswerte R10, R20, R30 aufweisen. Ferner weist der in 2 dargestellte Messkörper 1 zusätzlich einen Zwischenabschnitt 4 mit einer Zwischenschnittstelle 5 zum Anordnen einer elektrischen Zwischenleitung 55 (nicht dargestellt) zwischen den beiden in Reihe angeordneten Messwiderständen 10, 20 auf. Vorteilhafterweise ist der in 2 dargestellte Messkörper 1 plattenförmig oder im Wesentlichen plattenförmig ausgestaltet und damit besonders platzsparend in einem Fahrzeug 200 bzw. einem Bordnetz 210 des Fahrzeuges 200 unterbringbar. 1 shows an embodiment of a measuring body 1 according to the invention, as exemplified in 2 is shown in an electrical equivalent circuit diagram. The measuring body 1 is in particular a single component. The measuring body 1 comprises a starting section 2 with a starting interface 3 for arranging an electrical starting line 53 (not shown) and an end section 6 with an end interface 7 for arranging an electrical end line 57 (not shown). The measuring body 1 also comprises at least three measuring resistors 10, 20, 30 formed between the starting section 2 of the measuring body 1 and the end section 6 of the measuring body 1, wherein the at least three measuring resistors 10, 20, 30 are arranged electrically in series between the starting section 2 and the end section 6 of the measuring body 1. Furthermore, the measuring body has two measuring interfaces K1, K2 or K2, K3 or K3, K4 for each of the three measuring resistors 10, 20, 30 for arranging electrical measuring lines 61, 62, 63 (not shown) of a measuring device 60 in order to detect a respective potential difference U 12 , U 23 , U 34 across the respective measuring resistor 10, 20, 30 of the three measuring resistors 10, 20, 30 by means of the measuring device 60 (not shown). At least two measuring resistors 10, 20, 30 of the at least three measuring resistors 10, 20, 30 can have a different measuring resistance value R 10 , R 20 , R 30 from one another. The 2 The measuring body 1 shown as an embodiment of a measuring body 1 according to the invention comprises a first layer 91 made of an electrically conductive material with the initial section 2 and the initial interface 3, a second layer 93 made of an electrically conductive material with the end section 6 and the end section 7 and at least one resistance layer 92 arranged between the first layer 91 and the second layer 93, wherein the measuring body 1 further has at least two recesses 97, 98 which extend at a distance from one another over the first layer 91, the resistance layer 92 and the second layer (93) in order to form the at least three measuring resistors 10, 20, 30 arranged electrically in series between the initial section 2 and the end section 6 of the measuring body 1. For example, a shunt blank is cut from two opposite sides in each case up to the resistance layer 92, e.g. a manganin resistance layer. The two cuts 97, 98 can be produced, for example, by means of a separation process. Thus, a 2 The S-shaped measuring body 1 shown or an S-shaped shunt with three separate resistance layers and thus the three measuring resistors 10, 20, 30 connected electrically in series can be produced. The two recesses 97, 98 can be arranged over the first layer 91, the resistance layer 92 and the second layer 93 in such a way that the measuring resistors 10, 20, 30 (or individual resistance layers separated from one another) have different widths B1, B2, B3 and thus different measuring resistance values R 10 , R 20 , R 30. Furthermore, the 2 The measuring body 1 shown additionally has an intermediate section 4 with an intermediate interface 5 for arranging an electrical intermediate line 55 (not shown) between the two measuring resistors 10, 20 arranged in series. Advantageously, the measuring resistor shown in 2 The measuring body 1 shown is plate-shaped or essentially plate-shaped and can thus be accommodated in a vehicle 200 or an on-board network 210 of the vehicle 200 in a particularly space-saving manner.

3 offenbart eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messkörpers 1, wobei dieser Messkörper 1 zusätzlich zu dem in 2 dargestellten Messkörper 1 zu den zumindest zwei Ausnehmungen 97, 98 in dem Messkörper 1 eine weitere Ausnehmung 99 über die erste Schicht 91, die Widerstandsschicht 92 sowie die zweite Schicht 93 aufweist, um einen weiteren Messwiderstand 40 mit einem Messwiderstandwert R40 auszubilden. Bspw. kann bei einem Fahrzeug 200 eine elektrische Zuführleitung einer Energiebereitstellungsvorrichtung 220 als elektrische Zwischenleitung 55 an die Zwischenschnittstelle 5 des Zwischenabschnitts 4 angeordnet sein, wobei ferner eine elektrische Versorgungsleitung als elektrische Anfangsleitung 53 an die Anfangsschnittstelle 3 des Anfangsabschnitts 2 zum elektrischen Versorgen eines elektrischen (Neben-)Verbrauchers angeordnet ist und wobei eine elektrische Antriebsleitung als elektrische Endleitung 57 an die Endschnittstelle 7 des Endabschnitts 6 zum elektrischen Verbinden des Messkörpers 1 mit einem elektrischen Antrieb zum Fortbewegen des Fahrzeuges 200 angeordnet ist (vgl. hierzu 5). Somit kann mittels der jeweiligen durch die Messvorrichtung 60 erfassten Potentialdifferenz U12, U23, U34 über den jeweiligen Messwiderstand 10, 20, 30 der zumindest drei Messwiderstände 10, 20, 30 auf elektrische Größen des (Neben-)Verbrauchers als auch auf elektrische Größen des Antriebs rückgeschlossen werden und somit auch auf die Funktionalität des Bordnetzes 210. Durch die weitere (zusätzliche) Ausnehmung 99 in dem Messkörper 1 kann durch eine von der Messvorrichtung 60 zusätzlich erfassten Potentialdifferenz über den Messwiderstand 40 bspw. auf elektrische Größen eines weiteren, zusätzlichen (Neben-)Verbrauchers rückgeschlossen werden. 3 discloses a further embodiment of a measuring body 1 according to the invention, wherein this measuring body 1 in addition to the 2 shown measuring body 1 to the at least two recesses 97, 98 in the measuring body 1, a further recess 99 over the first layer 91, the resistance layer 92 and the second layer 93 in order to form a further measuring resistor 40 with a measuring resistance value R 40. For example, in a vehicle 200, an electrical supply line of an energy supply device 220 can be arranged as an electrical intermediate line 55 to the intermediate interface 5 of the intermediate section 4, wherein an electrical supply line is also arranged as an electrical start line 53 to the start interface 3 of the start section 2 for electrically supplying an electrical (secondary) consumer and wherein an electrical drive line is arranged as an electrical end line 57 to the end interface 7 of the end section 6 for electrically connecting the measuring body 1 to an electrical drive for moving the vehicle 200 (cf. 5 ). Thus, by means of the respective potential difference U 12 , U 23 , U 34 recorded by the measuring device 60 via the respective measuring resistor 10, 20, 30 of the at least three measuring resistors 10, 20, 30, it is possible to draw conclusions about electrical variables of the (secondary) consumer as well as about electrical variables of the drive and thus also about the functionality of the on-board network 210. Through the further (additional) recess 99 in the measuring body 1, it is possible to draw conclusions about electrical variables of a further, additional (secondary) consumer, for example, by means of a potential difference additionally recorded by the measuring device 60 via the measuring resistor 40.

4 offenbart eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 200 mit einem Bordnetz 210, wobei das Bordnetz 210 eine Energiebereitstellungsvorrichtung 220 zum Bereitstellen elektrischer Energie für das Bordnetz 210 des Fahrzeuges 200 oder zum Bereitstellen sowie Speichern elektrischer Energie für das Bordnetz 210 des Fahrzeuges 200 aufweist. Ferner umfasst das Bordnetz 210 zumindest einen ersten elektrischen Energieverbraucher 230 und/oder elektrischen Energieerzeuger 240, bspw. einen elektrischen Antrieb des Fahrzeuges 200 als Energieverbraucher 230 (elektrische Rotationsmaschine als Motor) bzw. elektrischen Energieerzeuger 240 (elektrische Rotationsmaschine als Generator). Weiter umfasst das Bordnetz 210 zumindest einen Messkörper 1 für ein Ermitteln einer Funktionalität des Bordnetzes 210 des Fahrzeuges 200, und wobei die Anfangsschnittstelle 3 mittels einer an die Anfangsschnittstelle 3 angeordneten elektrischen Anfangsleitung 53 und die Endschnittstelle 7 mittels einer an die Endschnittstelle 7 angeordneten elektrischen Endleitung 57 mit der Energiebereitstellungsvorrichtung 220, sowie dem elektrischen Energieverbraucher 230 und/oder dem elektrischen Energieerzeuger 240 elektrisch verbunden ist. Weiter umfasst das Bordnetz eine Messvorrichtung 60, wobei elektrische Messleitungen 61, 62, 63, 64 der Messvorrichtung 60 an die Messchnittstellen K1, K2, K3, K4, K5 der zumindest drei Messwiderstände 10, 20, 30 des Messkörpers 1 angeordnet sind, um eine jeweilige Potentialdifferenz U12, U23, U34 über den jeweiligen Messwiderstand 10, 20, 30 der drei Messwiderstände 10, 20, 30 zu erfassen. Beispielsweise kann mit einem solchen erfindungsgemäßen Messkörper 1 ein Antriebsstrom eines Antriebsmotors des Fahrzeuges 200 als elektrischer Energieverbraucher/Energieerzeuger 230/240 mittels den drei zwischen dem Anfangsabschnitt 2 des Messkörpers 1 und dem Endabschnitt 6 des Messkörpers 1 ausgebildeten, in Reihe geschalteten Messwiderständen 10, 20, 30 redundant gemessen bzw. ermittelt werden, wobei insbesondere die Messwiderstände 10, 20, 30 im Wesentlichen gleiche oder gleiche Widerstandswerte R10, R20, R30 aufweisen. Es ist ferner denkbar, dass die drei zwischen dem Anfangsabschnitt 2 des Messkörpers 1 und dem Endabschnitt 6 des Messkörpers 1 ausgebildeten, in Reihe geschalteten Messwiderstände 10, 20, 30 jeweils voneinander unterschiedliche Widerstandswerte R10 ungleich R20 ungleich R30 aufweisen, sodass eine elektrische Stromstärke I eines durch die drei Messwiderstände 10, 20, 30 fließenden elektrischen Stromes I des Bordnetzes 210 des Fahrzeuges 200 in einem ersten elektrischen Stromstärkebereich mittels des ersten Messwiderstands 10 sowie in einem von dem ersten elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich mittels des zweiten Messwiderstands 20 sowie in einem von dem erstem elektrischen Stromstärkebereich sowie von dem zweiten elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen dritten Stromstärkebereich mittels des dritten Messwiderstands 30 durch die Messvorrichtung 60, wobei insbesondere die Messvorrichtung 60 für die drei Messwiderstände 10, 20, 30 Messkanäle C1, C2, C3 mit gleichen oder im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzbereich aufweist, gemessen werden. 4 discloses an embodiment of a vehicle 200 according to the invention with an on-board network 210, wherein the on-board network 210 has an energy supply device 220 for providing electrical energy for the on-board network 210 of the vehicle 200 or for providing and storing electrical energy for the on-board network 210 of the vehicle 200. The on-board network 210 further comprises at least a first electrical energy consumer 230 and/or electrical energy generator 240, for example an electrical drive of the vehicle 200 as energy consumer 230 (electrical rotary machine as motor) or electrical energy generator 240 (electrical rotary machine as generator). Furthermore, the on-board network 210 comprises at least one measuring body 1 for determining a functionality of the on-board network 210 of the vehicle 200, and wherein the initial interface 3 is electrically connected to the energy supply device 220, as well as to the electrical energy consumer 230 and/or the electrical energy generator 240 by means of an electrical initial line 53 arranged on the initial interface 3 and the end interface 7 is electrically connected to the energy supply device 220 by means of an electrical end line 57 arranged on the end interface 7. The on-board network further comprises a measuring device 60, wherein electrical measuring lines 61, 62, 63, 64 of the measuring device 60 are arranged at the measuring interfaces K1, K2, K3, K4, K5 of the at least three measuring resistors 10, 20, 30 of the measuring body 1 in order to detect a respective potential difference U 12 , U 23 , U 34 across the respective measuring resistor 10, 20, 30 of the three measuring resistors 10, 20, 30. For example, with such a measuring body 1 according to the invention, a drive current of a drive motor of the vehicle 200 as an electrical energy consumer/energy generator 230/240 can be redundantly measured or determined by means of the three measuring resistors 10, 20, 30 formed between the initial section 2 of the measuring body 1 and the end section 6 of the measuring body 1 and connected in series, wherein in particular the measuring resistors 10, 20, 30 have essentially the same or identical resistance values R 10 , R 20 , R 30 . It is also conceivable that the three measuring resistors 10, 20, 30 connected in series, formed between the initial section 2 of the measuring body 1 and the end section 6 of the measuring body 1, each have resistance values R 10 not equal to R 20 not equal to R 30 that differ from one another, so that an electrical current I of an electrical current I of the on-board network 210 of the vehicle 200 flowing through the three measuring resistors 10, 20, 30 can be measured in a first electrical current range by means of the first measuring resistor 10 and in a second current range that is different from the first electrical current range by means of the second measuring resistor 20 and in a third current range that is different from the first electrical current range and the second electrical current range by means of the third measuring resistor 30 by the measuring device 60, wherein in particular the measuring device 60 for the three measuring resistors 10, 20, 30 has measuring channels C1, C2, C3 with the same or essentially the same potential difference range can be measured.

5 offenbart eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeuges 200 mit einem Bordnetz 210, wobei das Bordnetz 210 eine Energiebereitstellungsvorrichtung 220 zum Bereitstellen elektrischer Energie für das Bordnetz 210 des Fahrzeuges 200 oder zum Bereitstellen sowie Speichern elektrischer Energie für das Bordnetz 210 des Fahrzeuges 200 aufweist. Ferner umfasst das Bordnetz 210 zumindest einen ersten elektrischen Energieverbraucher/-erzeuger 230, bspw. eine elektrische Leuchte des Fahrzeuges 200, und einen weiteren elektrischen Energieverbraucher/-erzeuger 240, bspw. einen elektrischen Antrieb des Fahrzeuges 200. Weiter umfasst das Bordnetz 210 zumindest einen Messkörper 1 für ein Ermitteln zumindest einer Funktionalität des Bordnetzes 210 des Fahrzeuges 200, und wobei die Anfangsschnittstelle 3 mittels einer an die Anfangsschnittstelle 3 angeordneten elektrischen Anfangsleitung 53 und die Endschnittstelle 7 mittels einer an die Endschnittstelle 7 angeordneten elektrischen Endleitung 57 mit der Energiebereitstellungsvorrichtung 220, sowie dem elektrischen Energieverbraucher/-erzeuger 230 und/oder dem elektrischen Energieverbraucher/-erzeuger 240 elektrisch verbunden ist. Weiter umfasst das Bordnetz eine Messvorrichtung 60, wobei elektrische Messleitungen 61, 62, 63, 64 der Messvorrichtung 60 an die Messchnittstellen K1, K2, K3, K4 der zumindest drei Messwiderstände 10, 20, 30 des Messkörpers 1 angeordnet sind, um eine jeweilige Potentialdifferenz U12, U23, U34 über den jeweiligen Messwiderstand 10, 20, 30 der drei Messwiderstände 10, 20, 30 zu erfassen. Beispielhaft ist in 5 bei dem Fahrzeug 200 eine elektrische Zuführleitung der Energiebereitstellungsvorrichtung 220 als elektrische Zwischenleitung 55 an die Zwischenschnittstelle 5 des Zwischenabschnitts 4 angeordnet, wobei ferner eine elektrische Versorgungsleitung als elektrische Anfangsleitung 53 an die Anfangsschnittstelle 3 des Anfangsabschnitts 2 zum elektrischen Versorgen des elektrischen Energieverbrauchers/- erzeugers 230, bspw. eine elektrische Leuchte des Fahrzeuges 200, angeordnet ist, und wobei eine elektrische Antriebsleitung als elektrische Endleitung 57 an die Endschnittstelle 7 des Endabschnitts 6 zum elektrischen Verbinden des Messkörpers 1 mit dem elektrischen Energieverbraucher/-erzeuger 240, bspw. einem elektrischen Antrieb zum Fortbewegen des Fahrzeuges 200, angeordnet ist. Somit kann mittels der jeweiligen durch die Messvorrichtung 60 erfassten Potentialdifferenz U12, U23, U34 über den jeweiligen Messwiderstand 10, 20, 30 der zumindest drei Messwiderstände 10, 20, 30 bspw. auf den elektrischen Strom IA in der Endleitung 57, den elektrischen Strom IB in der Anfangsleitung 53, sowie auf den elektrischen Strom IC (=IA + IB) in der Zwischenleitung 55 rückgeschlossen werden und somit auch auf die Funktionalität, bspw. auf die Funktionsfähigkeit des Energieverbrauchers/-erzeugers 230 bzw. 240 und/oder auf den Ladezustand der Energiebereitstellungsvorrichtung 220 wie einem Batteriesystem des Bordnetzes 210. In 5 wird beispielhaft mit dem erfindungsgemäßen Messkörper 1 ein Antriebsstrom IA eines Antriebsmotors als elektrischer Antrieb des Fahrzeuges 200 als elektrischer Energieverbraucher/-erzeuger 240 mittels den zwei Messwiderständen 20, 30 der drei zwischen dem Anfangsabschnitt 2 des Messkörpers 1 und dem Endabschnitt 6 des Messkörpers 1 ausgebildeten, in Reihe geschalteten Messwiderstände 10, 20, 30 redundant gemessen bzw. ermittelt werden und gleichzeitig wird mittels des dritten Messwiderstands 10 der drei Messwiderstände 10, 20, 30 ein Verbrauchsstrom IB des elektrischen Energieverbrauchers 230 des Fahrzeuges 200 gemessen bzw. ermittelt. Die zwei Messwiderstände 20, 30 weisen insbesondere voneinander unterschiedliche Widerstandswerte R20, R30 (R20 ungleich R30) auf, sodass die elektrische Stromstärke IA des durch die zwei Messwiderstände 20, 30 fließenden elektrischen Stromes IA des Bordnetzes 210 des Fahrzeuges 200 in einem ersten elektrischen Stromstärkebereich mittels des ersten Messwiderstands 20 sowie in einem von dem erstem elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich mittels des zweiten Messwiderstands 30 durch die Messvorrichtung 60, wobei insbesondere die Messvorrichtung 60 für zumindest die zwei Messwiderstände 20, 30 Messkanäle C2, C3 mit gleichen oder im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzbereich aufweist, gemessen werden kann. Beispielsweise können mit dem Messwiderstand 20 ein erster Stromstärkebereich von +200 bis -200 A (Ampere) besonders einfach und genau gemessen werden und mit dem Messwiderstand 30 ein zweiter Stromstärkebereich von + 1000 bis -1000 A (Ampere) besonders einfach und genau gemessen werden. Wenn der Messwiderstandswert R20 z. B. fünfmal so groß wie der Messwiderstandswert R30 ist, dann ist die Messbereichsgrenze für den Messwiderstand 30 z. B. +1000 A bzw. - 1000 A, die für den Messwiderstand 20 jedoch nur +200 A bzw. - 200 A. Dadurch ergibt sich einerseits ein großer Stromstärkebereich von + 1000 bis -1000 A als Messbereich auf der einen Seite, während zusätzlich ein Stromstärkebereich von +200 bis - 200 A als Messbereich zur präziseren Messung von kleineren Strömen geschaffen wurde. Insbesondere kann zur Überprüfung, ob die Messwiderstände 20, 30 technisch in Ordnung sind, ein Strom IA von bis zu 200 A eingeprägt werden, denn hier sollte nach einer Kalibrierung die Messvorrichtung 60 auf Basis der erfassten Potentialdifferenzen U23, U34 über den jeweiligen Messwiderstand 20, 30 eine im Wesentlichen gleich Stromstärke IA messen bzw. ermitteln. Insbesondere werden die Bereichsgrenzen der Stromstärkebereiche für einen jeweiligen Messwiderstand 10, 20, 30 mittels der Messwiderstandswerte R10, R20, R30 festgelegt. 5 discloses a further embodiment of a vehicle 200 according to the invention with an on-board network 210, wherein the on-board network 210 has an energy supply device 220 for providing electrical energy for the on-board network 210 of the vehicle 200 or for providing and storing electrical energy for the on-board network 210 of the vehicle 200. Furthermore, the on-board network 210 comprises at least a first electrical energy consumer/generator 230, for example an electrical light of the vehicle 200, and a further electrical energy consumer/generator 240, for example an electrical drive of the vehicle 200. Furthermore, the on-board network 210 comprises at least one measuring body 1 for determining at least one functionality of the on-board network 210 of the vehicle 200, and wherein the initial section point 3 is electrically connected to the energy supply device 220, as well as to the electrical energy consumer/generator 230 and/or the electrical energy consumer/generator 240 by means of an electrical start line 53 arranged at the start interface 3 and the end interface 7 is electrically connected to the energy supply device 220, as well as to the electrical energy consumer/generator 230 and/or the electrical energy consumer/generator 240 by means of an electrical end line 57 arranged at the end interface 7. The on-board network also comprises a measuring device 60, wherein electrical measuring lines 61, 62, 63, 64 of the measuring device 60 are arranged at the measuring interfaces K1, K2, K3, K4 of the at least three measuring resistors 10, 20, 30 of the measuring body 1 in order to detect a respective potential difference U 12 , U 23 , U 34 across the respective measuring resistor 10, 20, 30 of the three measuring resistors 10, 20, 30. By way of example, in 5 in the vehicle 200, an electrical supply line of the energy supply device 220 is arranged as an electrical intermediate line 55 to the intermediate interface 5 of the intermediate section 4, wherein an electrical supply line is also arranged as an electrical initial line 53 to the initial interface 3 of the initial section 2 for electrically supplying the electrical energy consumer/generator 230, for example an electrical light of the vehicle 200, and wherein an electrical drive line is arranged as an electrical end line 57 to the end interface 7 of the end section 6 for electrically connecting the measuring body 1 to the electrical energy consumer/generator 240, for example an electrical drive for moving the vehicle 200. Thus, by means of the respective potential difference U 12 , U 23 , U 34 detected by the measuring device 60 via the respective measuring resistor 10, 20, 30 of the at least three measuring resistors 10, 20, 30, for example, conclusions can be drawn about the electrical current I A in the end line 57, the electrical current I B in the initial line 53, and the electrical current I C (=I A + I B ) in the intermediate line 55 and thus also about the functionality, for example the functionality of the energy consumer/generator 230 or 240 and/or the state of charge of the energy supply device 220 such as a battery system of the on-board network 210. In 5 For example, with the measuring body 1 according to the invention, a drive current I A of a drive motor as an electric drive of the vehicle 200 as an electrical energy consumer/generator 240 is redundantly measured or determined by means of the two measuring resistors 20, 30 of the three measuring resistors 10, 20, 30 formed between the initial section 2 of the measuring body 1 and the end section 6 of the measuring body 1 and connected in series, and at the same time a consumption current I B of the electrical energy consumer 230 of the vehicle 200 is measured or determined by means of the third measuring resistor 10 of the three measuring resistors 10, 20, 30. The two measuring resistors 20, 30 in particular have resistance values R 20 , R 30 (R 20 not equal to R 30 ) that differ from one another, so that the electrical current I A of the electrical current I A of the on-board network 210 of the vehicle 200 flowing through the two measuring resistors 20, 30 can be measured in a first electrical current range by means of the first measuring resistor 20 and in a second current range that is different from the first electrical current range by means of the second measuring resistor 30 by the measuring device 60, wherein in particular the measuring device 60 has measuring channels C2, C3 with the same or essentially the same potential difference range for at least the two measuring resistors 20, 30. For example, a first current range of +200 to -200 A (amperes) can be measured particularly easily and precisely with the measuring resistor 20, and a second current range of +1000 to -1000 A (amperes) can be measured particularly easily and precisely with the measuring resistor 30. If the measuring resistance value R20 is, for example, five times as large as the measuring resistance value R30 , then the measuring range limit for the measuring resistor 30 is, for example, +1000 A or -1000 A, but that for the measuring resistor 20 is only +200 A or -200 A. This results in a large current range of +1000 to -1000 A as the measuring range on the one hand, while an additional current range of +200 to -200 A has been created as the measuring range for the more precise measurement of smaller currents. In particular, to check whether the measuring resistors 20, 30 are technically OK, a current I A of up to 200 A can be impressed, because after calibration the measuring device 60 should measure or determine an essentially equal current intensity I A on the basis of the detected potential differences U 23 , U 34 across the respective measuring resistor 20, 30. In particular, the range limits of the current intensity ranges for a respective measuring resistor 10, 20, 30 are defined by means of the measuring resistance values R 10 , R 20 , R 30 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
MesskörperMeasuring body
22
AnfangsabschnittInitial section
33
AnfangsschnittstelleInitial interface
44
ZwischenabschnittIntermediate section
55
ZwischenschnittstelleIntermediate interface
66
EndabschnittEnd section
77
Endschnittstelle End interface
10, R1010, R10
Messwiderstand mit WiderstandswertMeasuring resistor with resistance value
20, R2020, R20
Messwiderstand mit WiderstandswertMeasuring resistor with resistance value
30, R3030, R30
Messwiderstand mit WiderstandswertMeasuring resistor with resistance value
40, R4040, R40
Messwiderstand mit WiderstandswertMeasuring resistor with resistance value
5353
AnfangsleitungInitial management
5555
ZwischenleitungIntermediate line
5757
EndleitungEnd line
6060
MessvorrichtungMeasuring device
61, 62, 63, 6461, 62, 63, 64
MessleitungenMeasuring cables
9191
erste Schicht des Messkörpersfirst layer of the measuring body
9292
Widerstandsschicht des MesskörpersResistance layer of the measuring body
9393
zweite Schicht des Messkörperssecond layer of the measuring body
97, 98, 9997, 98, 99
Ausnehmungen Recesses
200200
Fahrzeugvehicle
210210
BordnetzOn-board network
220220
EnergiebereitstellungsvorrichtungEnergy supply device
230230
elektrischer Energieverbraucher/-erzeugerelectrical energy consumer/producer
240240
elektrischer Energieverbraucher/-erzeuger electrical energy consumer/producer
K1, K2, K3, K4, K5K1, K2, K3, K4, K5
MesschnittstellenMeasurement interfaces
U12U12
(erste) Potentialdifferenz(first) potential difference
U23U23
(zweite) Potentialdifferenz(second) potential difference
U34U34
(dritte) Potentialdifferenz(third) potential difference
B1, B2, B3B1, B2, B3
Breite 1, Breite 2, Breite 3Width 1, Width 2, Width 3
I, IA, IB, ICI, IA, IB, IC
StromstärkeCurrent
C1, C2, C3C1, C2, C3
MesskanäleMeasuring channels

Claims (11)

Messkörper (1) für ein Ermitteln einer Funktionalität eines Bordnetzes (210) eines Fahrzeuges (200), wobei insbesondere der Messkörper (1) ein Bauteil ist, wobei der Messkörper (1) umfasst: - einen Anfangsabschnitt (2) mit einer Anfangsschnittstelle (3) zum Anordnen einer elektrischen Anfangsleitung (53), - einen Endabschnitt (6) mit einer Endschnittstelle (7) zum Anordnen einer elektrischen Endleitung (57), - zumindest drei zwischen dem Anfangsabschnitt (2) des Messkörpers (1) und dem Endabschnitt (6) des Messkörpers (1) ausgebildete Messwiderstände (10, 20, 30, 40), wobei die zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zwischen dem Anfangsabschnitt (2) und dem Endabschnitt (7) des Messkörpers (1) elektrisch in Reihe angeordnet sind, - jeweils zwei Messschnittstellen (K1, K2, K3, K4, K5) für jeden der drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zum Anordnen elektrischer Messleitungen (61, 62, 63, 64) einer Messvorrichtung (60), um eine jeweilige Potentialdifferenz (U12, U23, U34) über den jeweiligen Messwiderstand (10, 20, 30, 40) der drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) mittels der Messvorrichtung (60) zu erfassen, wobei der Messkörper (1) eine erste Schicht (91) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Anfangsabschnitt (2), eine zweite Schicht (93) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit dem Endabschnitt (6) sowie zumindest eine zwischen der ersten Schicht (91) und der zweiten Schicht (93) angeordnete Widerstandsschicht (92) aufweist, und wobei der Messkörper (1) weiter zumindest zwei Ausnehmungen (97, 98, 99) über die erste Schicht (91), die Widerstandsschicht (92) sowie die zweite Schicht (93) aufweist, um die zumindest drei elektrisch in Reihe angeordneten Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zwischen dem Anfangsabschnitt (2) und dem Endabschnitt (6) des Messkörpers (1) auszubilden.Measuring body (1) for determining a functionality of an on-board network (210) of a vehicle (200), wherein in particular the measuring body (1) is a component, wherein the measuring body (1) comprises: - a starting section (2) with a starting interface (3) for arranging an electrical starting line (53), - an end section (6) with an end interface (7) for arranging an electrical end line (57), - at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) formed between the starting section (2) of the measuring body (1) and the end section (6) of the measuring body (1), wherein the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) are arranged electrically in series between the starting section (2) and the end section (7) of the measuring body (1), - two measuring interfaces (K1, K2, K3, K4, K5) for each of the three measuring resistors (10, 20, 30, 40) for arranging electrical measuring lines (61, 62, 63, 64) of a measuring device (60) in order to detect a respective potential difference (U 12 , U 23 , U 34 ) across the respective measuring resistor (10, 20, 30, 40) of the three measuring resistors (10, 20, 30, 40) by means of the measuring device (60), wherein the measuring body (1) has a first layer (91) made of an electrically conductive material with the start section (2), a second layer (93) made of an electrically conductive material with the end section (6) and at least one resistance layer (92) arranged between the first layer (91) and the second layer (93), and wherein the measuring body (1) further has at least two recesses (97, 98, 99) across the first layer (91), the resistance layer (92) and the second layer (93) in order to detect the at least three electrically connected in series arranged measuring resistors (10, 20, 30, 40) between the initial section (2) and the end section (6) of the measuring body (1). Messkörper (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) der zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) einen voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswert (R10, R20, R30, R40) aufweisen.Measuring body (1) according to Claim 1 , characterized in that at least two measuring resistors (10, 20, 30, 40) of the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) have a different measuring resistance value (R 10 , R 20 , R 30 , R 40 ). Messkörper (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswerte (R10, R20, R30, R40) der beiden Messwiderstände (10, 20, 30, 40) auf einer voneinander unterschiedlichen Geometrie der beiden Messwiderstände (10, 20, 30, 40), insbesondere auf einer voneinander unterschiedlichen Geometrie einer jeweiligen Widerstandsschicht (92) der beiden Messwiderstände (10, 20, 30, 40), basieren.Measuring body (1) according to Claim 2 , characterized in that the two mutually different measuring resistance values (R 10 , R 20 , R 30 , R 40 ) of the two measuring resistors (10, 20, 30, 40) are based on a mutually different geometry of the two measuring resistors (10, 20, 30, 40), in particular on a mutually different geometry of a respective resistance layer (92) of the two measuring resistors (10, 20, 30, 40). Messkörper (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (1) einen Zwischenabschnitt (4) mit einer Zwischenschnittstelle (5) zum Anordnen einer elektrischen Zwischenleitung (55) zwischen zwei in Reihe angeordneter Messwiderstände (10, 20, 30, 40) der zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) aufweist.Measuring body (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring body (1) has an intermediate section (4) with an intermediate interface (5) for arranging an electrical intermediate line (55) between two measuring resistors (10, 20, 30, 40) arranged in series of the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40). Messkörper (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Ausnehmungen (97, 98, 99) mittels eines Trennverfahrens hergestellt sind.Measuring body (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two recesses (97, 98, 99) are produced by means of a separation process. Messkörper (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandsschicht (92) eine Widerstandslegierung, insbesondere Manganin, aufweist, vorzugsweise aus einer Widerstandslegierung, insbesondere Manganin, besteht.Measuring body (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the resistance layer (92) comprises a resistance alloy, in particular manganin, preferably consists of a resistance alloy, in particular manganin. Messkörper (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (1) plattenförmig oder im Wesentlichen plattenförmig ist.Measuring body (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring body (1) is plate-shaped or substantially plate-shaped. Fahrzeug (200) mit einem Bordnetz (210), wobei das Bordnetz (210) aufweist: - eine Energiebereitstellungsvorrichtung (220) zum Bereitstellen elektrischer Energie für das Bordnetz (210) des Fahrzeuges (200) oder zum Bereitstellen sowie Speichern elektrischer Energie für das Bordnetz (210) des Fahrzeuges (200), - zumindest einen ersten elektrischen Energieverbraucher (230) und/oder elektrischen Energieerzeuger (240), - zumindest einen Messkörper (1) für ein Ermitteln einer Funktionalität des Bordnetzes (210) des Fahrzeuges (200), wobei der Messkörper (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist, und wobei die Anfangsschnittstelle (3) mittels einer an die Anfangsschnittstelle (3) angeordneten elektrischen Anfangsleitung (53) und die Endschnittstelle (7) mittels einer an die Endschnittstelle (7) angeordneten elektrischen Endleitung (57) mit der Energiebereitstellungsvorrichtung (220), sowie dem elektrischen Energieverbraucher (230) und/oder dem elektrischen Energieerzeuger (240) elektrisch verbunden ist, - eine Messvorrichtung (60), wobei elektrische Messleitungen (61, 62, 63, 64) der Messvorrichtung (60) an die Messchnittstellen (K1, K2, K3, K4, K5) der zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) des Messkörpers (1) angeordnet sind, um eine jeweilige Potentialdifferenz (U12, U23, U34) über den jeweiligen Messwiderstand (10, 20, 30, 40) der drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zu erfassen.Vehicle (200) with an on-board network (210), the on-board network (210) comprising: - an energy supply device (220) for providing electrical energy for the on-board network (210) of the vehicle (200) or for providing and storing electrical energy for the on-board network (210) of the vehicle (200), - at least one first electrical energy consumer (230) and/or electrical energy generator (240), - at least one measuring body (1) for determining a functionality of the on-board network (210) of the vehicle (200), the measuring body (1) being designed according to one of the preceding claims, and the initial interface (3) being connected to the energy supply device (220) and the electrical energy consumer (230) and/or the electrical energy generator by means of an electrical initial line (53) arranged on the initial interface (3) and the end interface (7) being connected to the energy supply device (220) and the electrical energy consumer (230) and/or the electrical energy generator by means of an electrical end line (57) arranged on the end interface (7). (240) is electrically connected, - a measuring device (60), wherein electrical measuring lines (61, 62, 63, 64) of the measuring device (60) are arranged at the measuring interfaces (K1, K2, K3, K4, K5) of the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) of the measuring body (1) in order to detect a respective potential difference (U 12 , U 23 , U 34 ) across the respective measuring resistor (10, 20, 30, 40) of the three measuring resistors (10, 20, 30, 40). Fahrzeug (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkörper (1) einen Zwischenabschnitt (4) mit einer Zwischenschnittstelle (5) zwischen zwei in Reihe angeordneter Messwiderstände (10, 20, 30, 40) der zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) aufweist, wobei die Zwischenschnittstelle (5) des Messkörpers (1) mittels einer an die Zwischenschnittstelle (5) angeordneten Zwischenleitung (55) mit der Energiebereitstellungsvorrichtung (220), sowie dem elektrischen Energieverbraucher (230) und/oder dem elektrischen Energieerzeuger (240) elektrisch verbunden ist.Vehicle (200) to Claim 8 , characterized in that the measuring body (1) has an intermediate section (4) with an intermediate interface (5) between two measuring resistors (10, 20, 30, 40) arranged in series of the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40), wherein the intermediate interface (5) of the measuring body (1) is electrically connected to the energy supply device (220), as well as to the electrical energy consumer (230) and/or the electrical energy generator (240) by means of an intermediate line (55) arranged at the intermediate interface (5). Fahrzeug (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei elektrisch nacheinander in Reihe geschaltete Messwiderstände (10, 20, 30, 40) der zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) des Messkörpers (1) einen voneinander unterschiedlichen Messwiderstandswert (R10, R20, R30, R40) aufweisen, um eine elektrische Stromstärke eines durch die beiden Messwiderstände (10, 20, 30, 40) fließenden elektrischen Stromes (IA) des Bordnetzes (210) des Fahrzeuges (200) in einem ersten elektrischen Stromstärkebereich mittels des ersten Messwiderstands (10, 20, 30, 40) der beiden Messwiderstände (10, 20, 30, 40) sowie in einem von dem erstem elektrischen Stromstärkebereich unterschiedlichen zweiten Stromstärkebereich mittels des zweiten Messwiderstands (10, 20, 30, 40) der beiden Messwiderstände (10, 20, 30, 40) durch die Messvorrichtung (60) zu messen.Vehicle (200) according to one of the Claims 8 until 9 , characterized in that at least two measuring resistors (10, 20, 30, 40) of the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) of the measuring body (1) which are connected electrically one after the other in series have a measuring resistance value (R 10 , R 20 , R 30 , R 40 ) which differs from one another in order to measure an electrical current intensity of an electrical current (I A ) of the on-board network (210) of the vehicle (200) flowing through the two measuring resistors (10, 20, 30, 40) in a first electrical current intensity range by means of the first measuring resistor (10, 20, 30, 40) of the two measuring resistors (10, 20, 30, 40) and in a second current intensity range which differs from the first electrical current intensity range by means of the second measuring resistor (10, 20, 30, 40) of the two measuring resistors (10, 20, 30, 40) by the measuring device (60). Fahrzeug (200) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (60) jeweils einen Messkanal (C1, C2, C3) für die jeweils zwei Messschnittstellen (K1, K2, K3, K4, K5) der zumindest drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) aufweist, um die jeweilige Potentialdifferenz (U12, U23, U34) über den jeweiligen Messwiderstand (10, 20, 30, 40) der drei Messwiderstände (10, 20, 30, 40) zu erfassen, wobei zumindest zwei Messkanäle (C1, C2, C3) der drei Messkanäle (C1, C2, C3) derart ausgebildet sind, dass diese einen gleichen Potentialdifferenzmessbereich oder einen im Wesentlichen gleichen Potentialdifferenzmessbereich aufweisen.Vehicle (200) according to one of the Claims 8 until 10 , characterized in that the measuring device (60) has a measuring channel (C1, C2, C3) for each of the two measuring interfaces (K1, K2, K3, K4, K5) of the at least three measuring resistors (10, 20, 30, 40) in order to detect the respective potential difference (U 12 , U 23 , U 34 ) across the respective measuring resistor (10, 20, 30, 40) of the three measuring resistors (10, 20, 30, 40), wherein at least two measuring channels (C1, C2, C3) of the three measuring channels (C1, C2, C3) are designed such that they have an identical potential difference measuring range or an essentially identical potential difference measuring range.
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