EP3265832A1 - Elektrischer aufbau zur messung einer stromstärke eines gleichstromkreises mittels des anisotropen magnetoresistiven effekts - Google Patents

Elektrischer aufbau zur messung einer stromstärke eines gleichstromkreises mittels des anisotropen magnetoresistiven effekts

Info

Publication number
EP3265832A1
EP3265832A1 EP16703305.9A EP16703305A EP3265832A1 EP 3265832 A1 EP3265832 A1 EP 3265832A1 EP 16703305 A EP16703305 A EP 16703305A EP 3265832 A1 EP3265832 A1 EP 3265832A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
line
measuring
current
electrical structure
measuring element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16703305.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Zoltan HERICS
Csaba NAGYNEMEDI
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Original Assignee
Magna Powertrain GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magna Powertrain GmbH and Co KG filed Critical Magna Powertrain GmbH and Co KG
Publication of EP3265832A1 publication Critical patent/EP3265832A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/096—Magnetoresistive devices anisotropic magnetoresistance sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/205—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using magneto-resistance devices, e.g. field plates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/10—Measuring sum, difference or ratio
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0005—Geometrical arrangement of magnetic sensor elements; Apparatus combining different magnetic sensor types

Definitions

  • the present invention relates to an electrical structure comprising a DC circuit and a current measuring device for measuring a current intensity of the DC circuit.
  • the potential-free current measurement is used in a wide variety of technical areas that deal with electrical energy transmission - as in the field of automotive technology.
  • current measurement also plays an important role in the safety management of a battery system.
  • the current measurement is used, for example, for monitoring safety-relevant functions or for fault detection.
  • the current measurement is usually done by
  • the document DE 10 2012 006 269 A1 describes, for example, a sensor arrangement for measuring a current intensity.
  • the sensor arrangement comprises a current sensor which has at least one current detection element which detects a load current through an electrical conductor and provides an electrical measurement signal as a function of this load current.
  • the current detection element is preferably described in this document as a resistance element, wherein it is explained that this can also be a magnetic field sensor element.
  • the document DE 198 38 536 A1 discloses an apparatus and a method for forming one or more magnetic field gradients by a current conductor which is straight at the location of the magnetic field measurement.
  • a straight conductor with a recess such as a slot or a groove is presented.
  • the magnetic field-sensitive element which is designed as Magnetfeldgradientenmeß réelle arranged.
  • an electrical structure comprising a DC circuit and a current measuring device for measuring a current of the DC circuit
  • the DC circuit comprises a DC power source, a positive line and a negative line, wherein the positive line with a positive pole of the DC power source and the negative line with a Negative pole of Power source is electrically connected
  • the current measuring device comprises a measuring element, wherein the positive line and the negative lead at least in a measuring range parallel to each other and in the measuring range, the measuring element is arranged, wherein the measuring element is designed such that it is the current flow based on the anisotropic magnetoresistive effect measures a current.
  • the electrical structure has a DC circuit and a current measuring device.
  • the DC circuit includes a DC power source, a positive power line and a negative power line.
  • the positive line of the DC circuit is according to the invention electrically connected to a positive pole of the DC power source.
  • the negative line of the DC circuit is according to the invention electrically connected to a negative terminal of the DC power source. Plus line and minus line are thus flowed through by the same stream.
  • the current measuring device of the contactless measurement of a current of the DC circuit (DC) is used. It has for this purpose a measuring element, wherein this measuring element is arranged according to the invention in a measuring range.
  • the positive line and the minus line run parallel to each other in the measuring range.
  • the measuring element is designed such that it measures a current during current flow on the basis of the anisotropic magnetoresistive effect.
  • AMR anisotropic magnetoresistive
  • the measuring element is arranged in a side view of the electrical structure in the measuring range above the plus line and the minus line.
  • the measuring element is preferably arranged in a plan view of the electrical structure in the measuring range between the positive line and the negative line. It is particularly advantageous if, in a plan view of the electrical structure, the measuring element is arranged substantially centrally between the positive line and the negative line, that is, the distance of the positive line facing side edge of the measuring element to the positive line and the distance of the negative line facing Side edge of the measuring element to the negative lead are substantially equal.
  • the distance between the positive and negative leads and the positioning of the sensing element above the positive and negative leads is determined by the maximum measured amperage and by the dimensions of the plus and minus conductors, essentially their cross-section.
  • the current direction in the positive line is preferably opposite to the current direction in the negative line.
  • the measuring element has a housing with electrical connections, a semiconductor chip and at least one magnetic field-sensitive element.
  • the measuring element is an AMR sensor.
  • the measuring element is arranged on a printed circuit board.
  • the printed circuit board is the carrier of the measuring element and other electrical components and allows the electrical connection between the measuring element and other electrical components.
  • the printed circuit board is a separation between a low voltage region (measuring element level) and a high voltage region (DC circuit level).
  • the positive line and the negative line are essentially strip-like. These are in particular cuboid, non-ferromagnetic sheet metal parts made of, for example, copper or aluminum.
  • cross section of the positive line and / or negative line need not be square - it may also be cylindrical, oval, etc. executed.
  • the strip-like positive lead and the strip-like negative lead are symmetrically mirrored onto the vertical axis.
  • the positive line and the negative line are particularly preferably arranged equidistantly in the measuring area.
  • the DC power source is a battery, in particular a battery for a motor vehicle.
  • Fig. 1 shows a plan view of an exemplary mechanical structure according to the invention.
  • FIG. 2 shows a sectional view of an exemplary inventive mechanical construction.
  • Fig. 3 shows schematically a plan view of a measuring element
  • Fig. 4 shows a schematic perspective view of a
  • Measuring element a positive line and a negative line.
  • Fig. 1 shows a plan view of an exemplary electrical construction according to the invention.
  • the electrical structure has a DC circuit 7 and a current measuring device 8.
  • the DC circuit 7 comprises a DC power source, a positive power line 1 and a negative power line 2.
  • the positive line 1 of the DC circuit 7 is electrically connected to a positive pole 3 of the DC power source.
  • the negative line 2 of the DC circuit 7 is electrically connected to a negative terminal 4 of the DC power source.
  • the current measuring device 8 is used for contactless measurement of a current intensity of the DC circuit 7 (DC). It has for this purpose a measuring element 5, wherein this measuring element 5 is arranged in a measuring range 6.
  • the plus line 1 and the minus line 2 run parallel to one another in the measuring area 6.
  • the positive line 1 and the negative line 2 are arranged equidistantly in the measuring range 6.
  • the measuring element 5 is designed such that it measures a current during current flow on the basis of the anisotropic magnetoresistive effect.
  • the measuring element 5 is arranged centrally in the measuring area 6 between the positive line 1 and the minus line 2 in the plan view of the electrical structure shown in FIG. 1 on a printed circuit board 9.
  • the measuring element 5 in a plan view of the electrical structure in the measuring area 6 covers the positive line 1 and the minus line 2 at least partially.
  • FIG. 3 also shows schematically the arrangement of the measuring element 5 in the measuring region 6 between the positive line 1 and the minus line 2.
  • the plus line 1 and the minus line 2 run parallel to one another in the measuring area 6.
  • the plus line 1 and the minus line 2 are equidistant in the measuring range 6.
  • FIG. 2 shows a side view of an exemplary electrical construction according to the invention.
  • the side view in this figure (FIG. 2) shows a sectional plane along the line AA shown in FIG. Again, the positive line 1 and the negative line 2, this time in cross section, are shown.
  • the plus line 1 and the minus line 2 have a strip-like design and are arranged horizontally but vertically, so that the surfaces of the strips face one another on the left and right and the narrow sides of the strips point up and down.
  • the positive line 1 and the negative line 2 are arranged equidistantly in the measuring range 6 and run parallel to each other. The entire surfaces of the strips are therefore arranged parallel to one another in the measuring area.
  • the measuring element 5 is arranged in the illustrated side view of the electrical structure in the measuring range 6 above the positive line 1 and the negative line 2 on the circuit board 9. 4 also shows schematically the arrangement of the measuring element 5 in the measuring region 6 above the plus line 1 and the minus line 2.
  • the positive line 1 and the minus line 2 run parallel to one another in the measuring range and are equidistant.
  • 3 shows schematically a plan view of a measuring element 5, a positive line 1 and a minus line 2.
  • the oppositely extending arrows shown in FIG. 3 indicate the current direction in the positive line 1 and the negative line 2.
  • the current direction in the positive line is opposite to the current direction in the negative line.
  • the positive line 1 and the minus line 2 are here essentially designed as elongated cuboid, like a strip. They are equidistant and parallel to each other.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

Elektrischer Aufbau umfassend einen Gleichstromkreis und eine Strommessvorrichtung (8) zur Messung einer Stromstärke des Gleichstromkreises (7), wobei der Gleichstromkreis (7) eine Gleichstromquelle, eine Plusleitung (1) und eine Minusleitung (2) aufweist, wobei die Plusleitung (1) mit einem Pluspol (3) der Gleichstromquelle und die Minusleitung (2) mit einem Minuspol (4) der Gleichstromquelle elektrisch verbunden ist, wobei die Strommessvorrichtung (8) ein Messelement (5) umfasst, wobei die Plusleitung (1 ) und die Minusleitung (2) zumindest in einem Messbereich (6) parallel zueinander verlaufen und in dem Messbereich (6) das Messelement (5) angeordnet ist, wobei das Messelement (5) so ausgebildet ist, dass es das bei Stromfluss auf Basis des anisotropen magnetoresistiven Effekts einen Strom misst.

Description

ELEKTRISCHER AUFBAU ZUR MESSUNG EINER STROMSTÄRKE EINES GLEICHSTROMKREISES MITTELS DES ANISOTROPEN MAGNETORESISTIVEN EFFEKTS
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Aufbau umfassend einen Gleichstromkreis und eine Strommessvorrichtung zur Messung einer Stromstärke des Gleichstromkreises.
Stand der Technik
Die potentialfreie Strommessung findet in unterschiedlichsten technischen Berei- chen, die sich mit elektrischer Energieübertragung beschäftigen, Anwendung - so auch im Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik.
In Elektro- und Hybridkraftfahrzeugen kommen unterschiedlichste Energiespeicher zum Einsatz, wobei die derzeit wahrscheinlich bekanntesten Vertreter von Ener- giespeichern in der automotiven Anwendung Batteriesysteme auf Basis von Lithium-Ionen Sekundärbatterien sind.
Die Nutzung eines solchen Batteriesystems bedingt ein aufwendiges Batteriemanagement, um insbesondere die Sicherheit, die Zuverlässigkeit und die geforder- ten Lebensdauerziele zu gewährleisten. Eine möglichst exakte Kenntnis sämtlicher batterierelevanter Größen, wie beispielsweise Innenwiderstand, Stromstärke und Spannung, bildet die Grundvoraussetzung eines erfolgreichen Batteriemanagements. So lässt sich zum Beispiel die Alterung einer Batterie mittels Messung eines Innenwiderstands bestimmen. Mittels Spannungsmessung in Kombination mit einer Strommessung lässt sich der Ladezustand einer Batterie bestimmen und durch eine Strommessung über die Zeit lässt sich die entnommene und/oder aufge- brachte Ladung ermitteln.
Häufig spielt die Strommessung auch im Rahmen des Sicherheitsmanagements eines Batteriesystems eine wichtige Rolle. Hierbei wird die Strommessung zum Beispiel zur Überwachung von sicherheitsrelevanten Funktionen bzw. zur Fehler- erkennung genutzt.
Die Strommessung erfolgt dabei in der Regel durch
a.) Messung eines Spannungsabfalls über einen in den Stromkreis eingebrachten ohmschen Widerstand (Shunt)
b.) Messung von Magnetfeldern eines stromdurchflossenen Leiters unter Ausnutzung eines magnetoresistiven Effekts, wie beispielsweise dem Hall- Effekt und/oder dem anisotropen magnetoresistiven Effekt (AMR-Effekt).
Das Dokument DE 10 2012 006 269 A1 beschreibt beispielsweise eine Sensoran- Ordnung zur Messung einer Stromstärke. Hierbei umfasst die Sensoranordnung einen Stromsensor, der wenigstens ein Stromerfassungselement aufweist, welches einen Laststrom durch einen elektrischen Leiter erfasst und ein elektrisches Messsignal in Abhängigkeit von diesem Laststrom bereitstellt. Das Stromerfassungselement ist in diesem Dokument bevorzugt als Widerstandselement be- schrieben, wobei erklärt wird, dass es sich dabei jedoch auch um ein Magnetfeldsensorelement handeln kann.
Die DE 43 00 605 C2 beschriebt einen Sensorchip, der insbesondere auf Basis des AMR-Effekts arbeitet und so Strom durch die Aufzeichnung eines Magnetfelds (eines Magnetfeldgradienten) potentialfrei misst. Um die große Empfindlichkeit des magnetfeldempfindlichen Sensorsystems gegenüber (homogenen) Störfeldern zu minimieren wird durch die spezielle Anordnung der magnetempfindlichen Elemente ein Magnetfeldgradiometer hergestellt. So wird in dem Dokument, um den Magnetfeldgradienten bereitstellen zu können, beispielsweise eine U-förmige Ausfüh- rung des Stromleiters vorgeschlagen, durch den der zu messende Strom fließt. Nachteilig ist hierbei, dass der normalerweise in geraden Stromleitern fließende Strom durch einen U-förmigen Leiter zu geführt werden muss, was unter anderem einen erhöhten Fertigungs- und Bau raumaufwand bedingt. Das Dokument DE 198 38 536 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bildung eines oder mehrerer Magnetfeldgradienten durch einen am Orte der Magnetfeldmessung geraden Stromleiter. Hierbei wird ein gerader Stromleiter mit einer Aussparung, wie beispielsweise einem Schlitz oder einer Nut, vorgestellt. In der Aussparung wird das magnetfeldempfindliche Element, welches als Magnet- feldgradientenmeßgerät ausgelegt ist, angeordnet. Des Weiteren wird die Möglichkeit der Anordnung zweier Absolutfeldmeßgeräte in der Aussparung beschrieben.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen elektrischen Aufbau zur Ermittlung einer Stromstärke eines Gleichstromkreises vorzustellen, der sich durch einen geringen Bauraumbedarf und einen minimierten Bauteilaufwand auszeichnet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen elektrischen Aufbau umfassend einen Gleichstromkreis und eine Strommessvorrichtung zur Messung einer Stromstärke des Gleichstromkreises, wobei der Gleichstromkreis eine Gleichstromquelle, eine Plusleitung und eine Minusleitung aufweist, wobei die Plusleitung mit einem Plus- pol der Gleichstromquelle und die Minusleitung mit einem Minuspol der Gleich- Stromquelle elektrisch verbunden ist, wobei die Strommessvorrichtung ein Messelement umfasst, wobei die Plusleitung und die Minusleitung zumindest in einem Messbereich parallel zueinander verlaufen und in dem Messbereich das Messelement angeordnet ist, wobei das Messelement so ausgebildet ist, dass es das bei Stromfluss auf Basis des anisotropen magnetoresistiven Effekts einen Strom misst.
Erfindungsgemäß weißt der elektrische Aufbau einen Gleichstromkreis und eine Strommessvorrichtung auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Gleichstromkreis eine Gleichstromquelle, eine Plusleitung und eine Minusleitung.
Die Plusleitung des Gleichstromkreises ist erfindungsgemäß mit einem Pluspol der Gleichstromquelle elektrisch verbunden.
Die Minusleitung des Gleichstromkreises ist erfindungsgemäß mit einem Minuspol der Gleichstromquelle elektrisch verbunden. Plusleitung und Minusleitung werden somit vom gleichen Strom durchflössen.
Gemäß der Erfindung dient die Strommessvorrichtung der kontaktlosen Messung einer Stromstärke des Gleichstromkreises (Gleichstrom). Sie weist dazu ein Messelement auf, wobei dieses Messelement erfindungsgemäß in einem Messbereich angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung verlaufen die Plusleitung und die Minusleitung im Messbereich parallel zueinander. Das Messelement so ausgebildet ist, dass es bei Stromfluss auf Basis des anisotropen magnetoresistiven Effekts einen Strom misst.
Durch einen derartigen erfindungsgemäßen elektrischen Aufbau lässt sich durch die Anordnung des Messelements im Messbereich des Gleichstromkreises bei Stromfluss auf einfachste Art und Weise die entsprechende Stromstärke des Gleichstromkreises ermitteln.
Des Weiteren wird der dabei benötigte Bauraum minimiert, so dass eine hohe Integrationsdichte sämtlicher Einzelkomponenten gewährleistet wird.
Darüber hinaus wird im Vergleich zum Stand der Technik der Material- und/oder Komponentenbedarf, insbesondere die elektrischen Leitungen (Plusleitung und/oder Minusleitung) und EMV-Filtermaßnahmen betreffend, gesenkt.
Aufgrund der Nutzung des anisotropen magnetoresistiven (AMR) Effekts und der Anordnung von Plusleitung und Minusleitung zueinander und zu beispielsweise einem Gehäuse des elektrischen Aufbaus wird eine Strommessung hoher Genauigkeit und hoher Robustheit realisiert.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen angegeben.
Vorzugsweise ist das Messelement in einer Seitenansicht des elektrischen Auf- baus im Messbereich oberhalb der Plusleitung und der Minusleitung angeordnet.
Des Weiteren bevorzugt ist das Messelement in einer Draufsicht des elektrischen Aufbaus im Messbereich zwischen der Plusleitung und der Minusleitung angeordnet. Dabei ist es besonders günstig, wenn in einer Draufsicht des elektrischen Aufbaus das Messelement im Wesentlichen mittig zwischen der Plusleitung und der Minusleitung angeordnet ist, das heißt der Abstand der der Plusleitung zugewandten Seitenkante des Messelements zu der Plusleitung und der Abstand der der Minus- leitung zugewandten Seitenkante des Messelements zu der Minusleitung im Wesentlichen gleich groß sind.
Der Abstand zwischen der Plusleitung und der Minusleitung und die Positionierung des Messelements über der Plusleitung und der Minusleitung (vertikale Position) wird durch die maximal gemessene Stromstärke und durch die Abmessungen des Plusleiters und des Minusleiters, im Wesentlichen deren Querschnitt, bestimmt.
Bevorzugt ist die Stromrichtung in der Plusleitung entgegengesetzt zur Stromrichtung in der Minusleitung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist das Messelement ein Gehäuse mit elektrischen Anschlüssen, einen Halbleiterchip und zumindest ein magnetfeldsensitives Element auf. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Messelement ein AMR- Sensor.
Um die Funktion des erfindungsgemäßen Aufbaus zu gewährleisten ist das Messelement auf einer Leiterplatte angeordnet. Die Leiterplatte stellt den Träger des Messelements und anderer elektrischer Bauelemente dar und ermöglicht die elektrische Verbindung zwischen Messelement und anderen elektrischen Bauelementen. Zudem stellt die Leiterplatte eine Trennung zwischen einem Niederspannungsbereich (Messelement-Ebene) und einem Hochspannungsbereich (Gleichstromkreis-Ebene) dar. ln einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante sind die Plusleitung und die Minusleitung im Wesentlichen leistenartig, ausgeführt. Dabei handelt es sich insbesondere um quaderförmige, nicht ferromagnetische Blechteile aus zum Beispiel Kupfer oder Aluminium.
Der Querschnitt der Plusleitung und/oder Minusleitung muss jedoch nicht quadratisch sein - er kann ebenso zylindrisch, oval etc. ausgeführt sein.
Es ist von Vorteil, wenn die leistenartig ausgeführte Plusleitung und die leistenartig ausgeführte Minusleitung zumindest im Messbereich symmetrisch, auf die vertikale Achse gespiegelt, angeordnet sind.
Besonders bevorzugt sind in einer vorteilhaften Ausführungsform die Plusleitung und die Minusleitung im Messbereich äquidistant angeordnet.
Besonders bevorzugt ist die Gleichstromquelle eine Batterie, insbesondere eine Batterie für ein Kraftfahrzeug.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften erfindungsgemäßen mechanischen Aufbau.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht auf einen beispielhaften erfin- dungsgemäßen mechanischen Aufbau.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Messelement, eine
Plusleitung und eine Minusleitung. Fig. 4 zeigt schematische eine perspektivische Ansicht auf ein
Messelement, eine Plusleitung und eine Minusleitung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen beispielhaften erfindungsgemäßen elektrischen Aufbau.
Der elektrische Aufbau weist einen Gleichstromkreis 7 und eine Strommessvor- richtung 8 auf.
Der Gleichstromkreis 7 umfasst erfindungsgemäß eine Gleichstromquelle, eine Plusleitung 1 und eine Minusleitung 2. Die Plusleitung 1 des Gleichstromkreises 7 ist mit einem Pluspol 3 der Gleichstromquelle elektrisch verbunden.
Die Minusleitung 2 des Gleichstromkreises 7 ist mit einem Minuspol 4 der Gleich- Stromquelle elektrisch verbunden.
Die Strommessvorrichtung 8 dient der kontaktlosen Messung einer Stromstärke des Gleichstromkreises 7 (Gleichstrom). Sie weist dazu ein Messelement 5 auf, wobei dieses Messelement 5 in einem Messbereich 6 angeordnet ist.
Die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 verlaufen im Messbereich 6 parallel zueinander. Zudem sind die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 im Messbereich 6 äquidistant angeordnet. Das Messelement 5 ist so ausgebildet, dass es bei Stromfluss auf Basis des anisotropen magnetoresistiven Effekts einen Strom misst.
Das Messelement 5 ist in der in Fig. 1 dargestellten Draufsicht des elektrischen Aufbaus im Messbereich 6 zwischen der Plusleitung 1 und der Minusleitung 2 auf einer Leiterplatte 9 zentral angeordnet.
In der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Aufbaus überdeckt das Messelement 5 in einer Draufsicht des elektrischen Aufbaus im Messbereich 6 die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 zumindest teilweise.
In Fig. 3 ist schematisch ebenso die Anordnung des Messelements 5 im Messbereich 6 zwischen der Plusleitung 1 und der Minusleitung 2 dargestellt. Die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 verlaufen im Messbereich 6 parallel zueinander. Die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 sind im Messbereich 6 äquidistant. ln Fig. 2 ist eine Seitenansicht auf einen beispielhaften erfindungsgemäßen elektrischen Aufbau dargestellt. Die Seitenansicht in dieser Figur (Fig. 2) zeigt eine Schnittebene entlang der in Fig. 1 dargestellten Linie A-A. Auch hier sind die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2, diesmal im Querschnitt, dargestellt.
Hier sind die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 leistenartig ausgeführt und horizontal verlaufend aber vertikal angeordnet, so dass die Flächen der Leisten ei- nander links und rechts gegenüberstehen und die Schmalseiten der Leisten nach oben und unten weisen. Zudem sind die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 im Messbereich 6 äquidistant angeordnet und verlaufen parallel zueinander. Die gesamten Flächen der Leisten sind im Messbereich also parallel zueinander angeordnet.
Das Messelement 5 ist in der dargestellten Seitenansicht des elektrischen Aufbaus im Messbereich 6 oberhalb der Plusleitung 1 und der Minusleitung 2 auf der Leiterplatte 9 angeordnet. Fig. 4 zeigt ebenso schematisch die Anordnung des Messelements 5 im Messbereich 6 oberhalb der Plusleitung 1 und der Minusleitung 2. Die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 verlaufen im Messbereich parallel zueinander und sind äquidistant. Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Messelement 5, eine Plusleitung 1 und eine Minusleitung 2. Die in der Fig. 3 dargestellten entgegengesetzt verlaufenden Pfeile zeigen die Stromrichtung in der Plusleitung 1 und der Minusleitung 2 an. Die Stromrichtung in der Plusleitung ist entgegengesetzt zur Stromrichtung in der Minusleitung.
Fig. 4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht auf ein Messelement 5, eine Plusleitung 1 und eine Minusleitung 2. Die Plusleitung 1 und die Minusleitung 2 sind hier im Wesentlichen als langgezogener Quader, leistenartig, ausgeführt. Sie sind äquidistant und verlaufen parallel zueinander.
Bezugszeichenliste
1 Plusleitung
2 Minusleitung
3 Pluspol
4 Minuspol
5 Messelement
6 Messbereich
7 Gleichstromkreis 8 Strommessvorrichtung
9 Leiterplatte

Claims

Patentansprüche
Elektrischer Aufbau umfassend einen Gleichstromkreis (7) und eine
Strommessvorrichtung (8) zur Messung einer Stromstärke des Gleichstromkreises (7), wobei der Gleichstromkreis (7) eine Gleichstromquelle, eine Plusleitung (1) und eine Minusleitung
(2) aufweist, wobei die Plusleitung (1) mit einem Pluspol
(3) der Gleichstromquelle und die Minusleitung (2) mit einem Minuspol (4) der Gleichstromquelle elektrisch verbunden ist, wobei die Strommessvorrichtung (8) ein Messelement (5) umfasst,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dassdie Plusleitung (1) und die Minusleitung (2) zumindest in einem Messbereich (6) parallel zueinander verlaufen und in dem Messbereich (6) das Messelement (5) angeordnet ist, wobei das Messelement (5) so ausgebildet ist, dass es bei Stromfluss auf Basis des anisotropen magnetoresistiven Effekts einen Strom misst.
Elektrischer Aufbau nach Anspruch 1 ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messelement (5) in einer Seitenansicht des elektrischen Aufbaus im Messbereich (6) oberhalb der Plusleitung (1) und der Minusleitung (2) angeordnet ist.
Elektrischer Aufbau nach Anspruch 1 oder 2,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messelement (5) in einer Draufsicht des elektrischen Aufbaus im Messbereich (6) zwischen der Plusleitung (1) und der Minusleitung (1) angeordnet ist.
4. Elektrischer Aufbau nach Anspruch 3,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messelement (5) in einer Draufsicht des elektrischen Aufbaus im Wesentlichen mittig zwischen der Plusleitung (1) und der Minusleitung (2) angeordnet ist.
5. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Stromrichtung in der Plusleitung (1) entgegengesetzt zur Stromrichtung in der Minusleitung (2) ist.
6. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messelement (5) ein Gehäuse mit elektrischen Anschlüssen, einen Halbleiterchip und zumindest ein magnetfeldsensitives Element aufweist.
7. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messelement (5) ein AMR-Sensor ist.
8. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Messelement (5) auf einer Leiterplatte angeordnet ist.
9. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Plusleitung (1) und die Minusleitung (2) im Wesentlichen leistenartig ausgeführt sind.
10. Elektrischer Aufbau nach Anspruch 9,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dassdie Plusleitung (1) und die Minusleitung (2) zumindest im Messbereich (6) symmetrisch, auf die vertikale Achse gespiegelt, angeordnet sind.
11. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dassdie Plusleitung (1) und die Minusleitung (2) im Messbereich (6) aquidistant angeordnet sind.
12. Elektrischer Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Gleichstromquelle eine Batterie ist.
EP16703305.9A 2015-03-03 2016-02-05 Elektrischer aufbau zur messung einer stromstärke eines gleichstromkreises mittels des anisotropen magnetoresistiven effekts Withdrawn EP3265832A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015203732 2015-03-03
PCT/EP2016/052548 WO2016139028A1 (de) 2015-03-03 2016-02-05 Elektrischer aufbau zur messung einer stromstärke eines gleichstromkreises mittels des anisotropen magnetoresistiven effekts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3265832A1 true EP3265832A1 (de) 2018-01-10

Family

ID=55310819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16703305.9A Withdrawn EP3265832A1 (de) 2015-03-03 2016-02-05 Elektrischer aufbau zur messung einer stromstärke eines gleichstromkreises mittels des anisotropen magnetoresistiven effekts

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180045793A1 (de)
EP (1) EP3265832A1 (de)
CN (1) CN107407697A (de)
WO (1) WO2016139028A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017200050A1 (de) * 2017-01-04 2018-07-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Anschlussmodul für einen elektrischen Energiespeicher sowie Energieversorgungssystem
US10802069B2 (en) 2019-01-15 2020-10-13 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Appliances with PCB trace integrity sensing
DE102019205236A1 (de) * 2019-04-11 2020-10-15 Zf Friedrichshafen Ag Sensorvorrichtung, Basisteil und Stromschienen-Sensor-Anordnung

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4300605C2 (de) 1993-01-13 1994-12-15 Lust Electronic Systeme Gmbh Sensorchip
DE19838536A1 (de) 1998-08-25 2000-03-02 Lust Antriebstechnik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bildung eines oder mehrerer Magnetfeldgradienten durch einen geraden Leiter
DE10108640A1 (de) * 2001-02-22 2002-09-19 Infineon Technologies Ag Sensoranordnung zur kontaktlosen Strommessung
US20070279053A1 (en) * 2006-05-12 2007-12-06 Taylor William P Integrated current sensor
DE102007062633B4 (de) * 2007-12-22 2010-04-15 Sensitec Gmbh Anordnung zum potentialfreien Messen von Strömen
CN103534600A (zh) 2011-03-29 2014-01-22 大陆-特韦斯贸易合伙股份公司及两合公司 用于测量电动车辆中供电电压的设备
US8952686B2 (en) * 2011-10-25 2015-02-10 Honeywell International Inc. High current range magnetoresistive-based current sensor
US9310398B2 (en) * 2011-11-29 2016-04-12 Infineon Technologies Ag Current sensor package, arrangement and system
EP3742180A1 (de) * 2012-04-04 2020-11-25 Allegro MicroSystems, LLC Hochgenauer differenzieller stromsensor für anwendungen wie fehlerstromschutzschalter
JP5911065B2 (ja) * 2012-06-12 2016-04-27 公立大学法人大阪市立大学 漏電検出装置
JP2014085248A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 電流センサおよび電流検出方法
JP2014134458A (ja) * 2013-01-10 2014-07-24 Alps Green Devices Co Ltd 電流センサ
DE102013210298A1 (de) * 2013-06-04 2014-12-04 Robert Bosch Gmbh Anordnung zur Ermittlung von Kenngrößen eines elektrochemischen Energiespeichers

Also Published As

Publication number Publication date
US20180045793A1 (en) 2018-02-15
CN107407697A (zh) 2017-11-28
WO2016139028A1 (de) 2016-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2732295B1 (de) Vorrichtung zum messen eines elektrischen stromes
EP1726967B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines in einem elektrischen Leiter fliessenden Stroms
WO2001044825A1 (de) Batteriesensorvorrichtung
EP3259604B1 (de) Vorrichtung zur integrierten strommessung innerhalb einer hochvolt-kontaktierung eines hybridmoduls und hybridmodul mit der vorrichtung
DE102005036552A1 (de) Hochgenauer Stromsensor
DE102008013408A1 (de) Shuntwiderstand mit Messschaltung
DE102008006542A1 (de) Batteriezustand-Detektorvorrichtung
EP1762852B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Messung eines in einem elektrischen Leiter fliessenden Stromes
EP3265832A1 (de) Elektrischer aufbau zur messung einer stromstärke eines gleichstromkreises mittels des anisotropen magnetoresistiven effekts
DE102017130509A1 (de) Stromerfassung
DE102015218290A1 (de) Vorrichtung für Hoch-/Mittel-/Niederspannungsstrommessung
EP2944503A2 (de) Elektrische Leistungsschnittstelle eines Fahrzeugs
DE102018128783B4 (de) Messeinrichtung für eine Ladeeinrichtung und Ladeeinrichtung
DE102014111416A1 (de) Absicherung einer Leitung
WO2015090926A1 (de) Verfahren zur überwachung eines akkumulators, auswerteeinrichtung und messsystem
DE102019200091A1 (de) Elektronische Steuervorrichtung mit Kurzschlussschutz zur Ansteuerung eines Elektromotors einer elektromechanischen Kraftfahrzeuglenkung
DE102013221590A1 (de) Verfahren zur Überwachung der Gleichspannungsladung des Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs sowie ein Batteriemanagementsystem
DE102011102698A1 (de) Vorratsbehälter für eine Flüssigkeit und Verfahren zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit einer Flüssigkeit
DE102011003699A1 (de) Verfahren zur Stromstärkemessung einer Kraftfahrzeugbatterie
DE102018128773A1 (de) Auswerteeinheit für eine Ladeeinrichtung zum Laden eines Fahrzeugs
DE102013210298A1 (de) Anordnung zur Ermittlung von Kenngrößen eines elektrochemischen Energiespeichers
DE102014222430B4 (de) Strommessanordnung
DE102018200621A1 (de) Messanordnung mit einem Messwiderstand
EP0930199B1 (de) Elektrische Anlage mit abgesicherter Generatorleitung
EP3734298B1 (de) Messanordnung zum erfassen eines elektrischen stroms

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20170915

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20200901