KR102079466B1

KR102079466B1 - 부하 전류를 결정하기 위한 방법 및 배터리 센서

Info

Publication number: KR102079466B1
Application number: KR1020187026667A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 아우머; 한스-미하엘 그라프; 마르틴 슈람메
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2016-04-25
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2020-02-19
Also published as: US20190094304A1; EP3449264A1; WO2017186410A1; CN109073683A; US10473724B2; KR20180112023A; EP3449264B1; JP2019516100A; DE102016206958A1; CN109073683B

Abstract

본 발명은 특정한 방식으로 캘리브레이션 전류를 전도시키는 것 및 특정한 계산 방법들에 기초하는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

부하 전류를 결정하기 위한 방법 및 배터리 센서

본 발명은 측정 저항기들의 그룹을 통하여 흐르는 부하 전류를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.

이러한 방법은, 특히, 배터리, 예를 들어, 자동차 배터리의 배터리 상태를 결정하는데 사용될 수 있다. 배터리 상태를 결정하기 위하여, 통상적으로는 배터리 전류를 측정할 필요가 있다. 이것은 또한, 부하 전류로 지칭될 수 있다. 이 목적을 위해, 매우 정확한 저항기들 또는 센서들이 통상적으로 종래 기술에 따른 실시형태들에서 자기장 강도를 측정하는데 사용된다. 특히, 이전의 실시형태들의 단점들은, 특히, 예를 들어, -40℃ 내지 105℃ 의 종래의 온도 범위에 있어서 다소 일정한 저항 값들을 갖는 저항기 재료들을 생성하기 위한 고비용들이다. 이러한 재료의 하나의 예는 구리/니켈/망간 합금, 예를 들어, 망가닌 (Manganin) 이다.

전류 측정이 예를 들어, 배터리의 물리적 변수들의 다운스트림 계산을 위해 배터리 센서들에서의 사용을 위해 제공될 수도 있다.

한동안, 션트 저항기 (shunt resistor) 로도 또한 지칭되는, 측정 저항기로서의 매우 정확한 저항기를 보다 비용-효율적인 컴포넌트들로 대체하는 접근법들이 있었다. 하나의 가능성은 배터리 센서의 유효 수명 (service life) 동안 되풀이하여 션트 저항기를 리캘리브레이팅하는 것이다.

그러나, 캘리브레이션을 위해 인가될 캘리브레이션 전류는 작은 것으로 선택되도록 의도되고 아주 잠시 인가되도록 의도되기 때문에, 심지어 자동차에서 발생하는 높고 일시적으로 대단히 가변적인 전류들을 동시에 측정하는 동안의 연속적인 리캘리브레이션은 우세한 경계 조건들, 특히, 센서의 원하는 저전력 소비 하에서 어렵다는 것이 발견되었다.

본 발명의 목적은 따라서, 알려진 실시형태들과 비교하여, 대안의 방식으로, 예를 들어, 개선된 및/또는 보다 비용-효율적인 방식으로 수행될 수 있는 부하 전류를 결정하기 위한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 또한, 연관된 배터리 센서를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이것은 청구항 1 에서 청구한 바와 같은 방법에 의해 그리고 청구항 13 에서 청구한 바와 같은 배터리 센서에 의해 달성된다. 유리한 실시형태들이 예를 들어 개별의 하위청구항 (subclaim) 들로부터 수집될 수 있다. 청구항들의 내용은 명백한 참조로 설명의 내용에 통합된다.

본 발명은 측정 저항기들의 그룹을 통하여 흐르는 부하 전류를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다. 측정 저항기들의 그룹은 다수의 브랜치들을 갖고 각각의 브랜치는 적어도 하나의 개별의 제 1 측정 저항기 및 하나의 개별의 제 2 측정 저항기를 갖는다. 방법은 브랜치들의 각각에 대해 다음의 단계들 :

- 제 1 측정 저항기에 걸쳐 강하되는 제 1 측정 전압, 및 제 2 측정 저항기에 걸쳐 강하되는 제 2 측정 전압을 측정하는 단계,

- 제 1 측정 전압 및 제 2 측정 전압에 근거하여 제 1 동작 파라미터를 계산하는 단계,

- 적어도 제 2 측정 전압 및 제 2 동작 파라미터에 근거하여 부하 전류를 계산하는 단계를 갖고,

- 방법은 개별의 캘리브레이션 주기들 동안만 다음의 단계들 :

- 측정 저항기들의 그룹의 브랜치에서 캘리브레이션 전류를 전도시키는 단계로서, 캘리브레이션 전류는 제 1 측정 저항기를 통하여 흐르는 제 1 캘리브레이션 부분 전류 및 제 2 측정 저항기를 통하여 흐르는 제 2 캘리브레이션 부분 전류로 나뉘는, 상기 캘리브레이션 전류를 전도시키는 단계, 및

- 흐르는 캘리브레이션 전류 및 부하 전류의 경우에 제 1 측정 저항기에 걸쳐 강하되는 제 1 캘리브레이션 전압, 및 흐르는 캘리브레이션 전류 및 부하 전류의 경우에 제 2 측정 저항기에 걸쳐 강하되는 제 2 캘리브레이션 전압을 측정하는 단계를 가지며,

- 제 2 동작 파라미터는 적어도 제 1 캘리브레이션 전압, 제 2 캘리브레이션 전압, 제 1 동작 파라미터 및 캘리브레이션 전류의 전류 세기에 근거하여 계산된다.

본 발명에 따른 방법은 유리하게는 부하 전류를 결정하는 것을 가능하게 한다. 이 목적을 위해, 원래 단일 저항기만을 포함하는 측정 저항기는 적어도 2 개의 측정 저항기들을 가진 적어도 하나의 브랜치를 갖는 측정 저항기들의 그룹으로서 일반화될 수 있다. 임의의 원하는 수의 브랜치들, 다시 말해서 예를 들어, 하나의 브랜치, 2 개의 브랜치들, 3 개의 브랜치들 또는 그 이상의 브랜치들이 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

부하 전류들은 각각, 특히, 개별의 브랜치를 통하여 흐르는 전체 부하 전류의 그 부분들일 수도 있다.

개별의 측정 저항기에 걸쳐 강하된 전압, 다시 말해서 측정 전압 또는 캘리브레이션 전압은, 기본적으로, 양자가 개별의 측정 저항기에 걸쳐 직접 측정될 수 있거나 또는 전체 전압이 복수의 저항기들, 예를 들어, 2 개의 저항기들에 걸쳐 측정되고 다른 저항기에 걸쳐 강하된 전압이 그로부터 감산되는 그러한 방식으로 측정될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이들 실시형태들은 본 출원의 의미에서 등가이고 양자가 이에 따라 여기에 사용된 명확한 설명 (formulation) 들에 포함되어야 한다.

적어도 제 2 측정 전압 및 제 2 동작 파라미터에 근거하여 부하 전류를 계산하는 단계에서, 제 1 측정 전압 또는 제 1 측정 전압과 제 2 측정 전압의 합은 또한 제 2 측정 전압에 대한 대안으로서 사용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 변형들은 등가인 것으로 간주되어야 한다.

복수의 브랜치들의 경우에, 그 브랜치들의 개별의 계산된 부하 전류들은 바람직하게는 전체 부하 전류를 형성하기 위해 가산된다.

프로시저의 상세들에 관해서는, 아래의 실시형태들을 참조한다.

제 1 캘리브레이션 전류는 바람직하게는, 부하 전류의 전류 방향에 기초하여 제 2 캘리브레이션 전류와 상이하다, 특히 반대이다. 이것은 더 아래에 더 상세히 설명되는 연립방정식 (system of equations) 의 유리한 풀이가능성 (solvability) 을 초래한다.

하나의 실시형태에 따르면, 제 1 캘리브레이션 부분 전류는 제로이다. 이것은 전류 소스를 필요없이하고 특히 단순한 평가를 인에이블하는 것을 가능하게 한다.

예를 들어, 캘리브레이션 부분 전류가 따라서 제로인 그 실시형태들은 상기 개시에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

제 2 동작 파라미터는 바람직하게는 제 2 측정 저항기의 저항 값과 제 2 측정 전압을 측정하는 전압계의 이득 팩터의 곱에 대응한다.

제 2 동작 파라미터는, 특히, 제 1 분수 (fraction) 와 제 2 분수 간의 차로서 계산될 수 있고, 여기서 제 1 분수의 분자는 제 2 레퍼런스 전압을 포함하고, 제 1 분수의 분모는 캘리브레이션 전류의 전류 세기를 포함하고, 제 2 분수의 분자는 제 1 레퍼런스 전압을 포함하고, 제 2 분수의 분모는 제 1 동작 파라미터와 캘리브레이션 전류의 전류 세기의 곱을 포함한다. 이것은, 특히 상기 언급된 의미를 위해, 제 2 동작 파라미터의 유리한 계산을 허용한다. 수학적 배경에 관해서는, 아래의 실시형태를 참조한다.

본 출원에서 언급된 식들 또는 공식들의 경우에, 텍스트 형태로 언급되든 또는 공식으로서 언급되든 간에, 소정의 변환 (transformation) 들, 특히 사소한 변환들이 기본적으로는 또한 등가인 것으로 간주되고 보호의 범위로부터 벗어나지 않는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 식에 상수가 곱해질 수 있다.

제 1 동작 파라미터는 바람직하게는,

- 제 2 측정 저항기의 저항 값과 제 2 측정 전압을 측정하는 전압계의 이득 팩터의 곱과,

- 제 1 측정 저항기의 저항 값과 제 1 측정 전압을 측정하는 전압계의 이득 팩터의 곱

간의 비율에 대응한다.

이 경우에, 제 1 동작 파라미터는 바람직하게는, 제 1 측정 전압을 제 2 측정 전압으로 나누는 것에 의해 또는 제 1 측정 전압 및 제 2 측정 전압에 근거한 회귀 분석에 의하여 계산된다. 이것은, 특히, 상기 언급된 의미를 위해 제 1 동작 파라미터의 유리한 계산을 허용한다.

제 1 동작 파라미터는 바람직하게는, 특히, 측정 전압들이 또한 측정되고 있다면, 캘리브레이션 주기들 이외에 계산된다.

하나의 실시형태에 따르면, 부하 전류는 캘리브레이션 주기들 이외의 시간들로부터 부하 전류들을 외삽하는 것에 의해 개별의 캘리브레이션 주기들 동안 계산된다. 이것은, 실시형태에 의존하여, 캘리브레이션 주기 동안 부하 전류, 다시 말해서 중첩된 캘리브레이션 전류를 정확히 계산하기 어렵거나 또는 심지어 정확히 계산하는 것은 불가능할 수도 있다는 사실을 고려한다.

하나의 실시형태에 따르면, 제 1 캘리브레이션 부분 전류는 제로이고, 부하 전류는 제 2 캘리브레이션 전압, 제 2 동작 파라미터 및 캘리브레이션 전류의 전류 세기에 근거하여 개별의 캘리브레이션 주기들 동안 계산된다. 이것은, 특히 제 1 캘리브레이션 부분 전류가 제로이면, 심지어 캘리브레이션 주기 동안에도 부하 전류를 정확히 계산하는 것이 가능하다는 사실을 특히 고려한다.

이 경우에, 부하 전류는 특히 2 개의 상이한 예시적인 방식들로 결정될 수 있다. 한편으로, 그것은, 제 2 캘리브레이션 전압, 나누기 제 2 동작 파라미터, 마이너스 알려진 캘리브레이션 전류로부터 계산될 수 있고, 다른 한편으로는, 그것은 제 1 캘리브레이션 전압, 나누기 제 1 및 제 2 동작 파라미터들의 곱으로부터 계산될 수 있다.

최종 결과는 유리하게는 방금 언급한 2 개의 방법들의 평균 값으로서 출력 또는 계산된다.

하나의 실시형태에 따르면, 부하 전류는 제 2 측정 전압을 제 2 동작 파라미터로 나누는 것에 의해 캘리브레이션 주기들 이외에 계산된다.

하나의 실시형태에 따르면, 부하 전류는 제 2 캘리브레이션 전압을 제 2 동작 파라미터 마이너스 보정 값으로 나누는 것에 의해 캘리브레이션 주기들 동안 계산되고, 여기서 보정 값은 바람직하게는, 특히 제 1 캘리브레이션 부분 전류가 제로이면, 캘리브레이션 전류의 전류 세기이다.

또한, 캘리브레이션 전류를 나누기 위해 추정된 값을 사용하는 것이 가능할 것이다. 제 1 측정 저항기 및 제 2 측정 저항기의 통상적으로 알려진 공칭 저항 값들 때문에, 통상적으로는 전류가 나눠지는 방법을 추정하는 것이 가능하다. 캘리브레이션 전류가 부하 전류와 비교하여 작은 한은, 이것은 보통 단지 작은 에러를 산출한다.

캘리브레이션 전류의 전류 세기는, 특히, 레퍼런스 저항기에서의 측정된 전압 강하에 근거하여 결정될 수 있고, 여기서 이 레퍼런스 저항기는, 특히, 온도-안정된 및/또는 장기 안정된 레퍼런스 저항기이다. 후자는 알려진 저항을 갖는다.

캘리브레이션 전류는 따라서 통상적으로 전체로서 단지 제 1 인스턴스에서, 다시 말해서 2 개의 캘리브레이션 부분 전류들의 지식 없이 측정된다는 것이 언급되어야 한다. 다수의 가능성들이 캘리브레이션 전류를 측정하기 위해 가능하다. 방금 언급한 레퍼런스 저항기에 걸친 전압 측정은 이것의 하나의 예이다. 다른 가능성은 정확한 전류 소스로부터 캘리브레이션 전류를 획득하는 것일 것이다.

하나의 전개에 따르면, 부하 전류에 대한 에러 값은 레퍼런스 저항기의 전류 세기에 근거하여 계산된다. 이것은 결정된 부하 전류의 신뢰성을 추정하는 것을 가능하게 한다.

본 발명은 또한, 배터리 센서에 관한 것이다.

배터리 센서는 측정 저항기들의 그룹을 갖고, 여기서 측정 저항기들의 그룹은 다수의 브랜치들을 갖고 각각의 브랜치는 적어도 하나의 개별의 제 1 측정 저항기 및 하나의 개별의 제 2 측정 저항기를 갖는다. 배터리 센서는 적어도 하나의 제 1 전압계 및 하나의 제 2 전압계를 갖고, 여기서 제 1 전압계는 제 1 측정 저항기에 걸쳐 강하된 전압을 측정하도록 구성되고, 제 2 전압계는 제 2 측정 저항기에 걸쳐 강하된 전압을 측정하도록 구성된다. 배터리 센서는 또한 측정 저항기들의 그룹을 통하여 캘리브레이션 전류를 전도시키도록 구성되는 적어도 하나의 캘리브레이션 전류 소스를 갖는다. 배터리 센서는 또한, 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 전자 제어 장치를 갖는다. 방법에 관해서는, 설명된 실시형태들 및 변형들 모두를 참조할 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 배터리 센서를 사용하여 특히 유리한 방식으로 수행될 수 있다. 연관된 이점들 및 변형들에 관해서는, 방법의 상기 설명을 참조한다.

전자 제어 장치는, 특히, 프로세서 수단 및 저장 수단을 가질 수 있고, 여기서 저장 수단은, 프로세서 수단이 본 발명에 따른 방법을 수행하거나 또는 이에 따라 거동하는 실행 동안에, 프로그램 코드를 저장한다.

하나의 실시형태에 따르면, 측정 저항기들의 그룹은 단일 브랜치를 갖는다. 이것은 단순한 실시형태에 대응한다.

하나의 실시형태에 따르면, 측정 저항기들의 그룹은 복수의 브랜치들을 갖는다. 이것은 예를 들어, 상이한 전류 세기들을 고려하는 것을 가능하게 한다.

다수의 멀티플렉서들이 또한 전압 측정 및/또는 특정한 브랜치로의 캘리브레이션 전류의 전도를 배정하기 위하여 제공될 수도 있다. 이것은 상이한 브랜치들에 대해 측정 기기들 또는 전류 소스들을 사용하는 것을 가능하게 하며, 이는 비용을 절약한다.

측정 저항기들의 그룹은 복수의 브랜치들을 가질 수도 있다. 이 경우에, 부하 전류는 바람직하게는 모든 브랜치들에 걸쳐 합산된 방식으로 계산된다. 이 경우에, 브랜치들에서의 개별의 부하 전류들을 합산하는 것으로부터 발생하는 전체 부하 전류를 나타내는 것이 가능하다.

본 발명은 또한, 프로세서가 본 발명에 따른 방법을 수행하는 실행 동안에, 프로그램 코드를 포함하는 비휘발성, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 관한 것이다. 방법에 관해서는, 설명된 실시형태들 및 변형들 모두를 참조할 수 있다.

본 발명의 추가의 설명들은 이하에 주어지며, 이 경우에 이것은, 한편으로는 기능을 설명하는데 사용되고, 다른 한편으로는 본 명세서에서 설명된 피처들은 또한 다른 곳에 설명된 피처들과 임의의 원하는 방식으로 결합될 수 있다. 그들은 마찬가지로 서로 결합될 수도 있고 본 발명에 필수적인 양태들을 별도로 또는 조합하여 구성할 수도 있다.

측정될 부하 전류

는 부하 전류가 흐르는 저항기들의 그룹을 사용하여 결정된다. 저항기들의 그룹은 서로 직렬로 연결되는 적어도 하나의 제 1 측정 저항기 (R1) 및 하나의 제 2 측정 저항기 (R2) 를 갖는다. 직렬로 연결된 추가의 측정 저항기들 (R3, R4, ..., Rn-1, Rn) 은 직렬로 연결된 이들 부분 저항기들과 병렬로 연결될 수도 있다.

부하 전류에 더하여, 캘리브레이션 전류 또는 복수의 캘리브레이션 전류들은, 캘리브레이션 전류 또는 캘리브레이션 전류의 부분 또는 캘리브레이션 전류들의 일부가 부하 전류 또는 부하 전류의 부분과 함께 이들 측정 저항기들 중 하나 이상을 통해 흐르는 결과로, 이 저항기 네트워크 또는 측정 저항기들의 그룹으로 가끔 공급된다. 측정 저항기들은 측정 저항기들의 그룹의 부분 저항기들인 것으로 간주될 수 있다.

이 경우에, 측정 저항기를 통해 흐르는 전류들의 합에 의해 야기되는, 저항기 네트워크의 하나 이상의 부분 저항기들에 걸친 전압 강하가 측정된다.

캘리브레이션 전류(들)가 측정 저항기들의 그룹으로 공급되는 포인트들 및 전압 측정들이 전류가 흐르는 측정 저항기들에서 수행되는 포인트들은 이제 해를 풀 수 있는 연립방정식이 결과로 다음이 되는 그러한 방식으로 선택될 수 있다:

이 경우에

-

은 수 m, n 을 가진 하나 이상의 측정 저항기들에 걸친 측정된 캘리브레이션 전압들이다,

-

은 캘리브레이션 전압들

이 측정되는 (알려지지 않은) 측정 저항기들이다. 측정 저항기들은 차례로 직렬로 또는 병렬로 연결된 추가의 측정 저항기들을 포함할 수도 있다,

-

은 전압들

에 대한 측정 디바이스들의 (잘못된) 이득 팩터들이다,

-

는 캘리브레이션 전압들

을 측정하는데 사용되는 측정 저항기들의 그룹에서의 측정 저항기들을 통해 흐르는 측정될 부하 전류 또는 이 부하 전류의 부분이다,

-

및

은 캘리브레이션 전압들

을 측정하는데 사용되는 측정 저항기들의 그룹에서의 측정 저항기들

을 통해 흐르는 인가된 캘리브레이션 부분 전류들이며, 여기서

및

은

에 기초하여 상이한 방향들로 흐른다.

특히, 캘리브레이션 부분 전류들 또는 캘리브레이션 전류는, 주기적으로, 예를 들어, 10㎲ 와 100㎲ 사이의 주기로부터의 지속기간 동안 10ms 와 100ms 사이의 주기 지속기간으로 인가된다. 결과는 따라서 캘리브레이션 전류들 또는 후자의 부분들이 측정 저항기들의 그룹에서의 측정 저항기들을 통하여 흐르는 시간들, 다시 말해서 캘리브레이션 주기들, 및 어떤 캘리브레이션 전류들로 측정 저항기들의 그룹을 통하여 흐르지 않는 시간들이다. 이들 시간들에서, 다시 말해서 캘리브레이션 주기들 이외에, 연립방정식에서의 식들 중 적어도 일부는 다음으로서 단순화된다

이 경우에,

은 측정 전압들, 다시 말해서 캘리브레이션 주기들 이외에 측정된 전압들을 나타낸다.

대안으로, 일시적으로 가변적인 캘리브레이션 전류들은 캘리브레이션 전류들이 흐르는 시간들에서, 다시 말해서 캘리브레이션 주기들 내에 인가될 수 있다.

관계들

은 유리하게는, (예를 들어, 전류 측정 장치의 부분일 수도 있거나 또는 후자에 연결될 수도 있는 마이크로제어기에서) 네트워크를 통하여 어떤 캘리브레이션 전류들로 흐르지 않는 시간들에 연립방정식에서의 개개의 식들 간에 (또는 측정된 전압들

간에) 형성된다:

또는

예를 들어. 각각의 경우에 동일한 시간들 t 에서 측정된 전압 값 쌍들

이 저장될 수 있다. 이들 저장된 값 쌍들은 관계

을 결정하기 위하여 선형 회귀에 의하여 마이크로제어기에서 평가될 수 있다. 이것은 상기 언급된 제 1 동작 파라미터에 대한 계산 룰에 대응한다.

캘리브레이션 전류들이 스위치 온되면, 유리하게는 이제 전압들

,

을 측정하는 것에 의해 측정될 부하 전류의 그 부분을 다음과 같이:

결정하는 것이 가능하다.

끝에서 두번째 공식은 제 2 동작 파라미터에 대한 계산 룰을 나타낸다.

어떤 캘리브레이션 전류도 인가되지 않는 시간들에,

및

이고, 마지막 식이 측정될 부하 전류

를 결정하는데 사용될 수 있다.

알려진

으로, 다음의 식은 유리하게는

를 결정하는데 사용될 수 있다:

는 또한 캘리브레이션 전류가 스위치 온되는 시간들 동안 2 개의 식들의 합으로부터 다시 대략 계산될 수 있다:

이 경우에는, 특히 전류들

및

이 크게 상이할 때 에러가 산출된다.

값

은 이 경우에 알려져 있고 캘리브레이션 전류, 다시 말해서 캘리브레이션 부분 전류들의 합에 대응한다. 상이한 연산 기호들이 이 경우에 고려된다.

더 아래에 더 상세히 설명된 도 1 의 경우에,

의 측정은 캘리브레이션 프로세스의 순간 동안 중단될 수 있다. 예를 들어, 캘리브레이션 시간 동안의

의 측정된 값은 캘리브레이션 시간 전의 측정된 값들과 캘리브레이션 시간 후의 측정된 값들의 평균 값들로부터 형성될 수 있다. 대안으로, 잘못된 측정된 값이 사용되는지 여부 또는 대체 값이 형성되는지 여부를 결정하는 것이 가능하다. 그 결정은, 예를 들어,

의 더 이전의 값들과 비교한 "대칭 팩터 (symmetry factor)"

의 순시 값에 근거하여 이루어질 수 있다. 그러나, 그 결정은 또한, 인가된 부하 전류와 비교한 에러의 비율의 사이즈에 의존하여 이루어질 수도 있다.

이 경우에, 더 아래에 설명된 도 2 의 구성의 이점이 명백하다. 캘리브레이션 전류가 각각의 경우에 캘리브레이션 시간에 저항기 네트워크의 하나의 브랜치에 단지 인가되기 때문에,

에 의해 야기된 상대적 에러는 모든 브랜치들을 통하여 흐르는 전류들의 합에 관하여 작아진다. 개별로 인가된 부하 전류는

및

의 합이 브랜치들 중 하나가 현재 캘리브레이팅되는지 안되는지와 관계없이 언제라도 모든 브랜치들에 대해 동일하기 때문에 현재 캘리브레이팅되지 않는 브랜치들에 대해 정확히 계산될 수 있다.

측정 저항기들

및 전압들

을 측정하기 위한 장치들은 사실상 임의의 원하는 사이즈의 원하는 값으로부터의 허용오차들 또는 편차들을 가질 수도 있다. 캘리브레이션 전류의 값은 또한 결정적인 역할을 하지 않는다.

단지 다음의 전제조건들이 준수되는 것이 유리하다: 첫째로: 저항들 (

및

) 및 이득 팩터들

을 측정하는 2 개의 곱들

의 서로에 대한 비율

은 소정의 주기에 걸쳐 실질적으로 안정된 것으로 의도된다. 이 소정의 주기는 주기적으로 인가된 캘리브레이션 전류들이 연결 및 연결해제되거나 또는 주기적으로 변화되는 주기 지속기간보다 상당히 더 길어야 한다. 둘째로: 캘리브레이션 전류

의 값은 정확히

및

이 캘리브레이션 전류가 인가된 채로 측정되는 적어도 하나의 시간에 알려져 있어야 한다.

이제,

1) 전압 강하가 하나의 측정 저항기에서 증가되고 다른 하나는 감소되고,

2) 저항은 2 개의 측정 전압들 간의 차로부터 계산된다

는 것이 언급되어야 한다.

이것은 저항의 최신의 측정을 인에이블한다. 따라서, 저항은 영구적으로 불변일 필요가 없다. 보다 비용-효율적인 재료들이 사용될 수 있다.

설명된 어레인지먼트 및 설명된 방법은 사실상 저항기 네트워크 또는 측정 저항기들의 그룹의 사전 지식 및 전압들을 측정하는데 사용되는 측정 디바이스들의 상대적 정확성 없이 부하 전류를 결정하는 것을 가능하게 한다. 그 결과, 보다 비용-효율적인 재료에도 불구하고, 종래 기술에 따른 실시형태들에서보다 전류 측정의 보다 높은 정확성을 달성하는 것도 가능하다. 이것은 실질적으로 측정 저항기의 저항 값의 허용오차와 전압 강하에 대한 전압 측정 장치의 허용오차 양자 모두가 측정된 전류 값의 허용오차에 이전에 포함되었기 때문이다.

통상적으로, 한번의

의 단지 정확한 지식만이 설명된 장치 또는 어레인지먼트에 요구된다. 추가로,

에 대한 전류 소스의 품질에 사실상 어떤 요구들도 부과되지 않는다. 단지

의 정확한 측정만이 통상적으로 요구된다. 이것은, 예를 들어, 이에 따라 정확한 레퍼런스 저항기

및

에 걸친 전압 강하의 정확한 측정으로 용이하게 달성될 수 있다. 이것은, 부하 전류에 대한 측정 저항기와 달리,

가 예를 들어 1 ohm 의 높은 저항을 가질 수 있는데, 이는 단지 작은 레퍼런스 전류들에 대해서만 설계되어야 하고 높은 부하 전류들에 대해서는 설계되어서는 안되기 때문이다. 이에 따라 높은 것으로 선택되는

의 값의 결과로서, 전압 강하

는, 예를 들어 복잡한 증폭기가 필요 없기 때문에 편리하게 측정될 수 있다.

제 1 동작 파라미터는 특히

이고, 제 2 동작 파라미터는 특히 저항과 이득 팩터의 곱인 것으로 이해되어야 한다.

추가의 피처들 및 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 아래에 설명된 예시적인 실시형태들로부터 당업자에 의해 수집될 것이며, 여기서:
도 1 은 제 1 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다,
도 2 는 제 2 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다,
도 3 은 제 3 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다,
도 4 는 제 4 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다, 그리고
도 5 는 제 5 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다.

도 1 은 본 발명에 따른 방법을 수행하는데 유리하게 또한 사용될 수 있는 제 1 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다.

측정 저항기들의 그룹은, 일시적으로 가변적인 부하 전류

가 전도되는, 제 1 측정 저항기 (R1) 및 제 2 측정 저항기 (R2) 를 갖는다. 이 부하 전류

는 처음에, 전압에 관하여, 도 1 에서

로서 나타내지는 배터리로부터 비롯된다. 부하 전류

는 또한

로 일반적으로 지칭되고 여기에 단지 개략적으로 예시되는 부하를 통해 흐르고 자동차의 통상적인 전기 컴포넌트들, 예를 들어, 시동 모터, 차량 등 (vehicle light) 또는 전자 컴포넌트들 뿐만 아니라 발전기 (generator) 를 포함할 수도 있다.

제 1 전압계 (U1) 는 제 1 측정 저항기 (R1) 에 걸쳐 배열된다. 제 2 전압계 (U2) 는 제 2 측정 저항기 (R2) 에 걸쳐 배열된다. 이들은 전류 (I1, I2) 가 각각 2 개의 측정 저항기들 (R1, R2) 을 통해 흐르고 있을 때 그 2 개의 측정 저항기들 (R1, R2) 에 걸친 개별의 전압들을 측정하도록 설계된다.

제 1 커패시터 (C1) 및 제 2 커패시터 (C2) 는 캘리브레이션 전류

에 대한 전류 소스들로서 사용되고 직렬 저항기

을 통해 차량 배터리로부터 직접 충전된다. 부하 전류

는 부하

를 통해 배터리

로부터 생성되고 측정 저항기들 (R1, R2) 의 저항기 네트워크를 통해 그라운드

로 흐른다.

2 개의 커패시터들 (C1, C2) 은 스위치 (S1) 및 레퍼런스 저항기

를 통해 제 1 측정 저항기와 제 2 측정 저항기 사이의 포인트에 연결된다. 2 개의 전압계들 (U1, U2) 은 이 포인트에 또한 연결된다. 추가의 전압계

는 레퍼런스 저항기

에 걸쳐 배열되고 캘리브레이션 전류

가 레퍼런스 저항기

를 통하여 흐르고 있을 때 그 레퍼런스 저항기

에 걸쳐 강하된 전압을 측정한다.

스위치 (S1) 가 닫히는 결과로서, 캘리브레이션 전류

는 따라서 부하 전류

에 더하여 측정 저항기들 (R1, R2) 을 포함하는 저항기 네트워크로 공급되고, 여기서 제 1 커패시터 (C1) 는 제 1 측정 저항기 (R1) 를 통해 실질적으로 방전되고 제 2 커패시터 (C2) 는 제 2 측정 저항기 (R2) 를 통해 실질적으로 방전된다. 이것은 결과적으로 2 개의 캘리브레이션 부분 전류들, 즉 제 1 캘리브레이션 부분 전류

과 제 2 캘리브레이션 부분 전류

를 산출하고, 여기서 제 1 캘리브레이션 부분 전류

은 제 1 측정 저항기 (R1) 를 통하여 흐르고 제 2 캘리브레이션 부분 전류

는 제 2 측정 저항기 (R2) 를 통하여 흐른다. 2 개의 캘리브레이션 부분 전류들 (

및

) 은 2 개의 측정 저항기들 (R1, R2) 에 걸쳐 반대인 연산 기호들을 갖는 반면, 그들의 합

는 레퍼런스 저항기

를 통하여 흐르고 이미 설명한 바와 같이, 전압 측정을 사용하여 측정될 수 있다.

2 개의 측정 저항기들 (R1, R2) 에 걸쳐 강하된 전압들을 측정하기 위한 전압계들 (U1, U2) 은 본 건에서는 더 이상 상세히 설명되지 않는다. 전압계들 (U1, U2) 각각은 통상적으로, 일반적으로 가변 이득 팩터를 가진 적어도 하나의 증폭기를 갖고, 각각은 멀티플렉서를 통해 각각의 증폭기에 연결될 수 있는 아날로그/디지털 컨버터, 그렇지 않으면 공통 아날로그/디지털 컨버터를 갖는다.

산술 유닛, 예를 들어, 마이크로제어기의 형태로 있을 수도 있는 예를 들어 전자 제어 장치는 도 1 에 나타내지지 않는다. 이러한 전자 제어 장치는, 예를 들어, 프로세서 수단 및 저장 수단을 가질 수 있고, 저장 수단은, 프로세서 수단이 본 발명에 따른 방법을 수행하는 실행 동안에, 프로그램 코드를 저장한다. 특히, 프로세서 수단은 상기 언급된 공식들에 따라 부하 전류

를 계산할 수 있다. 산술 유닛 또는 전자 제어 장치는 바람직하게는 전압들

의 판독을 위한 인터페이스 및 스위치 (S1) 를 제어하기 위한 인터페이스를 또한 가질 수도 있다.

커패시터들 (C1, C2) 대신에, 임의의 원하는 다른 타입의 전류 소스가 사용될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 예를 들어, DC/DC 컨버터들, 배터리의 양극으로의 직접 연결 (직렬 저항기

을 갖거나 또는 갖지 않음), 동위상 (in-phase) 레귤레이터들, 레귤레이팅된 정밀한 전류 소스들 (특히

를 통한

측정이 생략됨), 그렇지 않으면 다른 적합한 실시형태들을 사용하는 것이 가능하다.

또한, 계산들의 부분들, 특히 측정 저항기들에 걸쳐 측정된 전압들

의 합 및/또는 이들 전압들 간의 차

의 계산이 또한 측정된 값들이 디지털화되기 전에 아날로그 형태로 수행될 수 있다는 것이 언급되어야 한다.

도 2 는 제 2 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다. 이전의 도면들에 대한 변화들이 도 2 및 추가 도면들에서 실질적으로 논의되며, 이 경우에 구체적으로 언급되지 않은 엘리먼트들에 관해서는 이전의 설명을 참조한다는 것이 언급되어야 한다.

도 2 에 따른 실시형태에서, 저항기 네트워크 또는 측정 저항기들의 그룹은 병렬로 및 직렬로 연결된 복수의 측정 저항기들

을 포함한다. 이 실시형태의 하나의 이점은, 특히, 복수의 저항기 브랜치들이 병렬로 연결되는 결과로서 전체 더 낮은 측정 저항이

경로에서 달성되는 반면, 측정 저항기들

이 상대적으로 클 수 있다는 것이다. 따라서, 부하 전류와 비교하여 낮은 인가된 캘리브레이션 전류의 경우라도, 상대적으로 높은, 다시 말해서 용이하게 측정가능한 전압 강하가 개별의 측정 저항기에서 산출된다. 캘리브레이션 전류들

및 전압계들

은 멀티플렉서

를 통해 임의의 원하는 브랜치

에 배정될 수 있다.

레퍼런스 전류들 및 측정 변수를 공동으로 스위칭하기 위한 멀티플렉서 대신에, 2 개 이상의 멀티플렉서들을 사용하는 것이 유리할 수도 있으며, 2 개 이상의 멀티플렉서들 중 하나는 레퍼런스 전류들을 스위칭하는데 사용되고 그 2 개 이상의 멀티플렉서들 중 두번째는 저항기 네트워크의 개별의 브랜치에 전압계들을 연결하는데 사용된다.

멀티플렉서

대신에, 또한, 예를 들어, 각각의 측정 저항기

에 대해 하나의 전류 소스 및/또는 하나의 전압 측정 디바이스를 사용하는 것이 가능하다.

도 3 은 본 발명의 제 3 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다. 이 경우에, 별도의 멀티플렉서

은 캘리브레이션 전류

를 저항기 네트워크의 임의의 원하는 브랜치

로 스위칭하는데 사용되고 제 2 멀티플렉서

는 전압계들

을 저항기 네트워크의 임의의 원하는 브랜치

에 연결하는데 사용된다. 마이크로제어기

는 멀티플렉서들

및 스위치

를 제어하고 측정된 값들

를 수신한다.

마이크로제어기

는 전자 제어 장치이고 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 구성된다. 이 경우에, 원칙적으로는, 설명된 모든 실시형태들 및 변형들을 다시 참조하는 것이 가능하다.

도 4 는 본 발명의 제 4 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시하고, 여기서 캘리브레이션 전류들

은 저항기 브랜치의 상이한 측정 저항기들 (상부에 있는 저항기, 저부에 있는 저항기) 을 통해 제어기에 의해 별도로 의도적으로 스위칭될 수 있다. 전압 측정은, 상세하게, 증폭 (증폭기 1, 증폭기 2) 및 아날로그/디지털 컨버전 (A/D 컨버터 1, A/D 컨버터 2) 의 단계들로 나뉜다.

도 5 는, 캘리브레이션 전류가 별도로 인가될 수 있는, 각각의 브랜치에 대해 저항기 네트워크가 직렬로 연결된 3 개의 저항기들 (상부에 있는 저항기, 중간에 있는 저항기, 저부에 있는 저항기) 을 포함하는 제 5 예시적인 실시형태에 따른 연결을 가진 측정 저항기들의 그룹을 도시한다.

도시된 회로들의 임의의 원하는 서브세트들은 예를 들어 인쇄 회로 기판 상에 별개의 컴포넌트들과 피팅되거나, 또는 반도체 디바이스에 통합될 수 있다. 추가로, 별개의 회로 또는 반도체 디바이스는, 추가의 장치들, 예를 들어, 특히 온도를 측정하기 위한 온도 센서들, 저항기들

중 적어도 하나, 특히 배터리 전압들을 측정하기 위한 전압 센서들, 통신 인터페이스들, 추가의 전류 소스들, 전류 소스들

을 제어하기 위한 장치, 클록 발생기들, 특히 전류 측정 장치에 관한 캘리브레이션 데이터, 예를 들어, 제작 최종 테스트에서 결정된

의 값 또는

의 온도 계수를 저장하기 위한 휘발성 및/또는 비휘발성 데이터 메모리들, 특히 배터리의 물리적 변수들을 계산하기 위한 또는 온도 모델들을 계산하기 위한, 특히 배터리 온도, 장치의 주변 온도를 계산하기 위한 또는 사용되는 저항기들

중 하나 이상의 온도를 계산하기 위한 마이크로프로세서들을 가질 수도 있다.

장치의 전체 어레인지먼트 또는 임의의 원하는 서브세트는, 예를 들어, 통합된 커넥터로 또는 이 커넥터 없이 플라스틱 또는 금속 하우징에 설치될 수 있거나 또는 플라스틱으로 사출-성형 (injection-mold) 될 수 있다.

상기 장치들, 특히 측정 저항기들 또는 션트 저항기들

의 전체 어레인지먼트 또는 임의의 원하는 서브세트는 배터리 극 단자에, 케이블 슈 (cable shoe) 에, 배터리 케이블에 또는 배터리에 통합될 수 있다.

회로는 또한 저항기들

에서 탭 오프된 전압들을 위해 하나 이상의 초퍼들을 포함할 수도 있다.

회로는 또한, 저항기들

에서 탭 오프된 전압들을 위해 또는 탭 오프되거나 또는 거기에 증폭된 전압들을 위해 하나 이상의 샘플-앤-홀드 엘리먼트들을 포함할 수도 있다.

마지막으로, 캘리브레이션 전류

는 또한

를 사용하는 전압 측정 이외의 전류 측정 방법을 사용하여, 예를 들어 홀 센서 또는 다른 자기-기반 측정 방법들을 사용하여 측정될 수 있다.

상기 언급된 공식들에 대한 유도는 또한 아래에 주어진다. 개개의 변수들의 의미에 대해서는 상기 설명을 참조한다.

본 발명에 따른 방법의 언급된 단계들은 나타낸 순서로 실행될 수 있다. 그러나, 그들은 또한 상이한 순서로 실행될 수 있다. 예를 들어, 단계들의 특정 조합을 가진, 그 실시형태들 중 하나에서, 본 발명에 따른 방법은 어떤 추가의 단계들도 실행되지 않는 그러한 방식으로 실행될 수 있다. 그러나, 원칙적으로는, 언급되지 않은 종류의 단계들 조차, 추가의 단계들이 또한 실행될 수 있다.

출원서의 부분인 청구항들은 추가 보호를 얻지 않는 것으로 나타내지 않는다.

피처 또는 피처들의 그룹이 전적으로 필요한 것은 아니라는 것이 절차의 과정에서 드러나면, 출원인은 피처 또는 피처들의 그룹을 더 이상 갖지 않는 적어도 하나의 독립항에 대한 워딩을 지금 원한다. 이것은, 일 예로, 출원일에 존재하는 청구항의 부분 조합일 수도 있고, 추가 피처에 의해 제한되는 출원일에 존재하는 청구항의 부분 조합일 수도 있다. 리워딩을 필요로 하는 이러한 종류의 피처들의 조합들 또는 청구항들은 본 출원의 개시에 의해 물론 커버되는 것으로 이해될 수 있다.

추가로, 다양한 실시형태들 또는 예시적인 실시형태들에서 설명되고 및/또는 도면들에 도시되는, 본 발명의 구성들, 피처들, 및 변형들이 임의의 방식으로 서로 조합될 수 있다는 것이 언급되어야 한다. 단일 또는 다중 피처들은 임의의 방식으로 상호교환될 수 있다. 그로부터 발생하는 피처들의 조합들은 이 출원의 개시에 의해 물론 커버되는 것으로 이해될 수 있다.

종속항들에서의 역 참조들이 역 참조된 하위청구항들의 피처들에 대한 독립적인 실질적인 보호를 얻지 않는 것으로 이해하도록 의도된 것은 아니다. 이러한 피처들은 또한 임의의 방식으로 다른 피처들과 조합될 수 있다.

단지 다른 피처들과 함께 설명 또는 청구항에 개시되는 설명 또는 피처들에서 단지 개시된 피처들은 기본적으로 본 발명에 필수적인 독립적인 중요성이 될 수도 있다. 따라서 이들은 또한 종래 기술과의 구별을 위해 청구항들에 개별적으로 포함될 수 있다.

더 나은 가독성을 위해, 일부 레퍼런스 부호들은 청구항들에서 약자 형태로 표현된다. 제 1 동작 파라미터는 따라서 a 로 나타내고, 제 2 동작 파라미터는

로 나타내고 이득 팩터는 g 로 나타낸다. 상기 설명에서 사용되는 인덱스들은 이 경우에 없어도 된다.

Claims

측정 저항기들의 그룹을 통하여 흐르는 부하 전류 (
) 를 결정하기 위한 방법으로서,
- 상기 측정 저항기들의 그룹은 다수의 브랜치들을 갖고 각각의 브랜치는 레퍼런스 저항기 (
) 에 연결되는 커넥션 포인트에서 적어도 하나의 개별의 제 2 측정 저항기 (R2) 에 연결되는 적어도 하나의 개별의 제 1 측정 저항기 (R1) 를 갖고,
- 상기 부하 전류를 결정하기 위한 방법은, 상기 브랜치들의 각각에 대해 다음의 단계들:
- 상기 부하 전류 (
) 에 응답하여 상기 제 1 측정 저항기 (R1) 에 걸쳐 강하되는 제 1 측정 전압 (U1), 및 상기 부하 전류 (
) 에 응답하여 상기 제 2 측정 저항기 (R2) 에 걸쳐 강하되는 제 2 측정 전압 (U2) 을 측정하는 단계,
- 상기 제 1 측정 전압 (U1) 및 상기 제 2 측정 전압 (U2) 에 근거하여 제 1 동작 파라미터 (a) 를 계산하는 단계,
- 개별의 캘리브레이션 주기들 동안 상기 측정 저항기들의 그룹의 각각의 브랜치를 캘리브레이팅하는 단계를 갖고,
상기 부하 전류 (
) 를 결정하기 위한 방법은, 상기 개별의 캘리브레이션 주기들 동안만 다음의 단계들:
- 상기 측정 저항기들의 그룹의 상기 브랜치로 캘리브레이션 전류 (
) 를 전도시키는 단계로서, 상기 캘리브레이션 전류 (
) 는 상기 제 1 측정 저항기 (R1) 를 통하여 흐르는 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 및 상기 제2 측정 저항기 (R2) 를 통하여 흐르는 제 2 캘리브레이션 부분 전류 (
) 로 나뉘고, 상기 캘리브레이션 전류는 상기 레퍼런스 저항기 (
) 를 통하여 상기 커넥션 포인트까지 흐르는, 상기 캘리브레이션 전류를 전도시키는 단계, 및
- 흐르는 상기 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 및 상기 부하 전류 (
) 에 응답하여 상기 제 1 측정 저항기 (R1) 에 걸쳐 강하되는 제 1 캘리브레이션 전압 (U1), 및 흐르는 상기 제 2 캘리브레이션 부분 전류 (
) 및 상기 부하 전류 (
) 에 응답하여 상기 제 2 측정 저항기 (R2) 에 걸쳐 강하되는 제 2 캘리브레이션 전압 (U2) 을 측정하는 단계를 가지며,
- 제 2 동작 파라미터 (
) 는 적어도 상기 제 1 캘리브레이션 전압 (U1), 상기 제 2 캘리브레이션 전압 (U2), 상기 제 1 동작 파라미터 (a) 및 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기에 근거하여 계산되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 는 상기 부하 전류 (
) 의 전류 방향에 기초하여 상기 제 2 캘리브레이션 부분 전류 (
) 와 상이한, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 는 제로인, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 2 동작 파라미터 (
) 는 상기 제 2 측정 저항기 (R2) 의 저항 값과 상기 제 2 측정 전압을 측정하는 전압계 (U2) 의 이득 팩터 (g) 의 곱에 대응하는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 2 동작 파라미터 (
) 는 제 1 분수 (fraction) 와 제 2 분수 간의 차로서 계산되고,
- 상기 제 1 분수의 분자는 제 2 레퍼런스 전압 (U2) 을 포함하고,
- 상기 제 1 분수의 분모는 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기를 포함하고,
- 상기 제 2 분수의 분자는 제 1 레퍼런스 전압 (U1) 을 포함하고, 그리고
- 상기 제 2 분수의 분모는 상기 제 1 동작 파라미터 (a) 와 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기의 곱을 포함하는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 1 동작 파라미터 (a) 는,
- 상기 제 2 측정 저항기 (R2) 의 저항 값과 상기 제 2 측정 전압을 측정하는 전압계 (U2) 의 이득 팩터 (g) 의 곱과,
- 상기 제 1 측정 저항기 (R1) 의 저항 값과 상기 제 1 측정 전압을 측정하는 전압계 (U1) 의 이득 팩터 (g) 의 곱
간의 비율에 대응하는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 1 동작 파라미터 (a) 는, 상기 제 1 측정 전압 (U1) 을 상기 제 2 측정 전압 (U2) 으로 나누는 것에 의해 또는 상기 제 1 측정 전압 (U1) 및 상기 제 2 측정 전압 (U2) 에 근거한 회귀 분석에 의하여 계산되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 부하 전류 (
) 는 캘리브레이션 주기들 이외의 시간들로부터 부하 전류들을 외삽하는 것에 의해 개별의 캘리브레이션 주기들 동안 계산되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 는 제로이고, 그리고
- 상기 부하 전류 (
) 는 상기 제 2 캘리브레이션 전압 (U2), 상기 제 2 동작 파라미터 (
) 및 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기에 근거하여 개별의 캘리브레이션 주기들 동안 계산되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 부하 전류 (
) 는 상기 제 2 측정 전압 (U2) 을 상기 제 2 동작 파라미터 (
) 로 나누는 것에 의해 캘리브레이션 주기들 이외에 계산되고, 또는
- 상기 부하 전류 (
) 는 상기 제 2 캘리브레이션 전압 (U2) 을 상기 제 2 동작 파라미터 (
) 마이너스 보정 값으로 나누는 것에 의해 캘리브레이션 주기들 동안 계산되고, 상기 보정 값은 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기인, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
- 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기는, 알려진 저항 값을 가진 레퍼런스 저항기 (
) 에서의 측정된 전압 강하에 근거하여 결정되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
- 상기 부하 전류에 대한 에러 값은 상기 레퍼런스 저항기 (
) 의 전류 세기에 근거하여 계산되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
배터리 센서로서,
- 측정 저항기들의 그룹으로서, 상기 측정 저항기들의 그룹은 다수의 브랜치들을 갖고 각각의 브랜치는 레퍼런스 저항기 (
) 에 연결되는 커넥션 포인트에서 적어도 하나의 개별의 제 2 측정 저항기 (R2) 에 연결되는 적어도 하나의 개별의 제 1 측정 저항기 (R1) 를 갖는, 상기 측정 저항기들의 그룹,
- 적어도 하나의 제 1 전압계 (U1) 및 하나의 제 2 전압계 (U2) 로서, 상기 제 1 전압계 (U1) 는 부하 전류 (
) 에 응답하여 상기 제 1 측정 저항기 (R1) 에 걸쳐 강하된 전압을 측정하도록 구성되고, 상기 제 2 전압계 (U2) 는 상기 부하 전류 (
) 에 응답하여 상기 제 2 측정 저항기 (R2) 에 걸쳐 강하된 전압을 측정하도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 제 1 전압계 (U1) 및 하나의 제 2 전압계 (U2),
- 상기 측정 저항기들의 그룹을 통하여 캘리브레이션 전류 (
) 를 전도시키도록 구성되는 적어도 하나의 캘리브레이션 전류 소스, 및
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 부하 전류를 결정하기 위한 방법을 수행하도록 구성되는 전자 제어 장치 (
)
를 갖는, 배터리 센서.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 측정 저항기들의 그룹은 단일 브랜치를 갖거나; 또는
- 상기 측정 저항기들의 그룹은 복수의 브랜치들을 갖고,
- 다수의 멀티플렉서들 (Mux) 이 전압 측정 및 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전도 중 적어도 하나를, 특정한 브랜치로 배정하기 위하여 제공되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 측정 저항기들의 그룹은 복수의 브랜치들을 갖고, 그리고
- 상기 부하 전류 (
) 는 모든 브랜치들에 걸쳐 합산된 방식으로 계산되는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 2 항에 있어서,
- 상기 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 는 상기 제 2 캘리브레이션 부분 전류 (
) 와 반대인, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 10 항에 있어서,
- 상기 보정 값은, 상기 제 1 캘리브레이션 부분 전류 (
) 가 제로이면, 상기 캘리브레이션 전류 (
) 의 전류 세기인, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
- 상기 레퍼런스 저항기 (
) 는 온도-안정된 레퍼런스 저항기 (
) 및 장기 (long-term) 안정된 레퍼런스 저항기 (
) 중 적어도 하나를 포함하는, 부하 전류를 결정하기 위한 방법.