WO2017036723A1 - Anschlussvorrichtung zum anschliessen eines messgerätes an einen anschlusspol eines energiespeichers eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Anschlussvorrichtung zum anschliessen eines messgerätes an einen anschlusspol eines energiespeichers eines kraftfahrzeugs Download PDF

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Martin Schramme
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Continental Automotive Technologies GmbH
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/364—Battery terminal connectors with integrated measuring arrangements

Definitions

  • the present invention relates to the field of metrology in the field of energy storage in motor vehicles.
  • the invention relates to a connection device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage device of a motor vehicle.
  • measuring devices such as battery sensors
  • shunt which has a measuring resistance value which is as constant as possible over the temperature.
  • the shunt is often integrated into a main current path of the measuring arrangement and generates, when it is traversed by a current, an electrical voltage according to Ohm's law. This voltage is proportional to a resistance of the shunt and to the current flowing through the shunt and can be converted into a current value.
  • the measurement of the shunt voltage and the conversion to the corresponding current value is often carried out by means of an electrical circuit which is electrically and mechanically connected to the shunt or the main current path of the measuring arrangement.
  • the resistance is often in a defined range below the electrical circuit by a rejuvenation of the main current path, which criz- For example, is designed as a conductive bridge generated.
  • a taper increases the resistance of the main ⁇ current path.
  • a region of the conductive bridge formed by a taper can strongly heat up with a locally high resistance at high current flow. This can cause temperature gradients and resulting thermal stresses in the conductive bridge, which can interfere with measurement of the battery sensor.
  • Document US 2015/0 192 622 Al describes an on ⁇ circuit device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage. In this case, the terminal pole of the battery is electrically conductively connected to an electrical line through a line plate.
  • the conduit plate has a first and a second web. Both webs run at the edge of the conduit plate.
  • the connection of the two webs with a measuring device allows the measurement of the voltage drop across the resistor element.
  • the publication US 2014/0 320 150 AI discloses a connection device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage.
  • the terminal pole of the battery is electrically conductively connected to an electrical line through a line plate.
  • the conduit plate has a first and a second web. Again, both webs run on the edge of the conduit plate.
  • the connection of the two webs with a measuring device allows the measurement of the voltage drop across the resistor element.
  • the invention relates to an on ⁇ closing device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage of a motor vehicle, with a terminal, which is designed to clamp the terminal pole clamped, and a line element, with a first connection area, which with the terminal and a second terminal region to which an electric wire is electrically connectable, the wire member further comprising: a conductive bridge electrically connecting the first terminal region to the second terminal region, a first land extending from the first terminal region extends, and a second web, which extends from the second connection region, wherein the first web and the second web by
  • Recesses are formed in the conductive bridge and aligned with each other, wherein the first web and the second web form a connection terminal for connecting the measuring device.
  • the measuring device can record efficiently by means of an electrical contacting of the webs a measured variable occurring over the length of the bridge, for example a voltage.
  • the first web and the second web are each formed by a recess and extend along a central axis of the conductive bridge.
  • the technical advantage is achieved that the first web and the second web can be mechanically and electrically shielded from the surrounding conductive bridge.
  • the first web and the second web of the conductive bridge can be at least partially shielded from electromagnetic interference.
  • the measuring device may be smaller than the conductive bridge, or may have a smaller cross-sectional area than the conductive bridge, since contacting points for the measuring device on the first web and the second web may be close together due to their orientation to each other.
  • the energy store may be an accumulator or a battery, in particular a starter battery or a vehicle battery of a motor vehicle.
  • the energy store can be
  • the energy store can have a plus and a minus pole, to which a voltage of, for example, 12 V or 24 V can be present.
  • the first land, the second land, and the conductive bridge extend in substantially the same plane.
  • the first web comprises at least one contact element for connecting the measuring device
  • the second web comprises at least one further contact element for connecting the measuring device.
  • further webs are formed by further recesses in the bridge, wherein the further webs extend from the first connection region and / or the second connection region and run parallel to the first web or to the second web.
  • the further measured variables may be, for example, a constant or a temporally variable reference current, for example for determining a compensation factor for a thermal resistance change of the conductive bridge.
  • the further webs comprise further contact elements for connecting the measuring device. As a result, the technical advantage is achieved that the measuring device can be efficiently connected to the further webs for detecting at least one further electrical measured variable.
  • the conductive bridge Brü ⁇ ckenabitese on which an angle, in particular at an angle of 90 ° extend to each other, or the conductive bridge extends straight.
  • the conduit element is integrally formed.
  • the technical advantage is achieved that a simple production of the line element, for example by means of punching technology from a one-piece conductive plate, can be done.
  • contact resistances which occur at connecting points in the case of multi-part line elements, and power losses occurring at these contact resistances can be efficiently avoided.
  • high temperatures resulting from contact resistances which can lead to temperature gradients and thermal stresses in the line element, can be avoided.
  • the conduit element is formed of a copper alloy.
  • the second connection region has a connection for connecting the electrical line by means of screw or crimp connection. This will be the technical Advantage achieved that the electrical line can be efficiently connected to the second port.
  • the invention relates to a measuring arrangement for detecting an electrical parameter of an energy store, wherein the measuring arrangement comprises the Ranvor ⁇ direction according to any one of the preceding claims and the measuring device, which is connected to the line element of the connecting device comprises.
  • the measuring arrangement can efficiently detect an electrical measured variable at the conductive bridge, while the energy store is connected to the electrical line via the connecting device.
  • the measuring arrangement comprises a
  • Printed circuit board with at least one sensor element, in particular a voltage sensor element This achieves the technical advantage that the measuring arrangement can efficiently detect a voltage drop across the conductive bridge.
  • the measuring device comprises an analog-to-digital converter and / or a processor.
  • an analog measured variable detected by the measuring device can be converted into a digital signal and / or can be converted by the processor into another physical measured variable.
  • the processor can convert this voltage value, for example, into a current value.
  • the current value may be, for example, a charging or discharging current of the energy storage ⁇ memory.
  • the processor may be a microprocessor which may be electrically connected to the sensor element and / or the analog-to-digital converter.
  • the processor can include a memory in which reference values, for example a reference resistance of the measuring resistor, can be stored.
  • the measuring device comprises a Tempe ⁇ temperature sensor element for detecting a temperature of the energy storage device and / or the connection device and / or the conductive bridge.
  • a Tempe ⁇ temperature sensor element for detecting a temperature of the energy storage device and / or the connection device and / or the conductive bridge.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a
  • connection device is a schematic representation of a connection device
  • connection device 3 is a schematic representation of a connection device
  • Fig. 4 is a schematic representation of a measuring arrangement.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a connection ⁇ device 100 for connecting a measuring device 119 exemplified in Fig. 1 to a terminal post of a Energy storage of a motor vehicle according to a Ausique ⁇ tion form.
  • the connection device 100 for connecting the measuring device 119 to the connection pole of the energy accumulator of the motor vehicle comprises a connection terminal 101, which is designed to grip the connection pole, and a line element 103 with a first connection region 105, which is connected to the connection terminal 101, and a second terminal portion 107 to which an electric wire is electrically connectable, a conductive bridge 109 electrically connecting the first terminal portion 105 to the second terminal portion 107, a first land 110 extending from the first terminal portion 105, and a second land Stem 111, which extends from the second connection portion 107, wherein the first web 110 and the second web 111 formed by Aus ⁇ savings 113 in the conductive bridge 109 and aligned to ⁇ each other, wherein the first web 110 and the second web 111th a connection terminal for connecting the Me form 119.
  • the first land 110 and the second land 111 extend along a center axis of the conductive bridge 109.
  • the webs 110, 111 can be protected in a particularly efficient manner mechanically and electrically by the conductive bridge.
  • the webs of the conductive bridge against electromagnetic interference can be shielded.
  • the electrical resistance contributes to the total distance between the first connection region 105 and the second connection region 107 for generating an ohmic voltage drop.
  • the detection of this resistive voltage clamping ⁇ trash can through the meter 119 to determine a Charging or discharging the energy storage, which can be done ⁇ example, also by the meter 119, are used.
  • the webs 110, 111 are aligned with each other, and the ends of the webs may be close together. Consequently, the contact points 115 on the webs 110, 111, to which the measuring device 119 is connected to the webs 110, 111, close together.
  • the meter 119 may have compact dimensions, in particular the measuring instrument 119 may have a smaller cross sectional area than the at ⁇ circuit device 100 or the conductive bridge 109 have.
  • connection device 100 shows a schematic illustration of the connection device 100 according to an embodiment with a measuring device 119 shown by way of example, wherein the connection device 100 comprises two further webs 401, 403 which run parallel to the first web 110 and to the second web 111, respectively.
  • the further webs 401, 403 are used for detecting a further measured variables by the measuring device, for example a constant or temporally variable reference current. In this manner, a compensation factor for a thermal Wi can derstands selectedung the conductive bridge are determined at 109 ⁇ play.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of the connection device 100 according to an embodiment with a measuring device 119 illustrated by way of example, wherein the conductive bridge 109 extends in a straight line.
  • the conductive bridge extends linearly in Fig. 3109, for example, safety distances between the Kon can ⁇ timing points 115 on the first web 110 and the second web 111, the terminal 101 and the electrical line are maintained. Furthermore, a bend or an angled course of the first web 110 and / or the second web 111 can be avoided, whereby the mechanical stability of the first web 110 and / or second web 111 can be increased.
  • the measuring arrangement comprises the measuring device 119, which is connected to the connecting device 100 according to one of the aforementioned embodiments, and which is surrounded by a housing 601.
  • the housing 601 is a synthetic material housing ⁇ , for example, an injection-molded housing or a metallic housing.
  • the housing 601 may protect the meter 119 from mechanical and / or electromagnetic interference.
  • the housing 601 surrounds the measuring device 119. According to a further embodiment, the housing 601 encloses the measuring device 119 and at least partially the conductive bridge 109.
  • the mechanical stability of the conductive bridge 109 in the region of the measuring device 119 can be increased to protect the measuring device 119.
  • the conductive bridge 109 may have an enlarged cross-sectional area in the region of the measuring device 119.
  • the measuring device 119 comprises a printed circuit board with an electrical circuit.
  • the circuit board may for example be a one-sided or a double-sided printed circuit board, a multi-layer board, a fle ible ⁇ circuit board or a ceramic circuit board.
  • the measuring device 119 comprises a temperature sensor for detecting the temperature of the conductive bridge 109 to compensate for a temperature-conditional change of the resistance value of the conductive bridge 109 at the loading ⁇ calculation of the current from the voltage drop on the conductive bridge 109th
  • the conductive bridge 109 is formed as a shunt.
  • the measuring device 119 comprises an integrated circuit having at least one sensor element, in particular a voltage sensor element.
  • the energy store is a battery of the motor vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung (100) zum Anschließen eines Messgerätes (119) an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer Anschlussklemme (101), welche ausgebildet ist, den Anschlusspol klemmend zu umgreifen, und einem Leitungselement (103), mit einem ersten Anschlussbereich (105), welcher mit der Anschlussklemme (101) verbunden ist, und einem zweiten Anschlussbereich (107), mit welchem eine elektrische Leitung elektrisch verbindbar ist, wobei das Leitungselement (103) ferner folgende Merkmale aufweist: eine leitfähige Brücke (109), welche den ersten Anschlussbereich (105) mit dem zweiten Anschlussbereich (107) elektrisch verbindet, einen ersten Steg (110), welcher sich von dem ersten Anschlussbereich (105) erstreckt, und einen zweiten Steg (111), welcher sich von dem zweiten Anschlussbereich (107) erstreckt, wobei der erste Steg (110) und der zweite Steg (111) durch Aussparungen (113) in der leitfähigen Brücke (109) gebildet und zueinander ausgerichtet sind, wobei der erste Steg (110) und der zweite Steg (111) ein Anschlussterminal zum Anschließen des Messgerätes (119) formen, wobei der erste Steg (110) und der zweite Steg (111) jeweils durch eine Aussparung (113) gebildet sind und entlang einer Mittelachse der leitfähigen Brücke (109) verlaufen.

Description

Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Messtechnik im Bereich der Energiespeicher in Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In modernen Kraftfahrzeugen ist eine exakte Messung von Lade- und Entladeströmen eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Fahrzeugbatterie, wichtig. Zu diesem Zweck werden häufig Messanordnungen, beispielsweise Batteriesensoren, in den Kraftfahrzeugen verbaut. Diese Messanordnungen arbeiten oftmals mittels eines Messwiderstandes, sogenannten Shunts, welcher einen über die Temperatur möglichst konstanten Mess- widerstandswert aufweist. Der Shunt ist dabei häufig in einen Hauptstrompfad der Messanordnung integriert und erzeugt, wenn er von einem Strom durchflössen wird, eine elektrische Spannung gemäß dem ohmschen Gesetz. Diese Spannung ist proportional zu einem Widerstand des Shunts und zu dem Strom, welcher durch den Shunt fließt, und kann in einen Stromwert umgerechnet werden. Die Messung der Shunt-Spannung und die Umwandlung in den entsprechenden Stromwert erfolgt häufig mittels eines elektrischen Schaltkreises, der elektrisch und mechanisch mit dem Shunt oder dem Hauptstrompfad der Messanordnung verbunden ist.
In modernen Batteriesensoren wird der Widerstand häufig in einem definierten Bereich unterhalb des elektrischen Schaltkreises durch eine Verjüngung des Hauptstrompfades, welcher bei- spielsweise als leitfähige Brücke ausgebildet ist, erzeugt. Eine solche Verjüngung erhöht jedoch den Widerstand des Haupt¬ strompfades. Zudem kann sich ein durch eine Verjüngung gebildeter Bereich der leitfähigen Brücke mit einem lokal hohen Widerstand bei hohem Stromfluss stark erwärmen. Dies kann Temperaturgradienten und daraus resultierende Thermospannungen in der leitfähigen Brücke verursachen, welche eine Messung des Batteriesensors stören können. Die Druckschrift US 2015/0 192 622 AI beschreibt eine An¬ schlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgeräts an einen Anschlusspol eines Energiespeichers . Dabei wird der Anschlusspol der Batterie elektrisch leitend mit einer elektrischen Leitung durch eine Leitungsplatte verbunden. Die Leitungsplatte weist einen ersten und einen zweiten Steg auf. Beide Stege verlaufen am Rand der Leitungsplatte. Der Bereich der Leitungsplatte, der neben den beiden Stegen verläuft, bildet ein Widerstandselement. Die Verbindung der beiden Stege mit einem Messgerät ermöglicht die Messung des Spannungsabfalls über das Widerstandselement.
Ebenso offenbart die Druckschrift US 2014/0 320 150 AI eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgeräts an einen Anschlusspol eines Energiespeichers . Dabei wird der Anschlusspol der Batterie elektrisch leitend mit einer elektrischen Leitung durch eine Leitungsplatte verbunden. Die Leitungsplatte weist einen ersten und einen zweiten Steg auf. Auch hier verlaufen beide Stege am Rand der Leitungsplatte . Der Bereich der Leitungsplatte, der neben den beiden Stegen verläuft, bildet ein Widerstandselement. Die Verbindung der beiden Stege mit einem Messgerät ermöglicht die Messung des Spannungsabfalls über das Widerstandselement . BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept zur Erfassung einer elektrischen Messgröße eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine An¬ schlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer Anschlussklemme, welche ausgebildet ist, den Anschlusspol klemmend zu umgreifen, und einem Leitungselement, mit einem ersten Anschlussbereich, welcher mit der Anschlussklemme verbunden ist, und einem zweiten Anschlussbereich, mit welchem eine elektrische Leitung elektrisch verbindbar ist, wobei das Leitungselement ferner folgende Merkmale aufweist: eine leitfähige Brücke, welche den ersten Anschlussbereich mit dem zweiten Anschlussbereich elektrisch verbindet, einen ersten Steg, welcher sich von dem ersten Anschlussbereich erstreckt , und einen zweiten Steg, welcher sich von dem zweiten Anschlussbereich erstreckt, wobei der erste Steg und der zweite Steg durch
Aussparungen in der leitfähigen Brücke gebildet und zueinander ausgerichtet sind, wobei der erste Steg und der zweite Steg ein Anschlussterminal zum Anschließen des Messgerätes formen. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Messgerät durch ein elektrisches kontaktieren der Stege eine über die Länger der Brücke anfallende Messgröße, beispielsweise eine Spannung, effizient erfassen kann. Durch das Anschließen des Messgerätes an den ersten Steg und den zweiten Steg kann das Messgerät beispielsweise eine über die komplette Länge der leitfähigen Brücke anfallende Spannung erfassen, da der erste Steg mit dem ersten Anschlussbereich und der zweite Steg mit dem zweiten Anschlussbereich verbunden ist. Somit kann für die Spannungsmessung der größtmögliche Widerstand der Brücke zur Verfügung gestellt werden. Der erste Steg und der zweite Steg sind jeweils durch eine Aussparung gebildet und verlaufen entlang einer Mittelachse der leitfähigen Brücke. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der erste Steg und der zweite Steg von der sie umgebenden leitfähigen Brücke mechanisch und elektrisch abgeschirmt werden können. Beispielsweise können der erste Steg und der zweite Steg von der leitfähigen Brücke zumindest teilweise von elektromagnetischer Störeinstrahlung abgeschirmt werden. Ferner kann das Messgerät kleiner als die leitfähige Brücke sein, bzw. eine kleinere Querschnittsfläche als die leitfähige Brücke aufweisen, da Kontaktierungspunkte für das Messgerät auf dem ersten Steges und dem zweiten Steges aufgrund deren Ausrichtung zueinander dicht zusammen liegen können. Auf den Einbau eines ausgeprägten Messwiderstandes oder eine Verjüngung der leitfähigen Brücke zwischen dem ersten Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich, über welchen eine abfallende Spannung gemessen wird, kann somit verzichtet werden. Dies kann zu einer vereinfachten Herstellung der Anschlussvorrichtung und zur Vermeidung von lokalen Erwärmungen und Temperaturgradienten in der leitfähigen Brücke führen.
Der Energiespeicher kann ein Akkumulator oder eine Batterie, insbesondere eine Starterbatterie bzw. eine Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeugs sein. Der Energiespeicher kann ein
Bleiakkumulator sein. Ferner kann der Energiespeicher einen Plus- und einen Minuspol aufweisen, an welchen eine Spannung von beispielsweise 12 V oder 24 V anliegen kann. Gemäß einer Ausführungsform verlaufen der erste Steg, der zweite Steg und die leitfähige Brücke im Wesentlichen in derselben Ebene. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine einfache Herstellung des Leitungselementes, beispielsweise mittels Stanzen oder Laserfräsen aus einer einstückigen leitfähigen Platte, erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erste Steg zumindest ein Kontaktelement zum Anschließen des Messgerätes, und umfasst der zweite Steg zumindest ein weiteres Kontaktelement zum An¬ schließen des Messgerätes. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Messgerät effizient an den ersten Steg und den zweiten Steg angeschlossen werden kann. Gemäß einer Ausführungsform sind die Kontaktelemente als Lötpins oder Einpresskontakte zum Anschließen des Messgerätes ausge¬ bildet. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Messgerät effizient an den ersten Steg und den zweiten Steg zur Erfassung zumindest einer elektrischen Messgröße angeschlossen werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform sind weitere Stege durch weitere Aussparungen in der Brücke gebildet, wobei sich die weiteren Stege von dem ersten Anschlussbereich und/oder dem zweiten Anschlussbereich erstrecken und parallel zum ersten Steg oder zum zweiten Steg verlaufen. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Messgerät an die weiteren Stege zur Erfassung von weiteren Messgrößen angeschlossen werden kann. Die weiteren Messgrößen können beispielsweise ein konstanter oder ein zeitlich veränderbarer Referenzstrom sein, beispielsweise zur Bestimmung eines Kompensationsfaktors für eine thermische Widerstandsänderung der leitfähigen Brücke. Gemäß einer Ausführungsform umfassen die weiteren Stege weitere Kontaktelemente zum Anschließen des Messgerätes. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Messgerät effizient an die weiteren Stege zur Erfassung zumindest einer weiteren elektrischen Messgröße angeschlossen werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform weist die leitfähige Brücke Brü¬ ckenabschnitte auf, welche winklig, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander verlaufen, oder erstreckt sich die leitfähige Brücke geradlinig. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Anschlussvorrichtung besonders kompakt ausgebildet sein kann .
Gemäß einer Ausführungsform ist das Leitungselement einstückig ausgebildet. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine einfache Herstellung des Leitungselementes, beispielsweise mittels Stanztechnik aus einer einstückigen leitfähigen Platte, erfolgen kann. Ferner können Kontaktwiderstände, welche bei mehrstückigen Leitungselementen an Verbindungsstellen auf- treten, und an diesen Kontaktwiderständen auftretende Verlustleistungen effizient vermieden werden. Ebenso können an Kontaktwiderständen entstehende hohe Temperaturen, welche zu Temperaturgradienten und Thermospannungen in dem Leitungselement führen können, vermieden werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Leitungselement aus einer Kupferlegierung geformt. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Leitungselement hohe Ströme effizient leiten kann .
Gemäß einer Ausführungsform weist der zweite Anschlussbereich einen Anschluss zum Anschließen der elektrischen Leitung mittels Schraub- oder Crimpverbindung auf. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die elektrische Leitung effizient an den zweiten Anschluss angeschlossen werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Mess- anordnung zur Erfassung einer elektrischen Messgröße eines Energiespeichers, wobei die Messanordnung die Anschlussvor¬ richtung nach einem der vorstehenden Ansprüche und das Messgerät, welches an das Leitungselement der Anschlussvorrichtung angeschlossen ist, umfasst. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Messanordnung eine elektrische Messgröße an der leitfähigen Brücke effizient erfassen kann, während der Energiespeicher über die Anschlussvorrichtung mit der elektrischen Leitung verbunden ist. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Messanordnung eine
Leiterplatte mit zumindest einem Sensorelement, insbesondere einem Spannungssensorelement. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Messanordnung eine an der leitfähigen Brücke abfallende Spannung effizient erfassen kann.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Messgerät einen Ana- log-Digital-Wandler und/oder einen Prozessor. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine mit dem Messgerät erfasste analoge Messgröße in ein digitales Signal umgewandelt werden kann und/oder von dem Prozessor in eine andere physikalische Messgröße umgewandelt werden kann.
Handelt es sich bei der elektrischen Messgröße beispielsweise um einen Spannungswert, welcher an der leitfähigen Brücke anfällt, so kann der Prozessor diesen Spannungswert beispielsweise in einen Stromwert umrechnen. Bei dem Stromwert kann es sich beispielsweise um einen Lade- oder Entladestrom des Energie¬ speichers handeln. Der Prozessor kann ein Mikroprozessor sein, welcher mit dem Sensorelement und/oder dem Analog-Digital-Wandler elektrisch verbunden sein kann. Ferner kann der Prozessor einen Speicher umfassen, in welchem Referenzwerte, beispielsweise ein Refe- renzwiderstand des Messwiderstandes, gespeichert sein können.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Messgerät ein Tempe¬ ratursensorelement zur Erfassung einer Temperatur des Energiespeichers und/oder der Anschlussvorrichtung und/oder der leitfähigen Brücke. Dadurch wird der technische Vorteil er¬ reicht, dass die Temperatur der leitfähigen Brücke ermittelt und bei der Berechnung des Stromwertes aus dem an der leitfähigen Brücke abfallenden Spannungswert berücksichtigt werden kann. BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Weitere Ausführungsbeispiele werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
schlussVorrichtung,·
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Messanordnung.
DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anschluss¬ vorrichtung 100 zum Anschließen eines in Fig. 1 beispielhaft dargestellten Messgerätes 119 an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausfüh¬ rungsform.
Die Anschlussvorrichtung 100 zum Anschließen des Messgerätes 119 an den Anschlusspol des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs umfasst eine Anschlussklemme 101, welche ausgebildet ist, den Anschlusspol klemmend zu umgreifen, und ein Leitungselement 103 mit einem ersten Anschlussbereich 105, welcher mit der Anschlussklemme 101 verbunden ist, und einem zweiten An- Schlussbereich 107, mit welchem eine elektrische Leitung elektrisch verbindbar ist, einer leitfähigen Brücke 109, welche den ersten Anschlussbereich 105 mit dem zweiten Anschlussbereich 107 elektrisch verbindet, einem ersten Steg 110, welcher sich von dem ersten Anschlussbereich 105 erstreckt, und einem zweiten Steg 111, welcher sich von dem zweiten Anschlussbereich 107 erstreckt, wobei der erste Steg 110 und der zweite Steg 111 durch Aus¬ sparungen 113 in der leitfähigen Brücke 109 gebildet und zu¬ einander ausgerichtet sind, wobei der erste Steg 110 und der zweite Steg 111 ein Anschlussterminal zum Anschließen des Messgerätes 119 formen. Der erste Steg 110 und der zweite Steg 111 verlaufen entlang einer Mittelachse der leitfähigen Brücke 109.
Durch die Anordnung des ersten Steges 110 und des zweiten Steges 111 gemäß Fig. 1 können die Stege 110, 111 besonders effizient mechanisch und elektrisch durch die leitfähige Brücke geschützt werden. Insbesondere können die Stege von der leitfähigen Brücke gegen elektromagnetische Störeinstrahlung abgeschirmt werden. Gemäß einer Ausführungsform trägt der elektrische Widerstand der gesamten Strecke zwischen dem ersten Anschlussbereich 105 und dem zweiten Anschlussbereich 107 zur Erzeugung eines ohmschen Spannungsabfalls bei. Die Erfassung dieses ohmschen Span¬ nungsabfalls durch das Messgerät 119 kann zur Ermittlung eines Lade- oder Entladestroms des Energiespeichers, welche bei¬ spielsweise ebenfalls durch das Messgerät 119 erfolgen kann, verwendet werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stege 110, 111 zueinander ausgerichtet, und können die Enden der Stege dicht zusammen liegen. Folglich können auch die Kontaktpunkte 115 auf den Stegen 110, 111, an welchen das Messgerät 119 an die Stege 110, 111 angeschlossen ist, dicht zusammen liegen. Somit kann das Messgerät 119 kompakte Ausmaße aufweisen, insbesondere kann das Messgerät 119 eine kleinere Querschnittsfläche als die An¬ schlussvorrichtung 100 oder die leitfähige Brücke 109 aufweisen.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Anschlussvor- richtung 100 gemäß einer Ausführungsform mit beispielhaft dargestelltem Messgerät 119, wobei die Anschlussvorrichtung 100 zwei weitere Stege 401, 403 umfasst, welche parallel zum ersten Steg 110 bzw. zum zweiten Steg 111 verlaufen. Gemäß einer Ausführungsform werden die weiteren Stege 401, 403 zur Erfassung einer weiterer Messgrößen durch das Messgerät, beispielsweise eines konstanten oder zeitlich veränderbaren Referenzstroms, verwendet. Auf diese Art und Weise kann bei¬ spielsweise ein Kompensationsfaktor für eine thermische Wi- derstandsänderung der leitfähigen Brücke 109 ermittelt werden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Anschlussvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform mit beispielhaft dargestelltem Messgerät 119, wobei sich die leitfähige Brücke 109 geradlinig erstreckt.
Da sich die leitfähige Brücke 109 in Fig. 3 geradlinig erstreckt können beispielsweise Sicherheitsabstände zwischen den Kon¬ taktpunkten 115 auf dem ersten Steg 110 und dem zweiten Steg 111, der Anschlussklemme 101 und der elektrischen Leitung eingehalten werden. Ferner kann eine Biegung oder ein winkliger Verlauf des ersten Steges 110 und/oder des zweiten Steges 111 vermieden werden, wodurch die mechanische Stabilität des ersten Steges 110 und/oder zweiten Steges 111 erhöht werden kann.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Messanordnung gemäß einer Ausführungsform. Die Messanordnung umfasst das Messgerät 119, welches an die Anschlussvorrichtung 100 gemäß einer der vorgenannten Ausführungsformen angeschlossen ist, und welches von einem Gehäuse 601 umgeben ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse 601 ein Kunst¬ stoffgehäuse, beispielsweise ein Spritzgussgehäuse, oder ein metallisches Gehäuse. Das Gehäuse 601 kann das Messgerät 119 vor mechanischen und/oder elektromagnetischen Störungen schützen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umschließt das Gehäuse 601 das Messgerät 119. Gemäß einer weiteren Ausführungsform um- schließt das Gehäuse 601 das Messgerät 119 und zumindest teilweise die leitfähige Brücke 109.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zum Schutz des Messgerätes 119 die mechanische Stabilität der leitfähigen Brücke 109 im Bereich des Messgerätes 119 erhöht werden.
Beispielsweise kann die leitfähige Brücke 109 im Bereich des Messgerätes 119 eine vergrößerte Querschnittsfläche aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Messgerät 119 eine Leiterplatte mit einem elektrischen Schaltkreis. Die Leiterplatte kann beispielsweise eine einseitige oder eine doppelseitige Leiterplatte, eine Mehrlagenplatine, eine fle¬ xible Leiterplatte oder eine keramische Leiterplatte sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Messgerät 119 einen Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur der leitfähigen Brücke 109, um eine temperaturbedinge Veränderung des Widerstandswertes der leitfähigen Brücke 109 bei der Be¬ rechnung des Stromes aus dem Spannungsabfall an der leitfähigen Brücke 109 zu kompensieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die leitfähige Brücke 109 als Shunt ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Messgerät 119 einen integrierten Schaltkreis mit zumindest einem Sensorelement, insbesondere einem Spannungssensorelement.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Energiespeicher eine Batterie des Kraftfahrzeuges.
BEZUGSZEICHENLISTE
100 Anschlussvorrichtung
101 Anschlussklemme
103 Leitungselement
105 erster Anschlussbereich
107 zweiter Anschlussbereich
109 leitfähige Brücke
110 erster Steg
111 zweiter Steg
113 Aussparung
115 Kontaktpunkt
117 Anschluss
119 Messgerät
401 weiterer Steg
403 weiterer Steg
601 Gehäuse

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Anschlussvorrichtung (100) zum Anschließen eines Messgerätes (119) an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit: einer Anschlussklemme (101), welche ausgebildet ist, den An¬ schlusspol klemmend zu umgreifen; und einem Leitungselement (103), mit einem ersten Anschlussbereich (105), welcher mit der Anschlussklemme (101) verbunden ist, und einem zweiten Anschlussbereich (107), mit welchem eine elektrische Leitung elektrisch verbindbar ist, wobei das Leitungselement (103) ferner folgende Merkmale aufweist: eine leitfähige Brücke (109), welche den ersten Anschlussbereich (105) mit dem zweiten Anschlussbereich (107) elektrisch verbindet; einen ersten Steg (110), welcher sich von dem ersten
Anschlussbereich (105) erstreckt; und einen zweiten Steg (111) , welcher sich von dem zweiten Anschlussbereich (107) erstreckt; wobei der erste Steg (110) und der zweite Steg (111) durch Aussparungen (113) in der leitfähigen Brücke (109) gebildet und zueinander ausgerichtet sind, wobei der erste Steg (110) und der zweite Steg (111) ein Anschlussterminal zum Anschließen des Messgerätes (119) formen; dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steg (110) und der zweite Steg (111) jeweils durch eine Aussparung (113) gebildet sind und entlang einer Mittelachse der leitfähigen Brücke (109) verlaufen.
2. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der erste Steg (110) , der zweite Steg (111) und die leitfähige Brücke (109) in derselben Ebene verlaufen.
3. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Steg (110) zumindest ein Kontakt- element zum Anschließen des Messgerätes (119) umfasst, und wobei der zweite Steg (111) zumindest ein weiteres Kontaktelement zum Anschließen des Messgerätes (119) umfasst.
4. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die Kontaktelemente als Lötpins oder Einpresskontakte zum An¬ schließen des Messgerätes (119) ausgebildet sind.
5. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei weitere Stege (401, 403) durch weitere Aus- sparungen (113) in der leitfähigen Brücke (109) gebildet sind, wobei sich die weiteren Stege (401, 403) von dem ersten Anschlussbereich (105) oder dem zweiten Anschlussbereich (107) erstrecken und parallel zum ersten Steg (110) oder zum zweiten Steg (111) verlaufen.
6. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die leitfähige Brücke (109) Brückenabschnitte aufweist, welche winklig, insbesondere in einem Winkel von 90°, zueinander verlaufen, oder wobei die leitfähige Brücke (109) sich geradlinig erstreckt.
7. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitungselement (103) einstückig ausge¬ bildet ist.
8. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Leitungselement (103) aus einer Kupfer¬ legierung geformt ist.
9. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der zweite Anschlussbereich (107) einen An- schluss (117) zum Anschließen der elektrischen Leitung mittels Schraub- oder Crimpverbindung aufweist.
10. Messanordnung zur Erfassung einer elektrischen Messgröße eines Energiespeichers, wobei die Messanordnung die An¬ schlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche und das Messgerät (119), welches an das Leitungselement (103) der Anschlussvorrichtung (100) angeschlossen ist, umfasst.
11. Messanordnung nach Anspruch 10, wobei die Messanordnung eine Leiterplatte mit zumindest einem Sensorelement, insbe¬ sondere einem Spannungssensorelement, umfasst.
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