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WO2006048231A1 - Batteriestromsensor für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Batteriestromsensor für ein kraftfahrzeug Download PDF

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WO2006048231A1
WO2006048231A1 PCT/EP2005/011677 EP2005011677W WO2006048231A1 WO 2006048231 A1 WO2006048231 A1 WO 2006048231A1 EP 2005011677 W EP2005011677 W EP 2005011677W WO 2006048231 A1 WO2006048231 A1 WO 2006048231A1
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WO
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battery current
current sensor
sensor according
measuring sensor
measuring
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PCT/EP2005/011677
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Ossenberg
Waldemar Ziehbarth
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.)
Leopold Kostal GmbH and Co KG
Original Assignee
Leopold Kostal GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Leopold Kostal GmbH and Co KG filed Critical Leopold Kostal GmbH and Co KG
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    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
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    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries
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    • H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor

Definitions

  • the present invention relates to a battery current sensor for a motor vehicle, having a measuring sensor inserted into the battery circuit and having a housing connected to the measuring sensor and having a measuring circuit arrangement disposed within the housing.
  • Such a battery current sensor which is mechanically directly connected to a pole terminal of the battery, is known from DE 199 61 311 A1.
  • the problem is that the location of the battery and the
  • the measuring sensor has electrical connection means at its end portions, wherein at least one of the connecting means is connected via a positionable connecting means with the measuring sensor.
  • the measuring sensor can be adapted in a simple and cost-effective manner to different cable outlet directions and to the respective space conditions at the place of installation of the battery.
  • the position-variable connections between the measuring sensor and the electrical connection means can be carried out in an advantageous manner by pivot joints, preferably by ball joints. It is particularly advantageous if these position-variable connections are mechanically fixed after the electrical connection by squeezing, clamping or crimping.
  • the measuring sensor itself can be advantageously formed by a simple metal strip.
  • a measuring device connected to the metal strip evaluates a dependent on the flow of current through the metal strip physical quantity, such as resulting from the current flow magnetic field or heating.
  • a particularly simple and proven method of current measurement is to regard a portion of the metal strip as a measuring resistor, and to detect the voltage dropping there.
  • the portion of the metal strip used for the measurement may advantageously be provided with a plastic surround forming a part of a housing comprising the actual measuring circuit.
  • a part of a connector can also be formed on this housing via which the measuring circuit of the battery current sensor can be connected to other vehicle components.
  • FIG. 1 is a sectional view of a first battery current sensor
  • FIG. 2 shows a plan view of the battery current sensor shown in FIG. 1,
  • FIG. 1 shows a sectional view of a battery current sensor constructed according to the invention.
  • the battery current sensor consists of a simple metal strip (1a), which has in its middle region a plastic encapsulation (3), which forms part of a housing (2).
  • the housing (2) has as a further housing part a housing cover (9), which is connected to the plastic extrusion (3), preferably by means of a laser welding, and which has a molded-on connector basket as part of a connector (4).
  • the metal strip (1a) forming the measuring sensor (1) forms end sections which are constituents of rotary joints (7) designed as ball joints, via which the metal strip (1a) is connected to electrical connection means (5, 6).
  • a first electrical connection means (5) is designed as a battery pole terminal (8), which has an annular clamping element for connection to a cylindrical or conical battery pole.
  • a second electrical connection means (6) which may be designed as a screw, plug or clamp connector, establishes the electrical and mechanical connection to a vehicle cable, not shown in the figure.
  • the entire battery current flows over the metal strip (1a) forming the measuring sensor, wherein the measuring circuit arrangement (10) arranged inside the plastic housing on a circuit carrier evaluates the voltage drop across the overmolded section of the metal strip (1a).
  • a measurement signal corresponding to the current flow through the measuring sensor can be removed from the plug connector (4), which is molded onto the cover (9) of the housing (2). Since the connecting means (5, 6) are connected via ball joints with the measuring sensor (1), the positioning of the connecting means (5, 6) relative to the measuring sensor (1) can be adapted very flexibly to the respective vehicle-specific circumstances. In addition, if necessary, vehicle-specific adapted connection means can be provided without structural changes to the measuring sensor (1) would have to be made. This makes a particularly simple and cost-effective adaptation of the battery current sensor to different vehicles possible.
  • FIG. 1 A further advantageous, because particularly simple embodiment of a battery current sensor is shown in FIG.
  • the metal strip (1a) of the measuring sensor (1) has here at its end portions instead of spherical sections simple cylindrical projections (11) about whose central axis the connecting elements (5, 6) are rotatably arranged. After determining the relative position of the connecting elements (5, 6) relative to the measuring sensor whose positions are locked by squeezing the joints.

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Abstract

Beschrieben wird ein Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug, mit einem in den Batteriestromkreis eingefügten Meßsensor und mit einem mit dem Meßsensor verbundenen Gehäuse und mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Meßschaltungsanordnung, wobei der Meßsensor an seinen Endabschnitten elektrische Anschlußmittel aufweist und wobei wenigstens eines der Anschlußmittel über ein positionierbares Verbindungsmittel mit dem Meßsensor verbunden ist.

Description

Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug, mit einem in den Batteriestromkreis eingefügten Meßsensor und mit einem mit dem Meßsensor verbundenen Gehäuse und mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Meßschaltungsanordnung.
Ein derartiger Batteriestromsensor, der mechanisch unmittelbar mit einer Polklemme der Batterie verbunden ist, ist aus der DE 199 61 311 A1 bekannt. Problematisch ist, daß sich der Anbauort der Batterie sowie die
Abgangsrichtungen der mit der Batterie verbundenen Kabel von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden. Dies führt dazu, daß der Batteriestromsensor in mehreren Varianten mit unterschiedlichen Gehäusebauformen bzw. unterschiedlich ausgeführten Polklemmen gefertigt werden muß, so daß die Herstellungskosten aufgrund kleiner Serienstückzahlen stark ansteigen.
Es ergab sich daher die Aufgabe, einen Batteriestromsensor zu schaffen, dessen Aufbau vom Anbauort der Batterie sowie unterschiedlicher Kabelabgangsrichtungen unabhängig ist bzw. der an fahrzeugspezifische Gegebenheiten leicht anpaßbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßsensor an seinen Endabschnitten elektrische Anschlußmittel aufweist, wobei wenigstens eines der Anschlußmittel über ein positionierbares Verbindungsmittel mit dem Meßsensor verbunden ist.
Hierdurch kann der Meßsensor auf einfache und kostengünstige Weise an unterschiedliche Kabelabgangsrichtungen sowie an die jeweiligen Platzverhältnisse am Anbauort der Batterie angepaßt werden. Die lageveränderlichen Verbindungen zwischen dem Meßsensor und den elektrischen Anschlußmitteln können auf vorteilhafte Weise durch Drehgelenke, vorzugsweise durch Kugelgelenke ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist, wenn diese lageveränderlichen Verbindungen nach der elektrischen Anbindung durch Quetschen, Klemmen oder Crimpen mechanisch fixiert werden.
Der Meßsensor selbst kann vorteilhaft durch einen einfachen Metallstreifen ausgebildet werden. Eine mit dem Metallstreifen verbundene Meßeinrichtung wertet eine vom Stromfluß durch den Metallstreifen abhängige physikalische Größe, etwa ein aus dem Stromfluß resultierendes Magnetfeld oder eine Erwärmung aus. Eine besonders einfache und bewährte Methode der Strommessung besteht darin, einen Abschnitt des Metallstreifens als Meßwiderstand anzusehen, und die dort abfallende Spannung zu erfassen.
Der zur Messung verwendete Abschnitt des Metallstreifens kann vorteilhaft mit einer Kunststoffumsphtzung versehen werden, die einen Teil eines Gehäuses ausbildet, welches die eigentliche Meßschaltung umfaßt. An dieses Gehäuse kann vorteilhaft auch ein Teil eines Steckverbinders angeformt sein, über den die Meßschaltung des Batteriestromsensors mit anderen Fahrzeugkomponenten verbindbar ist.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Batteriestromsensors werden im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert.
Es zeigen
Figur 1 eine Schnittansicht eines ersten Batteriestromsensors,
Figur 2 ein Draufsicht auf den in der Figur 1 dargestellten Batteriestromsensor,
Figur 3 eine Schnittansicht eines zweiten Batteriestromsensors. In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäß aufgebauter Batteriestromsensor in einer Schnittansicht dargestellt. Der Batteriestromsensor besteht aus einem einfachen Metallstreifen (1a), der in seinem mittleren Bereich eine Kunststoffumspritzung (3) aufweist, die ein Teil eines Gehäuses (2) ausbildet. Das Gehäuse (2) besitzt als ein weiteres Gehäuseteil einen Gehäusedeckel (9), der mit der Kunststoffumspritzung (3), vorzugsweise mittels einer Laserschweißung, verbunden ist, und der einen angeformten Steckerkorb als Teil eines Steckverbinders (4) aufweist.
Der den Meßsensor (1 ) ausbildende Metallstreifen (1a) bildet Endabschnitte aus, die Bestandteile von als Kugelgelenke ausgeführten Drehgelenken (7) sind, über die der Metallstreifen (1a) mit elektrischen Anschlußmitteln (5, 6) verbunden ist.
Wie die Figur 2 verdeutlicht, ist ein erstes elektrisches Anschlußmittel (5) als Batteriepolklemme (8) ausgeführt, welche ein ringförmiges Klemmelement zum Anschluß an einen zylinder- oder konusförmigen Batteriepol aufweist.
Ein zweites elektrisches Anschlußmittel (6), das als Schraub-, Steck- oder Klemmverbinder ausgeführt sein kann, stellt die elektrische und mechanische Verbindung zu einem in der Figur nicht dargestellten Fahrzeugkabel her. Damit fließt der gesamte Batteriestrom über den den Meßsensor ausbildenden Metallstreifen (1a), wobei die innerhalb des Kunststoffgehäuses auf einem Schaltungsträger angeordnete Meßschaltungsanordnung (10) den Spannungsabfall an dem umspritzten Abschnitt des Metallstreifens (1a) auswertet.
Ein dem Stromfluß durch den Meßsensor entsprechendes Meßsignal kann an dem Steckverbinder (4) abgenommen werden, der an den Deckel (9) des Gehäuses (2) angeformt ist. Da die Anschlußmittel (5, 6) über Kugelgelenke mit dem Meßsensor (1 ) verbunden sind, kann die Positionierung der Anschlußmittel (5, 6) relativ zum Meßsensor (1 ) sehr flexibel an die jeweiligen fahrzeugspezifischen Gegebenheiten angepaßt werden. Darüber hinaus können bedarfsweise auch fahrzeugspezifisch angepaßte Anschlußmittel vorgesehen werden, ohne daß bauliche Änderungen am Meßsensor (1 ) vorgenommen werden müßten. Hierdurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Anpassung des Batteriestromsensors an verschiedene Fahrzeuge möglich.
Vorteilhaft ist es, nach erfolgter Positionierung der Anschlußmittel (5, 6) die drehbewegliche Verbindung zwischen den Anschlußmitteln (5, 6) und dem Meßsensor, beispielsweise durch Zusammenquetschen der Verbindungselemente endgültig zu fixieren.
Eine weitere vorteilhafte, weil besonders einfache Ausführungsform eines Batteriestromsensors ist in der Figur 3 dargestellt. Der Metallstreifen (1a) des Meßsensors (1 ) weist hier an seinen Endabschnitten anstelle von Kugelabschnitten einfache zylinderförmige Anformungen (11 ) auf, um deren Mittelachse die Anschlußelemente (5, 6) drehbar angeordnet sind. Nach Festlegung der relativen Lage der Anschlußelemente (5, 6) relativ zum Meßsensor wird deren Positionen durch Zusammenquetschen der Verbindungsstellen arretiert.
Bezugszeichen
I Meßsensor (Meßwiderstand)
1a Metallstreifen
2 Gehäuse
3 Kunststoffumspritzung
4 Steckverbinder
5 (erstes) Anschlußmittel
6 (zweites) Anschlußmittel
7 Drehgelenk
8 Batteriepolklemme
9 Gehäusedeckel
10 Meßschaltungsanordnung
I 1 Anformungen

Claims

Patentansprüche
1. Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug, mit einem in den Batteriestromkreis eingefügten Meßsensor (1 ) und mit einem mit dem Meßsensor (1 ) verbundenen Gehäuse (2) und mit einer innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Meßschaltungsanordnung (10),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßsensor (1) an seinen Endabschnitten elektrische
Anschlußmittel (5, 6) aufweist, wobei wenigstens eines der Anschlußmittel (5, 6) über ein positionierbares Verbindungsmittel mit dem Meßsensor (1 ) verbunden ist.
2. Batteriestromsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß das Anschlußmittel (5, 6) über ein Drehgelenk (7) mit dem Meßsensor (1 ) verbunden ist.
3. Batteriestromsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das Drehgelenk (7) als Kugelgelenk ausgebildet ist.
4. Batteriestromsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Anschlußmittels (5, 6) relativ zum Meßsensor (1 ) durch eine mechanische Fixierung des positionierbaren Verbindungsmittels festgelegt ist.
5. Batteriestromsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das positionierbare Verbindungsmittel durch Quetschen, Schrauben oder Crimpen mechanisch fixiert ist.
6. Batteriestromsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußmittel (5) eine Batteriepolklemme (8) ist.
7. Batteriestromsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußmittel (6) ein Schraubklemmverbinder ist.
8. Batteriestromsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußmittel (6) ein Crimpverbinder ist.
9. Batteriestromsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß der Meßsensor (1 ) durch einen Metallstreifen (1a) ausgebildet ist.
10. Batteriestromsensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (1a) abschnittsweise mit einer Kunststoffumspritzung (3) versehen ist, welche zumindest ein Teil des Gehäuses (2) ausbildet.
11. Batteriestromsensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet daß an das Gehäuse (2) ein Teil eines Steckverbinders (4) angeformt ist.
PCT/EP2005/011677 2004-11-03 2005-11-02 Batteriestromsensor für ein kraftfahrzeug Ceased WO2006048231A1 (de)

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