用于确定负载电流的方法和设备技术

用于在半导体开关(20)中利用测量装置(21)确定负载电流(IL)的方法(100)，其中，负载电流(IL)的测量被与测量装置(21)有关的传输系数(k)所影响，其中实施如下步骤：a)以第一传输系数(k1)执行负载电流(IL)的第一测量，其中利用第一测量确定第一测量结果；b)以第二传输系数(k2)执行负载电流(IL)的第二测量，其中，利用第二测量确定第二测量结果，并且第一传输系数(k1)有别于第二传输系数(k2)，以便识别测量结果中的误差(IF)；c)通过比较第一测量结果与第二测量结果确定校正的测量结果，如此使得至少减小误差(IF)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定负载电流的方法和设备
本专利技术涉及一种按照在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的用于确定负载电流的方法。此外本专利技术还涉及一种按照权利要求5的前序部分所述的设备。
技术介绍
由现有技术已知的是，越来越多地电气保险装置和/或继电器特别是在车辆或机动车中通过电子构件并特别是通过自保护的半导体开关代替。这些优选集成的半导体开关在此例如具有包括用于负载电流的电流检测的测量单元的测量装置和/或防止短路的自保护。在此这可以通过用于监控和/或分析的测量装置在确定的测量范围上来检测。在已知的具有半导体开关的设备的解决方案中不利的是，具有非常小的电流强度的电流仅能以高的不准确性来检测(确定)。在此经常值得期望的是，增大测量范围，以便例如以高准确度和/或精度检测在特别是大约0A(安培)直至至少40A的测量范围中的电流，其中，也应确定非常小的例如<10mA(毫安)的电流。测量范围的相应增大和/或精度的改善在此与用于制造半导体的高成本相关联。原因例如是测量误差，该测量误差主要在小电流的测量中是显著的。如此利用测量装置的电流测量具有确定的误差，该误差例如通过不期望的误差电流引起。误差和/或误差电流例如通过测量装置引起，特别是通过测量装置的放大器引起。在此，误差和/或误差电流例如与制造误差、温度和负载电流的电流强度的水平有关。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，至少部分克服上述缺点。特别是本专利技术的任务在于，能实现改善地和/或成本更有利地确定用于半导体开关的负载电流，其中优选地提高测量精度。上述任务通过一种具有权利要求1的特征的方法以及一种具有权利要求5的特征的设备解决。本专利技术另外的特征和细节由相应的从属权利要求、说明书和附图产生。在此结合按照本专利技术的方法所述的特征和细节自然也适用于结合按照本专利技术的设备，并且相应反之亦然，从而关于对于各个专利技术方面的公开内容总是或可以相互参照。按照本专利技术的方法用于确定在半导体开关中和/或在特别是用于车辆或机动车的半导体开关内的负载电流。为此设有至少一个测量装置，其中，负载电流的测量被与测量装置有关的传输系数所影响。在此优选地，测量装置具有至少一个测量单元、特别是第一测量单元和第二测量单元，其中，第一测量单元确定和/或(固有地)具有第一传输系数而第二测量单元确定和/或(固有地)具有第二传输系数。测量单元(亦即第一和第二测量单元)例如构成为用于电流测量的电流传感器。按照本专利技术在此该方法包括以下步骤：a)以第一传输系数执行负载电流的第一测量，其中，利用第一测量确定第一测量结果；b)以第二传输系数执行负载电流的第二测量，其中，利用第二测量确定第二测量结果，第一传输系数有别于第二传输系数，以便识别测量结果中的误差；c)通过比较第一测量结果与第二测量结果来确定校正的测量结果，如此使得至少减小并且特别是基本上消除误差。由此实现如下优点，通过比较第一测量结果与第二测量结果可以显著降低特别是通过误差电流引起的误差。在此通过确定校正的测量结果非常准确地确定或测量负载电流。因为误差主要在小的电流强度下是明显或重要的并且妨碍测量的可靠分析，所以按照本专利技术的方法例如也能实现检测(亦即确定)小的负载电流，例如<＝40毫安和/或<＝20毫安和/或<10毫安。在此通过半导体开关给至少一个负载通以负载电流，其中，校正的测量结果与负载电流成比例。在此校正的测量结果特别是具有误差，该误差小于第一测量结果和/或第二测量结果的误差。特别是传输系数是比例系数并且在此确定在测量结果与负载电流之间的比例。优选地，测量单元的和/或测量单元与测量装置的其他构件的相应组合的传输系数是固有的，从而第一测量单元具有确定的和/或恒定的和/或已知的传输系数，而第二测量单元具有确定的和/或恒定的和/或恒定的和/或已知的传输系数。优选地，在此实施按照步骤c)的比较，以便确定具有减小的误差的校正的测量值，该测量值具有与误差电流、温度(例如半导体开关的温度和/或环境温度)和/或与负载电流的至少减小的关系和/或较小的误差公差。误差特别是如下测量误差，该测量误差通过测量装置的至少一个构件(特别是放大单元)并且特别是由误差电流引起。测量装置和/或半导体开关在此特别是如此构成，使得误差电流仅仅正和/或负地定向(然而不是0A)并且再例如总是具有不等于0A的确定的电流强度。在为0A(安培)的理想误差电流的情况下，在0A的负载电流强度的情况下在测量装置的输出端上测量的测量信号和因此测量结果同样是0A。在定向为正的误差电流的情况下，然而总是有电流在输出端上流出。在放大单元的定向为负的误差电流的情况下，仅仅从要测量的电流(负载电流)的确定的电流强度开始才输出测量信号，由此小的电流不再是可测量的。而且误差电流在小的负载电流的情况下获得更高的份额，从而关于传输系数的相对误差增加。这因此导致电流测量亦即在半导体开关中负载电流的确定的较小的精度。按照本专利技术的方法以及按照本专利技术的设备在此能实现降低该误差，从而小的负载电流强度也变得可测量。因此总体上提高负载电流的确定的精度。此外，特别是步骤a)和步骤b)可以以任意顺序或备选地同时实施并且步骤c)在步骤a)和b)之后实施。也可以考虑的是，按照步骤c)已经至少部分与步骤a)和b)同时地实施比较，其中，至少部分地考虑第一和第二测量结果以用于确定校正的测量结果。因此也可以考虑的是至少部分交叉实施步骤a)、步骤b)和步骤c)，其中必要时也可以异步地在步骤c)中考虑第一和第二测量结果。有利地，可以在本专利技术的范围中规定，比较通过至少一个算术运算实现，其中特别是第一传输系数和第二传输系数用作用于算术运算的已知变量。算术运算或一系列至少2、3、4和/或5个不同算术运算例如可以通过半导体开关单元的构件特别是在内部例如通过逻辑单元和/或通过控制分析装置实施。也可以规定的是，外部控制分析装置为了实施至少一个算术运算与半导体开关(电气)连接。在此，比较和/或算术运算引起如下，即减小和/或基本上消除第一测量结果和第二测量结果中的误差以及特别是误差电流，从而计算具有减小的误差的校正的测量结果。在此特别是按照本专利技术重要的是，利用至少两个具有不同传输系数的测量结果来计算。例如在下文中描述算术运算，其中，校正的测量结果(l_korr)例如可通过以下公式确定。为此必须首先按照步骤a)和步骤b)确定第一测量结果(I_m1)和第二测量结果(I_m2)：I_m1＝IL/k1+IF(1)I_m2＝IL/k2+IF(2)在此IL是负载电流，而k1是第一传输系数，而k2是第二传输系数，并且IF是误差或误差电流，而“/”是除法运算，而“+”是加法运算。误差电流(至少大约)对于两个测量是相同的。接着实现比较，其中，公式(1)按IF转换并且随后作为IF代入公式(2)中。IF＝I_m1-IL/k1(3)l_m2＝IL/k2+l_m1-IL/k1(4)结果，校正的测量结果或测量信号在测量装置的输出端上为：l_korr＝IL＝(I_m2-I_m1)/(1/k2-1/k1)(5)结果，亦即校正的测量结果因此独立于误差电流。此外可以考虑的是，第一测量和第二测量同时和/或交替实现，并且特别是在内部通过半导体开关实现，其中，优选地第一测量结果与第二测量结果的比较特别是按照步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在半导体开关(20)中利用测量装置(21)确定负载电流(IL)的方法(100)，其中，负载电流(IL)的测量被与测量装置(21)有关的传输系数(k)所影响，其特征在于如下步骤：a)以第一传输系数(k1)执行负载电流(IL)的第一测量，其中，利用第一测量确定第一测量结果；b)以第二传输系数(k2)执行负载电流(IL)的第二测量，其中，利用第二测量确定第二测量结果，并且第一传输系数(k1)有别于第二传输系数(k2)，以便识别测量结果中的误差(IF)；c)通过比较第一测量结果与第二测量结果来确定校正的测量结果，如此使得至少减小误差(IF)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.04 DE 102015103146.91.用于在半导体开关(20)中利用测量装置(21)确定负载电流(IL)的方法(100)，其中，负载电流(IL)的测量被与测量装置(21)有关的传输系数(k)所影响，其特征在于如下步骤：a)以第一传输系数(k1)执行负载电流(IL)的第一测量，其中，利用第一测量确定第一测量结果；b)以第二传输系数(k2)执行负载电流(IL)的第二测量，其中，利用第二测量确定第二测量结果，并且第一传输系数(k1)有别于第二传输系数(k2)，以便识别测量结果中的误差(IF)；c)通过比较第一测量结果与第二测量结果来确定校正的测量结果，如此使得至少减小误差(IF)。2.根据权利要求1所述的方法(100)，其特征在于，比较通过至少一个算术运算实现，其中，特别是第一传输系数(k1)和第二传输系数(k2)用作用于算术运算的已知变量。3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其特征在于，第一测量和第二测量同时和/或交替实现，并且特别是在内部通过半导体开关(20)实现，其中，优选地第一测量结果与第二测量结果的比较在半导体开关(20)的外部实现。4.根据上述权利要求之一所述的方法(100)，其特征在于，预定第一传输系数(k1)和第二传输系数(k2)和/或使其相互成固定比例，并且优选第一传输系数(k1)是第二传输系数(k2)的整数多倍。5.用于利用半导体开关(20)确定负载电流(IL)的设备(10)，其中，半导体开关(20)具有测量装置(21)和至少一个半导体开关单元(22)，以便开关在负载(40)上的负载电流(IL)，其特征在于，设有第一测量单元(21.1a)和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·菲伊斯廷，
申请(专利权)人：黑拉许克联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE