用于识别负载电流的方法和电池传感器技术

确定电池负载电流的电池传感器，其具有至少一测量电阻器，且被设计成检测至少一测量电阻器两端电压降并根据电压降来识别负载电流，电池传感器具有检测至少一电池参数的至少两个检测装置及根据至少一电池参数来识别至少一校正因子的评估装置。通过以下步骤识别负载电流：a)使用至少两个检测装置检测至少两个电池参数和其时间曲线，b)根据所检测电池参数和/或所检测电池参数的时间曲线确定电池参数中至少一参数和/或电池参数之一的至少一时间曲线，以确定校正因子，c)使用至少一所选电池参数和/或至少一所选电池参数的时间曲线来识别至少一校正因子，d)根据至少在测量电阻器两端检测的电压降和至少一校正因子确定负载电流。

【技术实现步骤摘要】
用于识别负载电流的方法和电池传感器
本专利技术涉及一种用于使用电池传感器来识别电池的负载电流的方法，其中，该电池传感器具有至少一个测量电阻器，并且被设计成检测该至少一个测量电阻器两端的电压降并根据该电压降来识别负载电流。此外，本专利技术涉及这种电池传感器。
技术介绍
电池传感器用于在车辆中检测车辆电池的电池电流，以便能够做出关于电池的电量状态或健康状态的说明。电池传感器通常安排在电池电极处并且具有例如用于与车辆电池接触的电池端子。此外，电池传感器通常具有安排在负载电流的电流路径中的测量电阻器以及电压检测装置，该电压检测装置可以检测流过测量电阻器的电流(例如，负载电流)的电压降。当已知测量电阻器的电阻时，可以使用欧姆定律根据测量电阻器两端的所检测到的电压降来识别流过测量电阻器的电流，即，负载电流。然而，测量电阻器的电阻取决于许多因素，并且还可以在操作期间或在电池传感器的使用寿命内变化。例如，电阻可以通过环境影响或由于老化效应以取决于温度的方式而变化。此外，用于信号处理的模数转换器或信号放大器可能具有绝对测量误差，即，所谓的偏移量，这可能导致测量结果的附加的不精确度。从现有技术中已知用于校准电池传感器的各种方法。例如，识别用于调节所检测到的电压降和/或电阻的至少一个校正因子，以便因此提高电流测量的精确度。然而，已知方法各自具有缺点或不能在车辆操作期间出现的所有操作状态中都使用。例如，可以检测电池的温度或电池传感器、优选测量电阻器的温度。已经预先识别了温度与校正因子之间的相关性以及例如温度/校正因子特性曲线。当温度已知时，与所述温度相对应的校正因子或相应的电阻可以根据特性曲线得出并且用于精确的计算电阻并且因此计算电流。然而，通过温度对校正因子的这种识别仅考虑了电阻的与温度相关的变化。未考虑电阻的其他变化或对电阻的其他影响，诸如与老化相关的变化或由于环境影响引起的变化。另外，所述方法取决于温度测量的精确度。作为替代方案，已知在电池传感器的操作期间将已知或测量到非常精确程度的限定参考电流施加到至少一个测量电阻器，并且识别由参考电流在测量电阻器上引起的附加电压降。可以根据所述电压降和已知参考电流来识别测量电阻器的精确电阻或用于调节电阻的校正因子。然而，例如当涉及温度的快速变化和由此引起的电阻变化时，所述方法是不适用的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供可以在车辆中出现的所有操作状态下可靠地确定电池电流的方法和电池传感器。为了实现该目的，提供了一种用于使用电池传感器来识别电池的电池电流的方法，其中，电池传感器具有至少一个测量电阻器，并且被设计成检测该至少一个测量电阻器两端的电压降并根据电压降来识别电池电流。该电池传感器具有用于在各自情况下检测至少一个电池参数的至少两个检测装置。该方法具有以下步骤：a)使用该至少两个检测装置(26、26a、26b、34)来检测该至少两个电池参数和这些电池参数的时间曲线，b)根据所检测电池参数和/或所检测电池参数的所检测时间曲线来确定这些电池参数中的至少一个参数和/或这些电池参数之一的至少一个时间曲线，以便确定校正因子，c)使用该至少一个所选电池参数和/或该至少一个所选电池参数的时间曲线来识别至少一个校正因子，d)根据至少在测量电阻器(24、24a、24b)两端检测的电压降和该至少一个校正因子来确定电池电流(18)。因此考虑至少两个电池参数的值和时间曲线，以便在各自情况下针对所述时间曲线选择可以使用所述电池参数中的至少一个参数确定的至少一个校正因子以及用于使用所述电池参数之一确定校正因子的方法，该校正因子和方法使得可以尽可能精确地确定电池电流或尽可能精确地确定该至少一个校正因子。例如，这里考虑电池参数的值和/或电池参数的变化率。在这种情况下，变化率可以是例如取决于时间的电池参数的变化，或者是取决于时间的电池参数的变化速度。校正因子随后可以用于校正测量电阻器的电阻或用于识别电阻的更精确的值。然而，校正因子也可以在检测测量电阻器两端的电压降之后用于调节根据电压降识别的电压信号。因此，一方面，可以分别选择方法和电池参数，通过这种方式，可以在电池参数的所识别时间曲线中以最精确的方式识别校正因子或电池电流。另一方面，电池传感器可以具有更简单的设计。由于在各自情况下仅根据一个电池参数确定至少一个校正因子，因此不必同时处理使用检测装置检测的所有信号。例如，诸如模数转换器或放大器等联合处理装置可以因此用于检测装置。根据所选方法和所选电池参数，处理装置可以选择性地用于处理对应的电池参数或用于识别电池电流。该方法可以使用用于确定校正因子的任何方法来执行。仅需要可以在不同的操作状态下使用该方法(也就是说，利用电池参数的不同值和曲线)来确定校正因子。例如，至少一个电池参数可以包括电池的温度和/或电池传感器的温度，其中，可以根据温度来识别校正因子，以便补偿电阻的与温度相关的变化。电池参数优选地是该至少一个测量电阻器的温度。使用至少一个温度来识别至少一个校正因子包括例如根据先前识别的、温度与至少一个校正因子之间的相关性，尤其根据温度/校正因子特性曲线来选择校正因子。因此，例如在测试台上预先确定用于某些温度或温度曲线的电阻，并且例如将其以特性曲线的形式来存储。作为替代方案，识别并存储至少一个取决于温度的校正因子。如果识别出温度，则可以访问预先存储的所述数据，并且可以使用相应的校正因子来识别测量电阻器的电阻。这使得可以简单且快速地识别测量电阻器的电阻或用于测量电阻器的电阻的校正因子。至少一个电池参数可以是至少一个测量电阻器两端的电压降。在这种情况下，检测装置优选地包括电压检测装置。检测装置例如由电压检测装置形成，使得不需要单独的检测装置。通过至少一个测量电阻器两端的电压降来识别至少一个校正因子优选地包括以下步骤：-将限定的参考电流施加到至少一个测量电阻器，-识别参考电流在该至少一个测量电阻器上的电压降，-根据参考电流在至少一个测量电阻器处的电压降来识别校正因子。与在车辆操作期间不断变化的负载电流相反，参考电流是已知的。例如，参考电流由非常精确的参考电流源提供和/或通过参考电流测量装置被识别到非常精确的程度。可以通过欧姆定律根据测量电阻器上由于参考电流引起的电压降来识别测量电阻器的电阻或用于测量电阻器的电阻的校正因子。使用所述所识别的电阻或所识别的校正因子，可以使用负载电流的电压降来确定负载电流。优选地，将负载电流施加到该至少一个测量电阻器，并且识别负载电流和参考电流在至少一个测量电阻器上的电压降。因此，可以在电池传感器的操作期间确定校正因子。对于通过测量由于参考电流引起的电压降来确定至少一个校正因子，仅需要可以在由于参考电流引起的电压降与由于负载电流引起的电压降之间进行区分，以便能够根据参考电流的电压降来确定至少一个校正因子。温度的快速变化可能导致测量电阻器的电阻变化，并因此导致所检测的电压降变化，这对检测由于参考电流引起的电压降有影响。导致由于负载电流引起的测量电阻器上的电压降变化的快速变化的负载电流可能同样地使得难以在由于参考电流引起的电压降与由于负载电流引起的电压降之间进行区分。此外，与参考电流相比更高并且导致较大电压降的负载电流可能使得难以确定由于参考电流引起的相对低的电压降。因此，当出现以下情况时，优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使用电池传感器(10)来识别电池的负载电流(18)的方法，其中，该电池传感器具有至少一个测量电阻器(24，24a，24b)，并且被设计成检测该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)两端的电压降并根据该电压降来识别该负载电流(18)，其中，该电池传感器(10)具有用于在各自情况下检测至少一个电池参数的至少两个检测装置(26，26a，26b，34)，该方法具有以下步骤：a)使用该至少两个检测装置(26，26a，26b，34)来检测该至少两个电池参数和这些电池参数的时间曲线，b)根据所检测到的电池参数和/或所检测到的电池参数的所检测到的时间曲线来确定这些电池参数中的至少一个参数和/或这些电池参数之一的至少一个时间曲线，以便确定校正因子，c)使用该至少一个所选电池参数和/或该至少一个所选电池参数的时间曲线来识别至少一个校正因子，d)根据至少在测量电阻器(24，24a，24b)两端检测到的电压降和该至少一个校正因子来确定该负载电流(18)。

【技术特征摘要】
2017.12.21 DE 102017223535.71.一种用于使用电池传感器(10)来识别电池的负载电流(18)的方法，其中，该电池传感器具有至少一个测量电阻器(24，24a，24b)，并且被设计成检测该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)两端的电压降并根据该电压降来识别该负载电流(18)，其中，该电池传感器(10)具有用于在各自情况下检测至少一个电池参数的至少两个检测装置(26，26a，26b，34)，该方法具有以下步骤：a)使用该至少两个检测装置(26，26a，26b，34)来检测该至少两个电池参数和这些电池参数的时间曲线，b)根据所检测到的电池参数和/或所检测到的电池参数的所检测到的时间曲线来确定这些电池参数中的至少一个参数和/或这些电池参数之一的至少一个时间曲线，以便确定校正因子，c)使用该至少一个所选电池参数和/或该至少一个所选电池参数的时间曲线来识别至少一个校正因子，d)根据至少在测量电阻器(24，24a，24b)两端检测到的电压降和该至少一个校正因子来确定该负载电流(18)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个电池参数包括该电池的温度和/或该电池传感器(10)、尤其该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)的温度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，使用至少一个温度来识别至少一个校正因子包括根据先前识别的、温度与该校正因子之间的相关性，尤其根据温度/校正因子特性曲线来选择校正因子。4.如以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个电池参数是该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)两端的电压降。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该识别包括以下步骤中的至少一个：-将限定的参考电流(40)施加到至少一个测量电阻器(24，24a，24b)，-识别该参考电流(40)在该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)上的电压降，-根据该参考电流(40)在该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)上的电压降来识别该校正因子。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，将负载电流(18)施加到该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)，并且识别该负载电流(18)和该参考电流(40)在该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)上的电压降。7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当出现以下情况时，选择该测量电阻器(24，24a，24b)两端的至少一个电压降作为用于确定该校正因子的电池参数：-根据该至少一个温度的时间曲线识别的变化率低于限定的阈值(64c)，-根据该测量电阻器(24，24a，24b)两端的至少一个电压降的时间曲线识别的变化率低于限定的阈值(64b)，以及-该至少一个测量电阻器(24，24a，24b)两端的电压降低于限定的阈值(64a)。8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当出现以下情况时，选择该测量电阻器(24，24a，24b)两端的至少一个电压降作为用于确定该校正因子的电池参数：-根据该至少一个温度的时间曲线识别的变化率低于限定的阈值(64c)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施拉姆，H弗伦泽尔，A奥默尔，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE