本发明专利技术涉及一种电池传感器，尤其是用于车辆电池的电池传感器，该电池传感器带有两个连接部件(3a，3b)，连接部件藉由电阻元件(1)以导电的方式相互连接，其中，在连接部件(3a，3b)上各自设置有接触部(2a，2b)，其中，连接部件(3a，3b)中的至少一个连接部件的纵向轴线的方向与电阻元件或分流器(1)的纵向轴线的方向偏离。横向于电阻元件或分流器的纵向轴线如下地选择接触点(2a，2b)的位置：连接部件(3a，3b)的与电阻元件或分流器的纵向轴线横向地(y方向)被电流流过的区段的电阻(R4，R5，R6)的大小被设定成，使得电阻(R4，R5，R6)的由温度引起的变化对由连接部件(3a，3b)的沿电阻元件或分流器的纵向轴线的方向被流过的区段所形成的电阻(R3)的由温度引起的变化进行补偿。(R3)的由温度引起的变化进行补偿。(R3)的由温度引起的变化进行补偿。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用分流器与温度无关地测量电流的电池传感器
[0001]本专利技术涉及一种电池传感器，尤其是用于车辆电池的电池传感器，该电池传感器带有两个连接部件，这些连接部件藉由电阻元件以导电的方式相互连接，其中在这些连接部件上各自设置有接触部。
技术介绍
[0002]用于确定机动车辆电池的电池状态的电池传感器已有一段时间在市场上可购得。常用的电池传感器可以被集成到用于将电池线缆连接至电池电极的连接端子中。
[0003]这样的电池传感器通常包含用于测量电池电压、电池所接收或输出的电池电流以及在电池传感器的构件中所测量的温度的装置。电池传感器通常还包含微型控制器，该微型控制器暂存测量数据、对其进行过滤并且从中计算其他电池变量(例如荷电状态、内电阻或特定的电池单元温度)。其他典型的电池传感器功能包括将测量出的或计算出的数据传递给机动车辆的所连接的控制器、通常还传递给自我诊断系统和相应的故障存储器，此外还传递给用于设定电池传感器的各种运行方式的模式管理系统，其根据机动车辆车载电网的相应需求来调整电池传感器的功能及其电流消耗。
[0004]为了测量电池电压、电池电流以及温度的原始数据，提供多个模拟
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数据转换器，这些模拟
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数据转换器与微型控制器及其电路一起被布置在电路板上，或者在理想情况下可以被集成到微型控制器中。在此，根据欧姆定律、通过分流原则来进行电流测量，也就是说，通过适合的电阻(所谓的分流器)将要测量的电流转换成电压。为此，电池传感器包含精确的测量电阻(分流器)作为另外的关键部件，该测量电阻被集成到电池传感器的被电池电流流过的主电流路径中。与电池电流成比例的分流电压经过通常包含前置放大器的对应电路被供应给模拟
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数字转换器。在适当时，前置放大器与微型控制器和/或模拟
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数字转换器一起包含于集成电路(ASIC)中。
[0005]电阻合金的重要特征是温度系数较小，也就是说，电阻合金的电阻变化随电阻合金的温度变化尽可能小，至少明显小于连接部件的温度系数。
[0006]由于现在技术上无法实现将用于量取分流电压的触点直接安置在电阻合金与连接部件之间的焊缝处并且将触点安置在电阻合金上也是不利的，因此测量路径的电阻总体上由电阻合金的电阻和在该测量路径内的连接部件的子电阻形成。由于连接部件的电阻的温度系数明显大于电阻合金的电阻的温度系数，因此在总和上得出测量路径的电阻的温度系数，该温度系数与电阻材料的温度系数不同，更确切地说大于该电阻材料的温度系数。
[0007]因此，为了确定电阻并且由此确定电池电流，需要准确地确定温度。为了确定温度，存在多种可能性。最简单的是，借助包含于集成电路中的温度传感器来进行温度测量，该集成电路产生与温度相对应的电压，然后将该电压供应给模拟
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数字转换器。但准确地说，由此测量的不是电池的温度或电池的环境温度，而是温度传感器的位置处的温度。于是必须借助适合的温度模型根据测量出的温度来计算在期望的位置处的温度。计算出的模型温度的准确性受以下各项影响：集成电路的难以确定的自身变热，由于流过的电池电流和
电池、电池环境、以及电池传感器的各个部件的不同热动力而引起的电池传感器的变热。通过在集成电路之外在电路板上安置第二温度传感器来实现改进。由此，至少减小由于集成电路的自身变热而因此的温度测量误差。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的是，提供一种电池传感器，该电池传感器具有较小的温度相关性。
[0009]为了实现该目的，提出一种电池传感器，尤其用于车辆电池的电池传感器，该电池传感器带有两个连接部件，连接部件藉由电阻元件以导电的方式相互连接，其中在连接部件上各自设置有接触部，其中连接部件中的至少一个连接部件的纵向轴线的方向与电阻元件或分流器的纵向轴线的方向偏离。横向于电阻元件或分流器的纵向轴线如下地选择这些接触点的位置：连接部件的横向于电阻元件或分流器的纵向轴线被电流流过的区段的电阻的大小被设定成，使得这些电阻的由温度引起的变化对由连接部件的沿电阻元件或分流器的纵向轴线的方向被流过的区段所形成的电阻的由温度引起的变化进行补偿。
[0010]在其纵向轴线的方向与电阻元件的纵向轴线偏离的连接部件中，电流并不是与电阻元件的纵向方向平行地延伸。可以限定另一条轴线，该另一条轴线与电阻元件的纵向轴线的方向平行地延伸并且延伸穿过电阻材料的侧面，该另一条轴线可以被选择为针对y方向上的最小电压降的参考点。设想的参考点位于这条轴线上。
[0011]由此，在二维矢量视图中，在这个连接部件中的要测量的电流可以分解成与电阻元件的纵向轴线的方向正交地延伸的第一分量和与电阻元件的纵向轴线的方向平行地延伸的另一分量。
[0012]在此，电阻元件和连接部件在电阻元件的区域中应被视为由二维的矢量电流的这两个分量所跨越的平面。
[0013]电流矢量的与电阻材料的轴线正交地延伸的分量可以被视为在参考点与在电阻元件的中线上迄今为止所使用的电压分接点之间的连接矢量或者被视为电流的y分量。
[0014]根据本专利技术，现在可以基于在设想的另一个接触点(其位于参考点与电压分接点的连接线上)上的电流的y分量来测量参考点与接触点之间的电压降。
[0015]现在，根据本专利技术，在先前适当地确定在另一连接部件上的第一接触点的位置的情况下，第二接触点被选择成使得在接触点之间的测量路径上测量出的电压U的商U/I的温度相关性变得最小(在已知校准电流I的情况下)。
[0016]根据本专利技术的布置方式可以被描述为等效电路图，在该等效电路图中，电阻材料被划分为沿中轴线彼此分隔开的两个电阻。这些电阻由具有电阻的最小温度系数的电阻合金构成。这些点距电阻材料与连接部件的连接面之间的间距形成在连接部件的材料的路径上的、电阻元件的纵向轴线的方向上的电阻。它们具有电阻的较高的温度系数。由接触部、电压分接点、以及参考点的横向于电阻元件的纵向轴线的间距(这些间距可以由平行的轴线的间距、由接触部、电压分接点以及限定)形成了横向于电阻元件的纵向轴线被电流流过的区段。它们同样由连接部件的材料构成并且与在电阻元件的纵向方向上的电阻具有相等的、电阻的温度系数。
[0017]在参考点处将电流馈入电路时，在参考点与第一接触点之间产生总电压。然而不测量这个电压，而是测量第一接触点与第二接触点之间的电压。根据电压分配规则，这个电
压对应于在参考点与第一接触点之间所施加的总电压乘以由两个虚拟子电阻的电阻形成的商。
[0018]通过巧妙地选择分配比例，(针对电阻元件的与温度无关的电阻)获得与温度相关的电压分配器，该电压分配器的温度相关性补偿了总电压的温度相关性。
[0019]由此，在真实系统中可以补偿电阻的温度相关性直至达到电阻合金的非线性的、与温度相关的电阻分量。
[0020]优选地，这些接触点横向于电阻元件的纵向轴线被错位地布置。
[0021]纵向轴线的方向与电阻元件或分流器的纵向轴线的方向偏离的至少一个连接部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池传感器，尤其是用于车辆电池的电池传感器，该电池传感器带有两个连接部件(3a，3b)，连接部件藉由电阻元件(1)以导电的方式相互连接，其中，在连接部件(3a，3b)上各自设置有接触部(2a，2b)，其中，连接部件(3a，3b)中的至少一个连接部件的纵向轴线的方向与电阻元件或分流器(1)的纵向轴线的方向偏离，其特征在于，横向于电阻元件或分流器的纵向轴线如下地选择接触点(2a，2b)的位置：连接部件(3a，3b)的与电阻元件或分流器的纵向轴线横向地(y方向)被电流流过的区段的电阻(R4，R5，R6)的大小被设定成，使得电阻(R4，R5，R6)的由温度引起的变化对由连接部件(3a，3b)的沿电阻元件或分流器的纵向轴线的方向被流过的区段所形成的电阻(R3)的由温度引起的变化进行补偿。2.根据权利要求1所述的电池传感器，其特征在于，所述接触点(2a，2b)横向于电阻元件的纵向轴线被错位地布置。3.根据权利要求1和2之一所述的电池传感器，其特征在于，纵向轴线的方向与电阻元件或分流器(1)的纵向轴线的方向偏离的至少一个连接部件关于电阻元件的中轴线位于第一侧，该连接部件的接触点(2b)关于中轴线位于第...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：大陆汽车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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