【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种特别是用于车辆中的车辆电池的电流传感器，该电流传感器具有：电导体，该电导体具有用于接触车辆电源电路的第一接头和第二接头；第一电流测量设备和第二电流测量设备，该第一电流测量设备和该第二电流测量设备用于获取流过电导体的电流的至少一个测量值；以及第一评估电路，该第一评估电路连接到第一电流测量设备和/或第二电流测量设备并且可以接收第一电流测量设备和/或第二电流测量设备的测量值，并根据这些测量值输出至少一个电流测量信号。
技术介绍
1、在带有电池的车辆中，特别是在电动车辆或混合动力车辆中，其中电池用于向驱动单元供应能量，需要在操作期间持续监测电池或其状态。特别地，有必要持续监测电池的荷电状态。出于此目的，在车辆中使用了被布置在电流路径中并且捕获电池的充电电流和放电电流的电流传感器。
2、为了保证汽车领域所需的可靠性并且确保电流测量所需的准确度，有必要提供冗余电流测量。这种冗余电流测量优选地使用两个独立的物理测量原理来实现，以避免或最小化由于系统错误或由于一个测量原理中可能固有的错误而引起的测量错误。使用不同的测量原理也称为不对称冗余。例如在ep2732295a1中示出了这种传感器。
3、然而，这种传感器的结构和生产是非常昂贵的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种带有冗余电流测量的电流传感器，该电流传感器具有较高的测量准确度和较高的可靠性并且易于生产。
2、为了实现该目的，提供了一种特别是用于车辆中的车辆电池的电流传感器，该电流
3、通常使用带有铁芯的霍尔效应传感器，该铁芯沿圆周方向包围电导体。霍尔效应传感器被布置在铁芯的间隙中。可以由霍尔效应传感器检测到的磁场由流过电导体的电流在铁芯中生成。然而，这种铁芯的布置和霍尔效应传感器的定位需要付出大量的努力。根据本专利技术，使用所谓的差分霍尔效应传感器来代替具有铁芯的霍尔效应传感器。在电导体中提供了霍尔效应传感器定位在其中的凹槽。由电流在该收缩部或该凹槽中生成的磁场足够强，使得该磁场可以被霍尔效应传感器检测到。因此可以省去用于生成或强化磁场的铁芯。因此电流传感器可以具有更紧凑的设计。另外，结构也更简单，因为只需要将霍尔效应传感器定位和取向在凹槽中。没有必要对铁芯和在该铁芯上的霍尔效应传感器进行附加取向和定位。
4、特别地，收缩部被布置成使得在收缩部内部提供尽可能强的并且可以被霍尔效应传感器检测到的磁场。特别地，可以通过考虑电导体的几何形状、测量区域和霍尔效应传感器的尺寸，或要测量的磁场的期望强度来确定收缩部的几何形状。
5、例如，收缩部可以由至少一个槽形成，该至少一个槽从电导体的至少一个面和/或至少一个边延伸。这种槽易于生产并且能够使霍尔效应传感器在该槽中简单定位。
6、收缩部可以被设计成使得该收缩部关于电导体的在电流方向上延伸的中心轴线对称，特别地是关于沿中心轴线延伸的平面镜像对称。因此产生电流线或电势线关于中心轴线对称(特别是镜面对称)的影响，使得可以生成尽可能均匀的磁场。
7、例如，电导体可以具有板状的设计，并且收缩部由两个槽形成，这两个槽从导体的相对置的边开始并且关于中心轴线对称地延伸到电导体中。
8、优选地，第二电流测量设备使用不同于第一电流测量设备的物理测量原理。例如，第二电流测量设备可以具有测量电阻器和用于检测第一电压电势的至少一个第一测量触点以及用于检测第二电压电势的至少一个第二测量触点，第一测量触点和第二测量触点在电流方向上偏移布置。特别地，在电导体的纵向方向上，第一测量触点可以被布置在测量电阻器的上游，而第二测量触点可以被布置在测量电阻器的下游。测量电阻器两端的电压降可以借助于所测量的电压电势来计算。通过使用欧姆定律，可以使用测量电阻器或测量触点之间的测量段的已知电阻和所测量的电压降来计算流过测量电阻器或测量段(即电导体)的电流。
9、优选地，第二电流测量设备与第一电流测量设备电串联布置。特别地，第一电流测量设备的收缩部的对称设计对于第二电流测量设备来说也可以是有利的，因为由此实现了电流线或电势线的对称影响。
10、例如，两个电流测量设备都与第一评估电路接触，该第一评估电路处理两个电流测量设备的测量值并且生成公共电流测量信号或用于每个电流测量设备的电流测量信号。
11、还可以另外提供第二评估电路，在第一评估电路与第二评估电路之间提供了通信链路。第一评估电路可以向第二评估电路发送第一测试信号和/或第二评估电路可以向第一评估电路发送第二测试信号。第一评估电路可以检查第二测试信号和/或第二评估电路可以检查第一测试信号。第一评估电路可以在第二测试信号偏离第二参考值时发送第一校正信号，而第二评估电路可以在第一测试信号偏离第一参考值时发送第二校正信号。
12、第二评估电路可以只具有监测电路的功能而不对电流测量设备的测量值进行评估。然而，可选地，第二评估电路也可以接收电流测量设备的测量值并对其进行评估。
13、原则上，第一评估电路和第二评估电路具有监测彼此，并且在相应的另一评估电路发生故障的情况下，采取合适的措施以补救相应的另一评估电路的故障的功能。如果评估电路之一识别到相应的另一评估电路的故障，则发送校正信号，藉由该校正信号针对相应的另一评估电路采取合适的措施。
14、通过对评估电路的相互检查，提高了电流传感器内部的安全级别，因为电流传感器内部的故障可以被识别并校正。
15、例如，通信链路是双向链路，两个评估电路的测试信号都经由该链路发送。然而，通信链路也可以具有多条线路，例如每个测试信号使用一个单独线路，以便能够识别通信链路中的错误。
16、例如，第一评估电路可以具有用于接收第一校正信号的第一校正电路，并且第二评估电路可以具有用于接收第二校正信号的第二校正电路，第一校正电路被提供用于触发第一评估电路的校正程序，并且第二校正电路被提供用于触发第二评估电路的校正程序。在由相应的另一评估电路利用校正信号发起之后由相应的评估电路本身采取用于校正故障的措施，其中，然后可以由相应的另一评估电路通过发送测试信号来检查故障校正是否成功。
17、例如，校正程序包括重启评估电路和/或重置评估电路。特别地，第一评估电路和/或第二评估电路可以具有第一校正电路或第二校正电路，该第一校正电路或该第二校正电路接收校正信号并采取校正措施，特别是重启或重置相应评估电路。附加校正电路确保校本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种特别是用于车辆中的车辆电池(12)的电流传感器(10)，该电流传感器具有：电导体(18)，该电导体具有用于接触车辆电源电路(14)的第一接头(20)和第二接头(22)；第一电流测量设备(24)
2.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，该收缩部(32)由至少一个槽(34)形成，该至少一个槽从该电导体(18)的至少一个面和/或至少一个边延伸。
3.如权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，该收缩部(32)被设计成使得该收缩部关于该电导体(18)的在该电导体(18)的纵向方向(L)上延伸的中心轴线(36)对称，特别是关于沿该中心轴线(36)延伸的平面镜像对称。
4.如前述权利要求中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第二电流测量设备(25)具有测量电阻器(48)和用于检测第一电压电势的至少一个第一测量触点(50)以及用于检测第二电压电势的至少一个第二测量触点(52)，该第一测量触点(50)和该第二测量触点(52)沿该纵向方向(L)偏移地布置。
5.如前述权利要求中任一项所述的电流传感器，其特征在于，设置有第二评估电路(
6.如权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，该第一评估电路(40)具有用于接收该第一校正信号的第一校正电路(64)和/或该第二评估电路(66)具有用于接收该第二校正信号的第二校正电路(70)，其中，该第一校正电路(64)被提供用于触发该第一评估电路(40)的校正程序，并且该第二校正电路(70)被提供用于触发该第二评估电路(66)的校正程序。
7.如权利要求6所述的电流传感器，其特征在于，该校正程序包括重启该评估电路和/或重置该评估电路(40，66)。
8.如权利要求5至7中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第一测试信号包含该第一评估电路(40)的状态信息和/或操作信息，和/或该第二测试信号包含该第二评估电路(66)的状态信息和/或操作信息。
9.如权利要求5至8中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第一测试信号包含该第一评估电路(40)的测量值和/或电流测量信号和/或该第二测试信号包含该第二评估电路(66)的测量值和/或电流测量信号。
10.如权利要求5至9中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第一测试信号和/或该第二测试信号包含该第一电流测量设备(24)和/或该第二电流测量设备(25)的状态信息和/或操作信息。
11.如权利要求5至10中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第一评估电路(40)和该第二评估电路(66)具有用于电流测量信号的单独的出口和/或单独的电源。
12.如前述权利要求中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该电流传感器(10)具有用于输出该第二电流测量设备(25)的电流测量信号的第一通信接口(46)和用于输出该第一电流测量设备(24)的测量值的第二通信接口(78)。
13.如权利要求12所述的电流传感器，其特征在于，该第一通信接口(46)和/或该第二通信接口(78)具有防止正的过电压和/或负的过电压和/或用于电势分离的保护设备(62，84)。
14.如前述权利要求中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第一评估电路(40)和/或该第二评估电路(66)具有绝缘性，特别是电流隔离。
...【技术特征摘要】
1.一种特别是用于车辆中的车辆电池(12)的电流传感器(10)，该电流传感器具有：电导体(18)，该电导体具有用于接触车辆电源电路(14)的第一接头(20)和第二接头(22)；第一电流测量设备(24)
2.如权利要求1所述的电流传感器，其特征在于，该收缩部(32)由至少一个槽(34)形成，该至少一个槽从该电导体(18)的至少一个面和/或至少一个边延伸。
3.如权利要求1或2所述的电流传感器，其特征在于，该收缩部(32)被设计成使得该收缩部关于该电导体(18)的在该电导体(18)的纵向方向(l)上延伸的中心轴线(36)对称，特别是关于沿该中心轴线(36)延伸的平面镜像对称。
4.如前述权利要求中任一项所述的电流传感器，其特征在于，该第二电流测量设备(25)具有测量电阻器(48)和用于检测第一电压电势的至少一个第一测量触点(50)以及用于检测第二电压电势的至少一个第二测量触点(52)，该第一测量触点(50)和该第二测量触点(52)沿该纵向方向(l)偏移地布置。
5.如前述权利要求中任一项所述的电流传感器，其特征在于，设置有第二评估电路(66)，在该第一评估电路(40)与该第二评估电路(66)之间提供了通信链路(68)，该第一评估电路(40)能够向该第二评估电路(66)发送第一测试信号，和/或该第二评估电路(66)能够向该第一评估电路(40)发送第二测试信号，该第一评估电路(40)能够检查该第二测试信号并且在该第二测试信号偏离第二参考值时发送第一校正信号，该第二评估电路(66)能够检查该第一测试信号并且在该第一测试信号偏离第一参考值时发送第二校正信号。
6.如权利要求5所述的电流传感器，其特征在于，该第一评估电路(40)具有用于接收该第一校正信号的第一校正电路(64)和/或该第二评估电路(66)具有用于接收该第二校正信号的第二校正电路(70)，其中，该...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·莱曼，M·伊斯格勒尔，A·戈皮纳特，W·魏格特，M·弗里姆伯杰，
申请(专利权)人：大陆汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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