用于在机动车中测量蓄电池电流的电流测量系统的校准方法和校准电路技术方案

技术编号:6826310 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于在机动车中测量蓄电池电流(IB)的电流测量系统(200)的校准方法,其中,将校准电流(IK)引导通过校准电阻(110)和所述电流测量系统(200),其中,将由所述电流测量系统(200)测量到的电流与所述校准电流(IK)比较并且基于所述比较实施所述电流测量系统(200)的校准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在机动车中测量蓄电池电流的电流测量系统的校准方法和校准电路
技术介绍
为了识别机动车中蓄电池的状态,通常检测温度、电流和/或电压并且借助于适当的算法进行处理。在此,典型的是采用微控制器或相应的计算单元。为了检测电流,通常使用旁路电阻。在EP 0 990 167 Bl中为了测量电流公开了一种相应构成的蓄电池测量接线柱, 其在其内部具有测量电阻(旁路)以及测量和信号处理单元,所述测量和信号处理单元通过数据导线例如LIN总线与机动车的控制装置连接。这种“智能”蓄电池接线柱结构大、费事且昂贵。作为一种改进方案,在DE 10 2008 041 539 Al中建议了 蓄电池接线柱仅仅装备有测量电阻并且分析电路与其分开地通过相应的连接导线连接。在所述分析电路中确定经过测量电阻的电流并且将所确定的电流值通过机动车总线例如LIN总线传输给机动车控制装置。这些现有技术中所有解决方案的共同点是,测量电阻持久地附于蓄电池的主电流回路中并且从而必须被设计为特别地长时间稳定。通常由电阻和测量放大器组成的测量系统一次性地、即在带端(Bandende)被校准并且然后应当在整个寿命期间提供可接受的测量值。所要求的公差极限在寿命周期的过程中不允许被超过。但是这种温度稳定和长时间稳定的电阻和测量放大器一方面非常昂贵,另一方面随着时间的流逝仍然会改变,从而使得测量结果不精确。因此值得期望的是提供一种能够对处于应用中的测量系统进行再校准的可能性, 以便能够确定实际流过的电流和测量到的电流的关系。
技术实现思路
根据本专利技术建议了具有独立权利要求特征的用于在机动车中测量蓄电池电流的电流测量系统的校准方法和校准系统。有利的构型是从属权利要求以及下述说明的主题。本专利技术基本上基于下述认识,S卩如果将已知电流引导通过主测量电阻并且与测量到的电流比较的话,可以对机动车中的电流测量系统简单地进行再校准。这种方案提供下述可能性,即在主电流路径中采用具有较低的温度稳定性或长时间稳定性的测量电阻(旁路)和测量放大器。通过所述再校准可能性也可以不进行带端校准。在机动车中可以相对容易地产生一已知电流,其方式是接上一定功率的耗电器例如后窗加热装置、前大灯等。校准电流应符合目的要求地为至少7-10A以实现足够的测量精度。在配置给所述耗电器的校准支路中设置一第二测量电阻、即所谓的校准电阻,其电阻值已知并且基于该电阻值通过降落的电压可相对精确地确定校准电流。当主测量电阻连接在蓄电池极上时,所述校准电流必须也流经所述主测量电阻。在主测量电阻上出现的在电流变化曲线中的跃变由此应相应于所述校准电流。通过这种方式可以简单地实施再校准。所述校准电阻不是处于主电流回路中并且因此一方面可相对受保护地设置在机动车中、例如设置在控制装置内部并且另一方面也不必针对高的功率而设计。此外,所述校准电阻仅仅很少并且于是仅仅短时地承受负荷。该校准电阻遭受很少的外部和内部影响, 从而该校准电阻总体上可比可比较的主测量电阻更便宜地提供并且此外也更加长时间稳定。所述主测量电阻和测量放大器又较少地必须长时间稳定地构成,因为可进行再校准。由此也可以采用更便宜的主测量电阻和测量放大器。有目的地接通短的(在宽界限内任意的) 负载电流及其检测能够实现测量系统的按需求控制的校准。根据一个优选的实施方式,主测量电阻构造为接地电缆或集中在导体中的电阻, 如其在DE 10 2006 029 547 Al中所述的那样。为了使功率损失尽可能少,目前的主测量电阻设计得非常小(在100μ Ω的范围内),从而仅仅也降落小的测量电压并且从而对于测量放大器特别是在漂移方面提出非常高的要求。接地电缆的与之相比较高的电阻导致成比例增高的测量电压,这降低了对于测量系统、特别是测量放大器的要求。可以采用具有较高温度漂移的更便宜的测量放大器,因为在需要时可实施所述测量系统的校准。因为接地电缆在承受负载时比旁路显示出更小的自发热,所以也降低了温差电压。基于所述通常较高的电阻,其也显示出更好的信号/温差电压比。通过也使用包含在主控制器或控制装置中的功率功能(例如用于后窗加热装置的开关、后大灯等)可以将实施耗费保持很小。可以利用已有的元件,所需的改装非常小。在优选利用接地电缆作为主测量电阻时,将至测量装置的引线压入到所述接地电缆的端子中基本上就足够。可节省单独的旁路。此外提高了运行安全性。对于所述测量系统的要求非常小并且所述测量系统因此也显示出更小的针对密封性问题的敏感性(结构和连接技术),所述密封性问题特别是在 NFz中由于增高的机械载荷而会强烈地出现。本专利技术的另外的优点和构型从说明书和附图中得出。显然前述的以及后面还将阐述的特征不仅能够以相应说明的组合而且能够以其他组合或单独使用,而不脱离本专利技术的范围。本专利技术借助于实施例在附图中示意性示出并且下面参照附图进行详细阐述。 附图说明图1示意性地并且以电路图示出一个包括按照本专利技术的校准电路的优选实施方式的机动车电流回路的细节。具体实施例方式图1中示意性并且以电路图示出机动车电网的细节。在该机动车电网中设置用于测量蓄电池电流L的测量系统200,所述测量系统在本例中设置在机动车电网中的正极 301'与地之间。所述测量系统200包括一个具有电阻值R的主测量电阻210以及一个用于放大在所述电阻210上由于所述蓄电池电流Ib而降落的电压并且用于输出测量电压U测量放大器220。所述测量电压仏与蓄电池电流^处于通过所述测量系统200定义的关系,其中,在现有技术中所述测量系统200或其部件被这样构造或选择,使得得到温度稳定和长时间稳定的关系。即在现有技术中通常仅仅一次性地在带端实施校准(确定仏与L之间的关系),其中,该校准应对于整个寿命适用。出于该原因,所述测量系统200的在现有技术中采用的部件相对较昂贵。但是,按照本专利技术的所示实施方式,所述测量系统200的再校准可以在任意的时刻——特别是定期地或例如通过温度波动触发地——实施。为了这个目的,在机动车电网中也设置校准电路100。所述校准电路在本例中连接在耗电器302例如后窗加热装置之后。 所述耗电器302通常与所谓的接线柱15 (点火装置)连接,所述接线柱用301表示。此外给所述耗电器配置用于使该耗电器接通和关断的开关303。所述校准电路在本例中包括一个具有电阻值&的校准电阻110和一个在此构造为晶体管开关120的用于使所述校准电路与所述耗电器302连接的开关元件。所述校准电路同样可具有这里未示出的测量放大器。但是因为所述校准电阻110可被选择得明显大于所述主测量电路210,所以测量放大器的设置并非在任何情况下都符合目的要求。在操纵开关元件120时,经过校准电路100的电流回路闭合,从而使得校准电流Ik 流经校准电阻110,由此在该校准电阻上降落校准电压Uko所述耗电器302被这样选择,使得流过足够高的例如IOA范围内的校准电流Ικ,从而可确定蓄电池电流L的足够大的改变。因为所述测量系统200处于机动车的主电流回路中、在本例中连接在正极301’ 上,所以校准电流k在所述校准过程期间也流经所述测量系统200并且导致蓄电池电流Ib 的相应提高。所述蓄电池电流L的所述提高作为测量电压仏的提高由所述测量系统200 表示。由所述测量电压的提高可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于电流测量系统(200)的校准方法,所述电流测量系统用于在机动车中测量蓄电池电流(IB),其中,将校准电流(IK)引导通过校准电阻(110)和所述电流测量系统(200),其中,将由所述电流测量系统(200)测量到的电流与所述校准电流(IK)比较并且基于所述比较实施所述电流测量系统(200)的校准。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·沃尔夫
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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