Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug Battery current sensor for a motor vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Batteriestromsensor für ein Kraftfahrzeug, mit einem in den Batteriestromkreis eingefügten Meßsensor und mit einem mit dem Meßsensor verbundenen Gehäuse und mit einer innerhalb des Gehäuses angeordneten Meßschaltungsanordnung.The present invention relates to a battery current sensor for a motor vehicle, having a measuring sensor inserted into the battery circuit and having a housing connected to the measuring sensor and having a measuring circuit arrangement disposed within the housing.
Ein derartiger Batteriestromsensor, der mechanisch unmittelbar mit einer Polklemme der Batterie verbunden ist, ist aus der DE 199 61 311 A1 bekannt. Problematisch ist, daß sich der Anbauort der Batterie sowie dieSuch a battery current sensor, which is mechanically directly connected to a pole terminal of the battery, is known from DE 199 61 311 A1. The problem is that the location of the battery and the
Abgangsrichtungen der mit der Batterie verbundenen Kabel von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden. Dies führt dazu, daß der Batteriestromsensor in mehreren Varianten mit unterschiedlichen Gehäusebauformen bzw. unterschiedlich ausgeführten Polklemmen gefertigt werden muß, so daß die Herstellungskosten aufgrund kleiner Serienstückzahlen stark ansteigen.Departure directions of the cable connected to the battery differ from vehicle to vehicle. This results in that the battery current sensor must be manufactured in several variants with different housing designs or differently designed pole terminals, so that the production costs increase sharply due to small serial numbers.
Es ergab sich daher die Aufgabe, einen Batteriestromsensor zu schaffen, dessen Aufbau vom Anbauort der Batterie sowie unterschiedlicher Kabelabgangsrichtungen unabhängig ist bzw. der an fahrzeugspezifische Gegebenheiten leicht anpaßbar ist.It was therefore the object to provide a battery current sensor, the structure of the mounting location of the battery and different cable outlet directions is independent and is easily adaptable to vehicle-specific circumstances.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Meßsensor an seinen Endabschnitten elektrische Anschlußmittel aufweist, wobei wenigstens eines der Anschlußmittel über ein positionierbares Verbindungsmittel mit dem Meßsensor verbunden ist.This object is achieved in that the measuring sensor has electrical connection means at its end portions, wherein at least one of the connecting means is connected via a positionable connecting means with the measuring sensor.
Hierdurch kann der Meßsensor auf einfache und kostengünstige Weise an unterschiedliche Kabelabgangsrichtungen sowie an die jeweiligen Platzverhältnisse am Anbauort der Batterie angepaßt werden.
Die lageveränderlichen Verbindungen zwischen dem Meßsensor und den elektrischen Anschlußmitteln können auf vorteilhafte Weise durch Drehgelenke, vorzugsweise durch Kugelgelenke ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist, wenn diese lageveränderlichen Verbindungen nach der elektrischen Anbindung durch Quetschen, Klemmen oder Crimpen mechanisch fixiert werden.In this way, the measuring sensor can be adapted in a simple and cost-effective manner to different cable outlet directions and to the respective space conditions at the place of installation of the battery. The position-variable connections between the measuring sensor and the electrical connection means can be carried out in an advantageous manner by pivot joints, preferably by ball joints. It is particularly advantageous if these position-variable connections are mechanically fixed after the electrical connection by squeezing, clamping or crimping.
Der Meßsensor selbst kann vorteilhaft durch einen einfachen Metallstreifen ausgebildet werden. Eine mit dem Metallstreifen verbundene Meßeinrichtung wertet eine vom Stromfluß durch den Metallstreifen abhängige physikalische Größe, etwa ein aus dem Stromfluß resultierendes Magnetfeld oder eine Erwärmung aus. Eine besonders einfache und bewährte Methode der Strommessung besteht darin, einen Abschnitt des Metallstreifens als Meßwiderstand anzusehen, und die dort abfallende Spannung zu erfassen.The measuring sensor itself can be advantageously formed by a simple metal strip. A measuring device connected to the metal strip evaluates a dependent on the flow of current through the metal strip physical quantity, such as resulting from the current flow magnetic field or heating. A particularly simple and proven method of current measurement is to regard a portion of the metal strip as a measuring resistor, and to detect the voltage dropping there.
Der zur Messung verwendete Abschnitt des Metallstreifens kann vorteilhaft mit einer Kunststoffumsphtzung versehen werden, die einen Teil eines Gehäuses ausbildet, welches die eigentliche Meßschaltung umfaßt. An dieses Gehäuse kann vorteilhaft auch ein Teil eines Steckverbinders angeformt sein, über den die Meßschaltung des Batteriestromsensors mit anderen Fahrzeugkomponenten verbindbar ist.The portion of the metal strip used for the measurement may advantageously be provided with a plastic surround forming a part of a housing comprising the actual measuring circuit. Advantageously, a part of a connector can also be formed on this housing via which the measuring circuit of the battery current sensor can be connected to other vehicle components.
Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Batteriestromsensors werden im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt und näher erläutert.Two embodiments of a battery current sensor according to the invention are illustrated below with reference to the drawings and explained in more detail.
Es zeigenShow it
Figur 1 eine Schnittansicht eines ersten Batteriestromsensors,FIG. 1 is a sectional view of a first battery current sensor;
Figur 2 ein Draufsicht auf den in der Figur 1 dargestellten Batteriestromsensor,FIG. 2 shows a plan view of the battery current sensor shown in FIG. 1,
Figur 3 eine Schnittansicht eines zweiten Batteriestromsensors.
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäß aufgebauter Batteriestromsensor in einer Schnittansicht dargestellt. Der Batteriestromsensor besteht aus einem einfachen Metallstreifen (1a), der in seinem mittleren Bereich eine Kunststoffumspritzung (3) aufweist, die ein Teil eines Gehäuses (2) ausbildet. Das Gehäuse (2) besitzt als ein weiteres Gehäuseteil einen Gehäusedeckel (9), der mit der Kunststoffumspritzung (3), vorzugsweise mittels einer Laserschweißung, verbunden ist, und der einen angeformten Steckerkorb als Teil eines Steckverbinders (4) aufweist.Figure 3 is a sectional view of a second battery current sensor. FIG. 1 shows a sectional view of a battery current sensor constructed according to the invention. The battery current sensor consists of a simple metal strip (1a), which has in its middle region a plastic encapsulation (3), which forms part of a housing (2). The housing (2) has as a further housing part a housing cover (9), which is connected to the plastic extrusion (3), preferably by means of a laser welding, and which has a molded-on connector basket as part of a connector (4).
Der den Meßsensor (1 ) ausbildende Metallstreifen (1a) bildet Endabschnitte aus, die Bestandteile von als Kugelgelenke ausgeführten Drehgelenken (7) sind, über die der Metallstreifen (1a) mit elektrischen Anschlußmitteln (5, 6) verbunden ist.The metal strip (1a) forming the measuring sensor (1) forms end sections which are constituents of rotary joints (7) designed as ball joints, via which the metal strip (1a) is connected to electrical connection means (5, 6).
Wie die Figur 2 verdeutlicht, ist ein erstes elektrisches Anschlußmittel (5) als Batteriepolklemme (8) ausgeführt, welche ein ringförmiges Klemmelement zum Anschluß an einen zylinder- oder konusförmigen Batteriepol aufweist.As FIG. 2 illustrates, a first electrical connection means (5) is designed as a battery pole terminal (8), which has an annular clamping element for connection to a cylindrical or conical battery pole.
Ein zweites elektrisches Anschlußmittel (6), das als Schraub-, Steck- oder Klemmverbinder ausgeführt sein kann, stellt die elektrische und mechanische Verbindung zu einem in der Figur nicht dargestellten Fahrzeugkabel her. Damit fließt der gesamte Batteriestrom über den den Meßsensor ausbildenden Metallstreifen (1a), wobei die innerhalb des Kunststoffgehäuses auf einem Schaltungsträger angeordnete Meßschaltungsanordnung (10) den Spannungsabfall an dem umspritzten Abschnitt des Metallstreifens (1a) auswertet.A second electrical connection means (6), which may be designed as a screw, plug or clamp connector, establishes the electrical and mechanical connection to a vehicle cable, not shown in the figure. As a result, the entire battery current flows over the metal strip (1a) forming the measuring sensor, wherein the measuring circuit arrangement (10) arranged inside the plastic housing on a circuit carrier evaluates the voltage drop across the overmolded section of the metal strip (1a).
Ein dem Stromfluß durch den Meßsensor entsprechendes Meßsignal kann an dem Steckverbinder (4) abgenommen werden, der an den Deckel (9) des Gehäuses (2) angeformt ist.
Da die Anschlußmittel (5, 6) über Kugelgelenke mit dem Meßsensor (1 ) verbunden sind, kann die Positionierung der Anschlußmittel (5, 6) relativ zum Meßsensor (1 ) sehr flexibel an die jeweiligen fahrzeugspezifischen Gegebenheiten angepaßt werden. Darüber hinaus können bedarfsweise auch fahrzeugspezifisch angepaßte Anschlußmittel vorgesehen werden, ohne daß bauliche Änderungen am Meßsensor (1 ) vorgenommen werden müßten. Hierdurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Anpassung des Batteriestromsensors an verschiedene Fahrzeuge möglich.A measurement signal corresponding to the current flow through the measuring sensor can be removed from the plug connector (4), which is molded onto the cover (9) of the housing (2). Since the connecting means (5, 6) are connected via ball joints with the measuring sensor (1), the positioning of the connecting means (5, 6) relative to the measuring sensor (1) can be adapted very flexibly to the respective vehicle-specific circumstances. In addition, if necessary, vehicle-specific adapted connection means can be provided without structural changes to the measuring sensor (1) would have to be made. This makes a particularly simple and cost-effective adaptation of the battery current sensor to different vehicles possible.
Vorteilhaft ist es, nach erfolgter Positionierung der Anschlußmittel (5, 6) die drehbewegliche Verbindung zwischen den Anschlußmitteln (5, 6) und dem Meßsensor, beispielsweise durch Zusammenquetschen der Verbindungselemente endgültig zu fixieren.After the positioning of the connecting means (5, 6), it is advantageous to finally fix the rotatable connection between the connecting means (5, 6) and the measuring sensor, for example by squeezing the connecting elements together.
Eine weitere vorteilhafte, weil besonders einfache Ausführungsform eines Batteriestromsensors ist in der Figur 3 dargestellt. Der Metallstreifen (1a) des Meßsensors (1 ) weist hier an seinen Endabschnitten anstelle von Kugelabschnitten einfache zylinderförmige Anformungen (11 ) auf, um deren Mittelachse die Anschlußelemente (5, 6) drehbar angeordnet sind. Nach Festlegung der relativen Lage der Anschlußelemente (5, 6) relativ zum Meßsensor wird deren Positionen durch Zusammenquetschen der Verbindungsstellen arretiert.
A further advantageous, because particularly simple embodiment of a battery current sensor is shown in FIG. The metal strip (1a) of the measuring sensor (1) has here at its end portions instead of spherical sections simple cylindrical projections (11) about whose central axis the connecting elements (5, 6) are rotatably arranged. After determining the relative position of the connecting elements (5, 6) relative to the measuring sensor whose positions are locked by squeezing the joints.
Bezugszeichenreference numeral
I Meßsensor (Meßwiderstand)I measuring sensor (measuring resistor)
1a Metallstreifen1a metal strip
2 Gehäuse2 housings
3 Kunststoffumspritzung3 plastic extrusion
4 Steckverbinder4 connectors
5 (erstes) Anschlußmittel5 (first) connection means
6 (zweites) Anschlußmittel6 (second) connection means
7 Drehgelenk7 swivel joint
8 Batteriepolklemme8 battery pole terminal
9 Gehäusedeckel9 housing cover
10 Meßschaltungsanordnung10 measuring circuit arrangement
I 1 Anformungen
I 1 formations