WO2001044825A1 - Batteriesensorvorrichtung - Google Patents

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WO2001044825A1 PCT/EP2000/012457 EP0012457W WO0144825A1 WO 2001044825 A1 WO2001044825 A1 WO 2001044825A1 EP 0012457 W EP0012457 W EP 0012457W WO 0144825 A1 WO0144825 A1 WO 0144825A1
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Definitions

  • the invention relates to a battery sensor device.
  • a battery sensor device is known for example from US 5,939,861.
  • the battery sensor is arranged in a recess provided specifically for this in the battery cover and must be attached to both poles of the battery.
  • Various devices and methods are known for monitoring, controlling and regulating a motor vehicle electrical system, such as energy distribution, energy control and in particular charging balancing of the batteries.
  • a motor vehicle electrical system such as energy distribution, energy control and in particular charging balancing of the batteries.
  • at least the measured variables battery current, battery voltage and battery temperature are usually necessary.
  • Sensors in the connecting line to the battery are usually used to detect the battery current.
  • the battery voltage and the battery temperature are usually measured directly at the battery poles or at a distance from them using separate sensors.
  • three completely independent devices are therefore usually used, for which space must be created separately in each vehicle and whose information ons usually have to be forwarded to higher-level control units for further processing.
  • the object of the invention is to improve a battery sensor of the type mentioned at the outset in such a way that the installation costs and the logistics outlay are reduced and the measurement accuracy is increased.
  • the invention creates an integrated battery sensor that can be installed in any vehicle with little additional effort and only a small amount of installation space. In addition, the probability of failure is reduced due to the compact design and the integration of several necessary components.
  • FIG. 1 a shows the top view of a first possible construction of the integrated structural unit according to the invention consisting of a battery sensor and fastening device in a two-dimensional representation
  • FIG. 1 b shows the section BB through Fig. 1 a
  • 2 shows the first possible construction of the integrated assembly according to the invention consisting of a battery sensor and fastening device in a three-dimensional representation
  • FIG. 3 shows a more precise schematic representation of the battery sensor consisting of the measuring shunt and the electronics unit
  • FIG. 5a schematically shows a second possible construction of the integrated assembly according to the invention consisting of a battery sensor and fastening device in a two-dimensional representation
  • FIG. 5b shows a construction slightly modified from FIG. 5a
  • the battery sensor 3, 4 is essentially constructed from a measuring shunt 3 and an electronics unit 4. In FIG to see the two resistance connections (10a, 10b, see also FIG. 2) of the measuring shunt 3 and a plastic encapsulation of the electronics unit 4.
  • the battery sensor 3, 4 and the fastening device 1, 2 are combined into one integrated unit according to the invention.
  • the fastening device 1, 2 only needs to be attached to a single pole of a battery, e.g. to the negative pole will be closed.
  • the structural unit, consisting of the fastening device 1, 2 and the battery sensor 3, 4, is adapted in shape and size to the known (not shown here) battery poi tub specified according to the Polish DIN 72311 (part 15).
  • the first resistor connection 10a shown in FIG. 1 a above is conductive
  • the second resistor connection 10 b shown in FIG. 1 a below is fastened in an insulating manner to the terminal body 1 via an insulating part 6.
  • the cable lug of an ordinary connecting cable can be connected to the second resistance connection 10b, for example by means of a screw 5 and a screw nut 7 embedded in the insulating part 6 (cf. FIG. 1b).
  • the connecting cable (not shown here) connects the output-side resistance connection 10b of the measuring shunt 3 to the motor vehicle ground.
  • FIG. 2 the structural unit shown in FIGS. 1a and 1b is shown three-dimensionally to illustrate the invention. The same components are provided with the same reference symbols.
  • the measuring shunt 3 essentially shows the details of the measuring shunt 3, possible arrangements of a temperature sensor 13, 13a or 13b and a possible connection of these components to the electronics unit 4.
  • the measuring shunt 3 consists of a resistance element 11 and two planar resistance connections 10a and 10b.
  • the resistance connections 10a and 10b are preferably copper surfaces of stable construction.
  • the material of the resistance element 1 is preferably manganine, zeranine or Isaohm. Copper and Manganin / Zeranin / Isaohm have approximately the same thermal expansion coefficient as the usual board material FR4 (mixed material with epoxy resin as the main component).
  • This circuit board material is preferably also used for the carrier circuit board 12 of the electronics unit 4 3, which is shown in FIG. 3 without plastic encapsulation.
  • the carrier board 12 of the electronics unit 4 can be attached to the resistance connections 10a and 10b via bare solder parts 14 curved short sensor lines of the resistance connections 10a and 10b are conductively attached to the measuring shunt 3.
  • the solder points 14 or the connections of the sensor lines are arranged as close as possible to the resistance element 11. Via the solder points 14, the resistance element 11 is integrated into the electronics unit 4 in terms of circuitry
  • the electronics unit 4 or the carrier board 12 is connected in FIG. 3 to a temperature sensor 13 for measuring the battery temperature.
  • Alternative arrangements of the temperature sensor are shown in broken lines with the reference symbols 13a and 13b The arrangement enables a very precise temperature measurement, but is somewhat more complex than the arrangement of the temperature sensors 13a and 13b, which are attached to the resistance connection 10b in a heat-conducting manner.
  • the temperature sensor 13a is simply connected to the support plate 12 via connecting wires Carrier plate 12 connected to prevent the connecting wires However, a recess in the carrier plate 12 may be required for the temperature sensor 13b
  • the electronics unit 4 or the support plate 12 has, for example, a two-pole plug 16.
  • a supply cable to the other pole of the battery, here to the positive pole, can be connected to the pin 18 of the plug 16.
  • a bidirectional communication line can be connected to the Pm 17 of the plug 16, for example can be connected to other electronic devices in the motor vehicle.
  • the communication line can also require two pins (eg if a CAN bus is used).
  • communication can also be carried out by radio transmission instead
  • a connection via a connector 16 can also be provided for a direct connection of the connecting lines to the circuit board (for example by soldering, bonding or welding) for reasons of space (the alternatives are not shown here).
  • a firstensabg ⁇ ff 15 is shown tt for measuring the battery voltage ussa to said batte ⁇ epol districten (for example the negative pole) is conductively connected to resistor terminal 10a, the second voltage tap to measure the battery voltage U Batt is the PM 18 formed (e.g. to the positive pole of the battery)
  • the support plate 12 or the electronics unit 4 has a measuring, evaluation and control unit 20.
  • the unit 20 detects the battery voltage Ußat t , the voltage U between the two solder points 14 and the battery temperature
  • the battery current (I) can be calculated from the voltage U.
  • the resistance value (R) of the resistance element 11 is stored in the unit 20.
  • the unit 20 preferably has a microprocessor and a memory.
  • the unit 20 can also have conventional amplifiers and A / D converter for measurement preparation.
  • the unit 20 can determine any other battery indicator sizes, such as the state of charge or the state of aging.
  • the unit 20 can in turn not only transmit information via the communication line, but also other information from other control devices received and this with the battery large Further processing
  • the communication line and the supply line to connector 16 are shown together as cable harness 21
  • the latter can control a circuit breaker 19 which can close or open an interruption present in the resistance connection 10b.
  • the circuit breaker 19 can also be integrated into one of the two connection cables to the positive pole or the negative pole of the battery and can be controlled by the unit 20
  • FIG. 5a a second possible construction of the integrated structural unit according to the invention, consisting of battery sensor and fastening device, is shown only schematically.
  • the dash-dotted line indicates the hole for the clamping screw 2.
  • This construction differs only from the first construction in that the battery sensor 3 4 is more distant from the clamping screw 2 and is thus decoupled from possible tension when the clamping body 1 is fastened
  • Fig. 5b shows a construction very similar to that of Fig. 5a, in which, however, a taper is provided between the clamping body 1 and the measuring shunt 3 in order to avoid mate voltages in the clamping body 1
  • FIGS. 6a to 7b show further design options for the measuring shunt 3, consisting of the resistance element 11 and the two resistance connections 10a and 10b and the fastening of the electronics unit 4 or its support plate 12.
  • the resistance connections 10a and 10b are preferably (as also in FIG. 3) planar copper surfaces
  • the material of the resistance element 1, preferably manganine or zeranine, is arranged between the resistance elements 10a and 10b, as in FIG. 3
  • the support plate 12 of the electronics unit 4 (also similar to the SMD technology) is fastened to the resistance connections 10a and 10b via solder points 14.
  • solder points 14 In FIG. 6a (and in FIG. 7a, side view of FIG. 6a) they form the Solder points 14 an elongated line along the edge of the support plate 12
  • at least partially open conductor tracks for the solder points are preferably provided on the edges of the support plate.
  • the solder lines 14 can also be interrupted or even Assembling from spaced-apart points.
  • the support plate 12 can also be connected to the resistance connections 10a and 10b as close as possible to the resistance element 11 by solder points 14 on the underside of the circuit board 12 (similar to FIG. 3) 3, a solid (5b left) or an interrupted (6b right) solder line is provided for mechanical stabilization (as in FIG. 6a).
  • the resistance element 11 is always integrated into the electronics unit 4 via the solder points 14 6b can be combined with the construction of the measuring shunt according to FIG. 7a or 7b. If it is not necessary to equip the underside of the carrier board 12, a construction according to FIG. 7b is possible in which no cavity between the resistance element 11 and the Carrier plate 12 is provided.
  • the width of the carrier plate 12 can also be be be larger than the width of the resistance element 11
  • adhesive joints (14) for example by means of an electrically conductive and thermally conductive adhesive, can also be provided
  • the electronics unit 4 or the support plates 12 of the electronics unit 4 are attached to the planar resistance Fasteners 10a and 10b are fastened by means of an electrically conductive material 14 (e.g. solder or adhesive).
  • the soldering or gluing points 14 thus serve both for the electrical or circuitry integration of the measuring shunt or the resistance element 11 in the electronics unit 4 and for the mechanical fastening of the electronics unit 4 or its carrier board 12 to the measuring shunt or to its resistance connections 10a and 10b.

Abstract

Bei einer Batteriesensorvorrichtung mit einer direkt an einem Pol einer Kraftfahrzeugbatterie anschliessbaren Befestigungsvorrichtung sind der Batteriesensor und die Befestigungsvorrichtung zu einer integrierten Baueinheit zusammengefasst. Die Befestigungsvorrichtung wird nur an einem einzigen Pol angeschlossen. Die Befestigungsvorrichtung weist eine für Batterieanschlusskabel im Kraftfahrzeug übliche Klemme auf. Alternativ oder zusätzlich ist die Baueinheit in Form und Größe an übliche Batteriepolwannen angepasst.

Description

Batteriesensorvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Batteriesensorvorrichtung.
Eine Batteriesensorvorrichtung ist beispielsweise aus der US 5,939,861 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist der Batteriesensor in einer eigens für diesen vorgesehenen Vertiefung im Batteriedeckel angeordnet und muß an beiden Polen der Batterie befestigt werden.
Für die Überwachung, Steuerung und Regelung eines Kraftfahrzeugbordnet- zes, wie Energieverteilung, Energiesteuerung und insbesondere Ladebilanzierung der Batterien, sind diverse Vorrichtungen und Verfahren bekannt. Je nach Anwendungsfall sind üblicherweise zumindest die Meßgrößen Batteriestrom, Batteriespannung und Batterietemperatur notwendig. Zur Erfassung des Batteriestroms werden üblicherweise Sensoren in der Anschlußleitung zur Batterie verwendet. Die Batteriespannung und die Batterietemperatur werden meist mittels separater Sensoren direkt an den Batteriepoleπ oder entfernt davon gemessen. Nach dem Stand der Technik werden somit üblicherweise drei völlig unabhängige Einrichtungen verwendet, für die in jedem Fahrzeug gesondert Bauraum geschaffen werden muß und deren Informati- onen zur Weiterverarbeitung meist an übergeordnete Steuergeräte weitergeleitet werden müssen.
Zum weiteren technischen Hintergrund im Hinblick auf Batteriesensorvorrich- tungen wird auf die DE 35 32 044 A1 und auf die WO 99/54744 A1 verwiesen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Batteriesensor eingangs genannter Art derart zu verbessern, daß die Einbaukosten und der Logistikaufwand redu- ziert sowie die Meßgenauigkeit erhöht werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Durch die Erfindung wird ein integrierter Batteriesensor geschaffen, der in jedes Fahrzeug mit nur wenig Zusatzaufwand bei nur geringem erforderlichen Bauraum eingebaut werden kann. Zusätzlich wird durch die kompakte Bauform und die Integration mehrerer notwendiger Bauteile die Ausfallwahr- scheinlichkeit gesenkt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 a die Draufsicht einer ersten möglichen Konstruktion der erfin- dungsgemäßen integrierten Baueinheit bestehend aus Batteriesensor und Befestigungsvorrichtung in zweidimensionaler Darstellung,
Fig. 1 b den Schnitt B-B durch Fig. 1 a, Fig 2 die erste mögliche Konstruktion der erfindungsgemaßen integrierten Baueinheit bestehend aus Batteriesensor und Befestigungsvorrichtung in dreidimensionaler Darstellung,
Fig 3 eine genauere schematische Darstellung des Batteπesensors bestehend aus dem Meßshunt und der Elektronikemheit,
Fig 4 eine genauere schematische Darstellung der Elektronikemheit,
Fig 5a schematisch eine zweite mögliche Konstruktion der erfindungsgemaßen integrierten Baueinheit bestehend aus Batteriesensor und Befestigungsvorrichtung in zweidimensionaler Darstellung,
Fig 5b eine leicht von Fig 5a abgewandelte Konstruktion,
Fig 6a und
Fig 6b weitere Möglichkeiten zur Befestigung der Elektronikemheit auf dem Meßshunt,
Fig 7a eine erste Ausgestaltung des Meßshunts und
Fig 7b eine zweite Ausgestaltung des Meßshunts
In Fig 1 a ist die Befestigungsvorrichtung des Batteriesensors als vorzugsweise übliche Batterie-Messingklemme bestehend aus einem Klemmenkor- per 1 und einer Klemmschraube 2 dargestellt Der Batteriesensor 3, 4 ist im wesentlichen aus einem Meßshunt 3 und einer Elektronikemheit 4 aufgebaut In Fig 1 a sind lediglich die zwei als mechanische Trager ausgebildeten Widerstandsanschlusse (10a, 10b, vgl auch Fig 2) des Meßshunts 3 und eine Kunststoffumspritzung der Elektronikemheit 4 zu sehen Der Batteriesensor 3,4 und die Befestigungsvorrichtung 1 , 2 sind erfmdungsgemaß zu einer integrierten Baueinheit zusammengefaßt Die Befestigungsvorrichtung 1 ,2 muß nur an einem einzigen Pol einer Batterie, z B am Minuspol, ange- schlössen werden. Die Baueinheit, bestehend aus der Befestigungsvorrichtung 1 , 2 und dem Batteriesensor 3,4, ist in Form und Größe an die (hier nicht eigens dargestellte) bekannte, nach der polnischen DIN 72311 (Teil15) spezifizierte Batteriepoiwanne angepaßt.
Der erste, in Fig. 1 a oben dargestellte Widerstandsanschluß 10a ist leitend, der zweite, in Fig. 1 a unten dargestellte Widerstandsanschluß 10b ist isolierend über ein Isolierteil 6 am Klemmenkörper 1 befestigt. Am zweiten Widerstandsanschluß 10b ist beispielsweise mittels einer Schraube 5 und einer im Isolierteil 6 eingebetteten Schraubenmutter 7 (vgl. Fig. 1 b) der Kabelschuh eines gewöhnlichen Anschlußkabels anschließbar. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel, bei dem die Klemme 1 , 2 am Minuspol der Batterie angeschlossen werden soll, verbindet das (hier nicht dargestellte) Anschlußkabel den ausgangsseitigen Widerstandsanschluß 10b des Meßshunts 3 mit der Kraftfahrzeugmasse.
In Fig. 2 ist zur Verdeutlichung der Erfindung die in Fig. 1a und 1 b dargestellte Baueinheit dreidimensional dargestellt. Die gleichen Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 3 sind im wesentlichen die Details des Meßshunts 3, mögliche Anordnungen eines Temperatursensors 13, 13a oder 13b und einer möglichen Verbindung dieser Bauteile mit der Elektronikeinheit 4 dargestellt. Der Meßshunt 3 besteht aus einem Widerstandselement 11 und zwei planaren Widerstandsanschlüssen 10a und 10b. Die Widerstandsanschlüsse 10a und 10b sind vorzugsweise stabil ausgebildete Kupferflächen. Das Material des Widerstandselements 1 ist vorzugsweise Manganin, Zeranin oder Isaohm. Kupfer und Manganin/Zeranin/Isaohm weisen in etwa den gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten wie das übliche Platinenmaterial FR4 (Mischmaterial mit Epoxyharz als Hauptbestandteil) auf. Dieses Platinenma- terial wird vorzugsweise auch für die Trägerplatine 12 der Elektronikeinheit 4 verwendet, die in Fig 3 ohne Kunststoffumspntzung dargestellt ist Daher kann die Tragerplatine 12 der Elektronikemheit 4 gemäß Fig 3 ähnlich der SMD-Technik über bloße Lotsteilen 14 an den Widerstandsanschlussen 10a und 10b befestigt werden Alternativ kann die Tragerplatine 12 auch über um 90° nach oben gebogene kurze Senseleitungen der Widerstandsanschlusse 10a und 10b am Meßshunt 3 leitend befestigt werden Die Lotstellen 14 oder die Anschlüsse der Senseleitungen sind möglichst nahe am Widerstandselement 11 angeordnet Über die Lotstellen 14 wird das Widerstandselement 11 schaltungstechnisch in die Elektronikemheit 4 integriert
Die Elektronikemheit 4 bzw die Tragerplatine 12 ist in Fig 3 mit einem Temperatursensor 13 zur Messung der Batterietemperatur verbunden Alternative Anordnungen des Temperatursensors sind gestrichelt mit den Bezugszeichen 13a und 13 b dargestellt Der Temperatursensor 13 ist wärmeleitend beispielsweise mittels Warmeleitkleber direkt am Klemmenkorper 1 ange- ordnet Diese Anordnung ermöglicht eine sehr genaue Temperaturmessung, ist jedoch etwas aufwendiger als die Anordnung der Temperatursensoren 13a und 13b, die wärmeleitend am Widerstandsanschluß 10b angebracht sind Der Temperatursensor 13a ist vereinfacht über Anschlußdrahte mit der Tragerplatme 12 befestigt Der Temperatursensor 13b ist beispielsweise u- ber Lotstellen mit der Tragerplatme 12 verbunden, um die Anschlußdrahte zu verhindern Für den Temperatursensor 13b ist jedoch ggf eine Aussparung in der Tragerplatme 12 erforderlich
Die Elektronikemheit 4 bzw die Tragerplatme 12 weist einen beispielsweise zweipoligen Stecker 16 auf Am Pin 18 des Steckers 16 ist ein Versorgungs- kabel zum anderen Pol der Batterie, hier zum Pluspol, anschließbar Am Pm 17 des Steckers 16 ist beispielsweise eine bidirektionale Kommunikationslei- tung zu anderen Elektronikgeraten im Kraftfahrzeug anschließbar Alternativ kann die Kommunikationsleitung auch zwei Pins benotigen (z B bei Verwendung eines CAN-Buses) In einer dritten Alternative kann die Kommuni- kation jedoch auch per Funkubertragung vorgenommen werden Anstelle einer Verbindung über einen Stecker 16 kann aus Platzspargrunden auch eine direkte Verbindung der Anschlussleitungen mit der Platine vorgesehen werden (z B durch Loten, Bonden oder Schweißen) (Die Alternativen sind hier nicht dargestellt )
Schließlich ist in Fig 3 und in Fig 4 ein erster Spannungsabgπff 15 zur Messung der Batteriespannung Ußatt gezeigt, der mit dem batteπepolseitigen (z B zum Minuspol) Widerstandsanschluß 10a leitend verbunden ist Der zweite Spannungsabgriff zur Messung der Batteriespannung UBatt wird durch den Pm 18 gebildet (z B zum Pluspol der Batterie)
In Fig 4 sind weitere Details der Tragerplatme 12 bzw der Elektronikemheit 4 dargestellt Die Tragerplatme 12 bzw die Elektronikemheit 4 weist eine Meß-, Auswerte- und Steuereinheit 20 auf Die Einheit 20 erfaßt die Batteriespannung Ußatt, die Spannung U zwischen den beiden Lotstellen 14 und die Batterietemperatur Aus der Spannung U kann der Batteriestrom (I) berech- net werden Hierzu ist beispielsweise der Widerstandswert (R) des Widerstandselements 11 in der Einheit 20 abgespeichert Die Einheit 20 weist vorzugsweise einen Mikroprozessor und einen Speicher auf Auch kann die Einheit 20 übliche Verstarker und A/D-Wandler zur Meßaufbereitung enthalten Die Einheit 20 kann beliebige weitere Batterie-Indikatorgroßen, wie z B den Ladezustand oder den Alterungszustand, ermittelt Weiterhin kann die Einheit 20 ihrerseits über die Kommunikationsleitung nicht nur Informationen übertragen, sondern auch weitere Informationen von anderen Steuergeraten erhalten und diese mit den Batteriegroßen weiterverarbeiten Die Kommunikationsleitung und die Versorgungsleitung zum Stecker 16 sind als Kabel- bäum 21 zusammengefaßt dargestellt
Abhangig von den der Einheit 20 vorliegenden Informationen kann diese einen Leistungsschalter 19 ansteuern, der eine im Widerstandsanschluß 10b vorliegende Unterbrechung schließen oder offnen kann Hierbei kann beispielsweise in Notfallen die Batterieversorgung des Kraftfahrzeuges abge- schaltet werden Alternativ kann hierzu der Leistungsschalter 19 auch in einen der beiden Anschlusskabel zum Pluspol oder zum Minuspol der Batterie integriert und von der Einheit 20 angesteuert werden
In Fig 5a ist ergänzend lediglich schematisch eine zweite mögliche Kon- struktion der erfmdungsgemaßen integrierten Baueinheit bestehend aus Batteriesensor und Befestigungsvorrichtung dargestellt Hierbei wird durch die strichpunktierte Linie die Bohrung für die Klemmschraube 2 angedeutet Diese Konstruktion weicht nur darin von der ersten Konstruktion ab, daß der Batteriesensor 3 4 örtlich starker von der Klemmschraube 2 abgesetzt ist und damit von möglichen Verspannungen bei einer Befestigung des Klemm- korpers 1 entkoppelt ist
Fig 5b zeigt eine der Fig 5a sehr ähnliche Konstruktion, bei der jedoch zwischen dem Klemmkorper 1 und dem Meßshunt 3 eine Verjüngung vorgesehen ist, um Mate alspannungen im Klemmkorper 1 zu vermeiden
In den Figuren 6a bis 7b sind weitere Ausgestaltungsmoglichkeiten des Meßshunts 3 bestehend aus dem Widerstandselement 11 und den beiden Widerstandsanschlussen 10a und 10b sowie der Befestigung der Elektronikemheit 4 bzw deren Tragerplat e 12 dargestellt Die Widerstandsanschlusse 10a und 10b sind vorzugsweise (wie auch in Fig 3) planar ausgebildete Kupferflachen Das Material des Widerstandselements 1 , vorzugsweise Manganin oder Zeranin, ist wie auch in Fig 3 zwischen den Widerstandselementen 10a und 10b angeordnet
In den Figuren 6a bis 7b ist die Tragerplatme 12 der Elektronikemheit 4 (auch ähnlich der SMD-Techmk) über Lotstellen 14 an den Widerstandsan- Schlüssen 10a und 10b befestigt Dabei bilden in Fig 6a (und in Fig 7a, Seitenansicht von Fig 6a) die Lotstellen 14 eine langgezogene Linie entlang der Kante der Tragerplatme 12 Hierzu sind vorzugsweise an den Kanten der Tragerplatme zumindest zum Teil offene Leiterbahnen für die Lötstellen vorgesehen Die Lotlinien 14 können auch unterbrochen sein bzw sich auch aus beabstandeteπ Punkten zusammensetzen Die Ausgestaltung nach Fig 6a (bzw Fig 7a) setzt voraus, dass die Breite der Tragerplatme 12 nicht viel großer als die Breite des Widerstandelements 11 ist, denn die Verlotung muss möglichst nahe am Widerstandselement 11 vorgesehen werden Vor- 5 zugsweise ist die Konstruktion des Meßshunts dabei gemäß Fig 7a derart, dass sich zwischen dem Widerstandselement 1 1 und der Tragerplatme 12 ein Hohlraum ergibt Die Dicke des Widerstandselementes 1 1 ist also kleiner als die der Widerstandsanschlusse 10a und 10b Durch diesen Hohlraum ist es möglich, die Tragerplatme 12 bei Bedarf beidseitig zu bestucken
0 Alternativ kann gemäß Fig 6b (und Fig 7b, Seitenansicht von Fig 6b) die Tragerplatme 12 auch durch Lotstellen 14 an der Unterseite der Platine 12 mit den Widerstandsanschlussen 10a und 10b möglichst nahe am Widerstandselement 11 verbunden sein (ähnlich Fig 3) Im Unterschied zu Fig 3 wird hierbei zur mechanischen Stabilisierung (wie in Fig 6a) eine durchge- 5 zogen (Fig 6b links) oder eine unterbrochene (Fig 6b rechts) Lotlinie vorgesehen Über die Lotstellen 14 wird das Widerstandselement 11 immer auch schaltungstechnisch in die Elektronikemheit 4 integriert Die Ausgestaltung nach Fig 6b kann mit der Konstruktion des Meßshunts gemäß Fig 7a oder Fig 7b kombiniert werden Ist eine Bestückung der Unterseite der Tragerpla- 0 tine 12 nicht erforderlich, ist eine Konstruktion gemäß Fig 7b möglich, bei der kein Hohlraum zwischen dem Widerstandselement 11 und der Tragerplatme 12 vorgesehen ist Bei einer Ausgestaltung nach Fig. 6b und Fig 7b kann die Breite der Tragerplatme 12 auch großer als die Breite des Widerstandelements 11 sein
D Bei jeder Ausgestaltung können anstelle von Lotstellen (14) auch Klebstellen (14), z B mittels eines elektrisch leitenden und wärmeleitenden Klebers, vorgesehen werden
Grundsätzlich wird demnach erfmdungsgemaß die Elektronikemheit 4 bzw die Tragerplatme 12 der Elektronikemheit 4 an den planaren Widerstandsan- Schlüssen 10a und 10b mittels eines elektrisch leitenden Materials 14 (z. B. Lot oder Kleber) befestigt. Die Löt- oder Klebestellen 14 dienen somit sowohl zur elektrischen bzw. schaltungstechnischen Integration des Meßshunts bzw. des Widerstandselements 11 in die Elektronikeinheit 4 als auch zur mechanischen Befestigung der Elektronikeinheit 4 bzw. deren Trägerplatine 12 am Meßshunt bzw. an dessen Widerstandsanschlüssen 10a und 10b.

Claims

Patentansprüche
1 . Batteriesensorvorrichtung mit einer direkt an einem Pol einer Kraftfahrzeugbatterie anschließbaren Befestigungsvorrichtung, wobei der Batterie- sensor (3, 4) und die Befestigungsvorrichtung zu einer integrierten Baueinheit zusammengefaßt sind, die Befestigungsvorrichtung nur an einem einzigen Pol angeschlossen wird, die Befestigungsvorrichtung eine für Batterieanschlußkabel im Kraftfahrzeug übliche Klemme (1 , 2) aufweist und die Baueinheit in Form und Größe an übliche Batteriepolwannen an- gepaßt ist.
2. Batteriesensorvorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriesensor (3, 4) aus einem planaren Meßshunt (3) und einer Elektronikeinheit (4) besteht, daß der Meßshunt (3) als Widerstandselement (1 1 ) mit zwei als mechanische Träger ausgebildeten Wi- derstandsanschlüssen (10a, 10b) ausgestaltet ist, daß die Elektronikeinheit (4) an den Widerstandsanschlüssen (10a, 10b) befestigt ist und daß das Widerstandselement (1 1 ) schaltungstechnisch in der Elektronikeinheit (4) integriert ist.
3. Batteriesensorvorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch qe- kennzeichnet, daß der Batteriesensor (3, 4) aus einem planaren Meßshunt (3) und einer Elektronikeinheit (4) besteht, daß der Meßshunt (3) als Widerstandselement (1 1) mit zwei als mechanische Träger ausgebildeten Widerstandsanschlüssen (10a, 10b) ausgestaltet ist, daß die Elektronikeinheit (4) bzw. die Trägerplatine (12) der Elektronikeinheit (4) an den pla- naren Widerstandsanschlussen (10a, 10b) mittels eines elektrisch leitenden Materials (14) befestigt ist
Battenesensorvornchtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriesensor (3, 4) über einen ersten Widerstandsanschluß (10a) leitend und über den zweiten Widerstandsanschluß (10b) isolierend am Klemmenkorper (1) befestigt ist und daß am zweiten Widerstandsanschluß (10b) das dem einen Pol der Batterie zugeordnete Anschlußkabel für die Kraftfahrzeugversorgung anschließbar ist
Battenesensorvornchtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikemheit (4) mit einem Temperatursensor (13, 13a, 13b) verbunden ist, der wärmeleitend an einem Widerstandsanschluß (10a, 10b) oder direkt am Klemmenkorper (1 ) angeordnet ist
Battenesensorvornchtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronikemheit (4) einen Stecker (16) aufweist, an dem zumindest ein Versorgungskabel zum anderen Pol der Batterie anschließbar ist
Batte esensorvornchtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, da^ durch gekennzeichnet, daß die Elektronikemheit (4) einen Stecker (16) aufweist, an dem zumindest eine Kommunikationsleitung zu anderen E- lektronikgeraten im Kraftfahrzeug anschließbar ist
Batte esensorvornchtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Elektronikemheit (4) eine Meß-, Auswerte- und/oder Steuereinheit (20) aufweist, die die Batteriespannung (Ußatt), den
Batteriestrom, die Batterietemperatur und/oder andere Battene-Indikator- großen ermittelt Batteriesensorvorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstandsanschluß (10b) eine über einen Leistungsschalter (19) schließbare Unterbrechung aufweist und daß der Leistungsschalter (19) von der Meß-, Auswerte- und/oder Steuerein- heit (20) ansteuerbar ist.
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