WO2013014242A1 - Schaltung zum leiten eines elektrischen stromes - Google Patents

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WO2013014242A1
WO2013014242A1 PCT/EP2012/064713 EP2012064713W WO2013014242A1 WO 2013014242 A1 WO2013014242 A1 WO 2013014242A1 EP 2012064713 W EP2012064713 W EP 2012064713W WO 2013014242 A1 WO2013014242 A1 WO 2013014242A1
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vehicle battery
circuit
current
electrical
current sensor
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PCT/EP2012/064713
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English (en)
French (fr)
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Martin Haverkamp
Wolfgang Jöckel
Jens HERCHENRÖDER
Klaus Rink
Jörg ECKRICH
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/364—Battery terminal connectors with integrated measuring arrangements
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/203—Resistors used for electric measuring, e.g. decade resistors standards, resistors for comparators, series resistors, shunts
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
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    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/18—Distribution boxes; Connection or junction boxes providing line outlets
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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Definitions

  • the invention relates to a vehicle battery circuit for conducting an electric current between a vehicle battery and an electrical network component connectable to the vehicle battery via a current sensor and a vehicle battery with the vehicle battery circuit.
  • a current sensor can be connected in series between the electrical energy source and the electrical consumers.
  • a current sensor is for example from the
  • the invention proposes a vehicle battery circuit for conducting an electric current between a vehicle battery and an electrical network component that can be connected to the vehicle battery via a current sensor, which comprises the following features:
  • a first planar electrical line section for making electrical contact with one pole of the vehicle battery
  • the current sensor which electrically connects the line sections
  • the current sensor is arranged outside the planar course of at least one of the line sections.
  • the electrical network component in addition to the vehicle ⁇ battery any electrical component such as an electrical energy source in the form of a generator, a power outlet or another battery or an electrical consumer, such as an electric
  • Vehicle board network or an electric motor Vehicle board network or an electric motor.
  • the specified circuit is based on the consideration, that the current sensor could be switched directly between the vehicle battery and the electrical network component. However, this consideration is based on the knowledge ⁇ reason that the resulting electrical connection would have to take over the mechanical strength between the vehicle battery and the electrical network component simultaneously. Therefore, it is proposed with the specified circuit that the current sensor between the vehicle battery and the other electrical network component via line sections electrically prestigeie ⁇ ren together that the current sensor is taken out of a mechanical impact direction of the line sections. This is achieved in the present invention in that the current sensor outside of the sheet-shaped course ei ⁇ ner of the lead portions is disposed at least. In other Wor ⁇ th the current sensor and is arranged at least one plinsab ⁇ cut so in two different planes.
  • the current sensor between the vehicle battery and the other electrical network component is permanently and continuously electrically connected, whereby the electrical connection of the vehicle battery and the other electrical network component can be made more reliable.
  • the specified vehicle battery circuit comprises a printed circuit board with measuring conductor tracks which electrically connect the current sensor to an evaluation circuit.
  • Evaluation circuit can be arranged on this circuit board or on a separate circuit board.
  • the measurement interconnects themselves may be contacted with the current sensor itself to transport necessary for the evaluation of Strommes ⁇ sung measurement signals between the current sensor and the evaluation circuit.
  • the current sensor In a passive shunt the current sensor must, for example, at two locations which are electrically contacted with the measurement conductor tracks various ⁇ to close based on a voltage drop across the passive shunt to the electric current.
  • the current sensor of the type mentioned in addition to the measurement conductor tracks for detecting the voltage drop designed as a control line measurement conductor is still necessary, in addition, what is to the initially mentioned document ver ⁇ item.
  • the circuit board is held on the line ⁇ sections via a mechanical connection.
  • the printed circuit board with the measuring conductor tracks is mechanically firmly connected to the line sections, so that a sufficient mechanical hold exists for an electrical connection for detecting the voltage drop across the current sensor by means of the measuring conductor tracks.
  • the mechanical connection is guided via the current sensor, so that the current sensor is used in addition to its main task to measure the electrical current from and to the battery in addition to the mechanical stabilization of the circuit board.
  • the specified vehicle battery circuit comprises current-carrying conductor tracks which electrically contact the current sensor with the line sections.
  • the Stromzhouleiterbahnen can be performed arbitrarily.
  • the current-carrying conductor tracks may be wires or solid metal elements that are connected between the current sensor and the line sections.
  • current-carrying conductor tracks can be guided through the printed circuit board, which is designed as a high-current printed circuit board.
  • the current-carrying conductor tracks and / or the measuring conductor tracks are held on the line sections via the mechanical connection. Since the two plinsab ⁇ sections must be separated from each other in principle, takes on the circuit board in this way the function ei ⁇ nes spacer which receives the aforementioned mechanical forces on the pipe sections and so the ex ⁇ stood between the two line sections it maintains ⁇ holds.
  • the mechanical connection is a
  • the specified vehicle battery circuit comprises a carrier frame, in which the Stromzhouleiterbahnen are held.
  • the Stromzhouleiterbahnen can be mechanically stabilized, which must be separated due to the principle, as already mentioned, for current measurement.
  • the invention also provides a vehicle battery, comprising fol ⁇ constricting elements:
  • the invention also provides a vehicle that
  • Figure 1 is a schematic view of a connected to a vehicle battery ⁇ vehicle battery circuit with two current sensors.
  • Fig. 2 is a schematic view of a control circuit for controlling the current sensor of Fig. 1;
  • Figure 3 is a perspective view of affybatte ⁇ riescrien according to a first embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a perspective view of affybatte ⁇ riescquaint according to a second embodiment
  • FIG. 6 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 5;
  • FIG. 6 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a perspective view of affybatte ⁇ riescrien according to a third embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 7;
  • FIG. 9 is a perspective view of an alternative current sensor from the vehicle battery circuit of FIG. 7; FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view of aharibatte ⁇ riescrien according to a fourth embodiment
  • FIG. 11 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 10; FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view of affybatte ⁇ riescrien according to a fifth embodiment.
  • FIG. 13 shows a detail of the illustration according to FIG. 12
  • Fig. 14 is a side view of Fig. 13;
  • FIG. 15 is a perspective view of a kausab ⁇ section with a current sensor carried thereon and carried on the current sensor StromScienceleiterbahn Fig. 12;
  • 16 is a perspective view of aharibatte ⁇ riescrien according to a sixth embodiment.
  • FIG. 17 shows a detail of the illustration according to FIG. 16
  • Fig. 18 is a side view of Fig. 17;
  • Figure 20 is a perspective view of affybatte ⁇ riescrien according to a seventh embodiment.
  • 21 is a perspective view of affybatte ⁇ riesciens according to an eighth embodiment.
  • FIG. 22 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 21; FIG.
  • Figure 23 is a perspective view of affybatte ⁇ riescrien according to a ninth embodiment.
  • FIG. 24 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 23;
  • FIG. 25 is a perspective view of a dacabatte ⁇ riescrien according to a tenth embodiment.
  • FIG. 26 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 25; FIG.
  • FIG. 27 is a perspective view of affybatte ⁇ riesciens according to an eleventh embodiment.
  • FIG. 28 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 27.
  • FIG. 28 is a perspective view of a current sensor of the vehicle battery circuit of FIG. 27.
  • the entspre ⁇ accordingly a schematic view of a device connected to aggybat ⁇ teriepol 2 vehicle battery circuit 4 with two current sensors 6, and a schematic view of a Re ⁇ gelnikes 8 for controlling the current sensors 6 in FIG. 1 show.
  • Theffybatteriepol 2 is one of twohuibatte ⁇ riepolen 2 10. a vehicle battery via theuringbat ⁇ teriepol 2 and the attached ⁇ connected to a vehicle battery poles 2 vehicle battery circuit 4, an electric current received by an electrical power source 14, such as an outlet 12 or to an electrical consumer 16, such as a Antriebsmo ⁇ tor of a vehicle not shown become .
  • the electrical energy source 14 and the electrical Ver ⁇ consumers 16 are also electrically separated from each other via a switch 18, so that depending on the position of the switch 18, either the electrical Power source 14 or the electrical load 16 is connected to the vehicle battery ⁇ rie 10.
  • the vehicle battery circuit 4 with the current sensors 6 can be constructed in accordance with the active shunt disclosed in DE 10 2011 078 548 A1.
  • each current sensor 6 in the present embodiment has an unspecified referenced field effect transistor and a freewheeling diode not further referred to, which is connected in the forward direction from source to drain. Both current sensors 6 are connected to each other in antiparallel to the vehicle battery circuit 4.
  • an evaluation circuit 20 is also shown.
  • the evaluation circuit 20 may be part of the Anlagenbatterieschal ⁇ device 4 or formed as a separate circuit.
  • the vehicle battery circuit 4 is exemplarily separated from the evaluation circuit 20.
  • the evaluation circuit 20 controls the field-effect transistors of the current sensors 6 in such a way that a voltage drop 22 across the current sensors is kept at a certain setpoint.
  • the Auswer ⁇ tesciens 20 receives a first electrical potential 24, which is tapped from the vehicle battery 10 as seen in front of the current sensors 6 and a second electrical potential 26 as seen from the vehicle battery 10 behind the
  • the voltage drop 22 is determined from the difference between the first electrical potential 24 and the second electrical potential 26.
  • control signals 28 are such as Al ge ⁇ shown in DE 10 2011 078 548, depending on the measured electric current 12. Therefore, if this dependency is stored in the Ausreteschal ⁇ tung 20, the electric current 12 directly from the control signals 28 be derived.
  • the control circuit 8 comprises in the present embodiment as a controlled system, the vehicle battery circuit 4, which is ⁇ control via the control signals 28 in the manner described above, so that via the current sensors 6 of the vehicle ⁇ battery circuit 4, the voltage drop 20 can be tapped.
  • This voltage drop 2 is situated at a difference element 32 to the target value 30 by difference gegenü ⁇ mountains, with a control difference results in 34, the known egg ⁇ nen in the art and in the evaluation circuit 20 arranged regulator 36 is output.
  • the controller 36 in turn generates the control signals 28 to maintain the voltage ⁇ waste 22 at the target value thirtieth
  • the entspre ⁇ accordingly show a perspective view of the vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a first embodiment and its current sensors 6 and a version of the current sensors 6 itself.
  • the current sensors 6 are supported in the present embodiment on a printed circuit board 38, which is designed as Hochstromleiterplat ⁇ te.
  • a high-current circuit board is to be understood to mean circuit boards on which high-current conductor tracks can be arranged in exactly the same way as conductor tracks from fine and ultrafine conductor technology.
  • the high-current circuit board 38 in the present embodiment penetrate two current-carrying conductor tracks 40, 42, which are electrically connected via press-fit pins 44 correspondingly to line sections 46, 48.
  • PressFit pins 44 not all are provided with a reference numeral in the present embodiment for the sake of clarity.
  • the electrical contact on the line sections 46, 48 takes place via shoes 49, which are electrically conductively bonded to the line sections 46, 48, welded, soldered or in can be contacted in any other way. Of the shoes 49 are not all provided with a reference numeral in the present illustration for the sake of clarity.
  • the left dormitorsab ⁇ section 46 is considered as a line section 46 for electrical contact with the vehicle battery 10 and the right line section 48 is considered to be provided for electrical contact with the switch 18 in the plane of the drawing.
  • the line sections 46, 48 each ei ⁇ ne through hole 52 through which the Kirsabschnit ⁇ te 46, 48 can be screwed, for example.
  • This current path should be electrically di ⁇ so dimensioned that they can transmit power flows between the vehicle battery 10 and the electric power source 14 and the electrical load sixteenth Since the dimensions of such a current path is known in the art, should not be discussed further below as ⁇ up.
  • the performance of signals leading to the evaluation circuit 20 is comparatively low. To these un- These signals fall, for example, the control signals 28 and the signals for transmitting the first and second potential 24, 26.
  • a temperature sensor 54 is disposed on the high-current circuit board, the two output signals 56 outputs temperature signals to the evaluation circuit 20 so that they in the current measurement the Temperature development, which has an effect on the electrical resistance of the above-mentioned current path and thus on the detected current.
  • the above-mentioned, led to the Ausenseschal ⁇ device 20 signals are to be performed on so-called Meßleiterbahnen that nachITA sake of clarity, not provided with its own reference numerals, but with the reference numeral whose signal they transport.
  • Strom Concreteleiterbahnen 40, 42 may be embedded in a fiber-reinforced plastic 58 electrically insulating, wherein the fiber-reinforced plastic 58 via Mullleiters- holes 60 to the Stromzhouleiterbahnen 40, 42 is mechanically attached.
  • the contacting holes 60 are not all provided with a reference numeral for the sake of clarity.
  • the current sensors 6 are implemented in the present embodiment as integrated circuits, of which an example is shown in FIG.
  • the integrated circuit has terminals connected to the gate 62, source 64 and drain 66 of the integrated circuit and shown in FIG. 1 lead shown field effect transistor.
  • the source terminal 64 and the drain terminal 66 of each integrated circuit are electrically contacted to the current-carrying tracks 40, 42, while the gate terminal 62 of the integrated circuits is not electrically connected to the current-carrying tracks 40, 42 should be contacted, since it should be driven exclusively by the evaluation circuit 20 from.
  • Gap 68 between the two Strom Concreteleiterbahnen 40, 42 closed and the current sensors 6 are electrically bridged. This ensures the electrical functionality of the given at ⁇ vehicle battery circuit 4 permanently and make it resistant to external mechanical influences.
  • the entspre ⁇ accordingly show a perspective view of the vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a second embodiment and its current sensors 6 and a version of the current sensors 6 itself.
  • the drain terminal 66 is electrically contacted with bonding tapes 70, which are the mechanical see gap 68 between the two Stromzhouleiterbahnen 40, 42 electrically bridge.
  • the Bond-D tapes 70 should therefore be sufficiently electrically current-tight dimensioned to lead the entire current to be conducted between the vehicle battery 10 and the switch 18.
  • a protective compound 74 such as a globe top protection.
  • the entspre ⁇ accordingly show a perspective view of the vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a second embodiment and its current sensors 6 and a embodiments of the current sensors 6 itself.
  • no temperature sensor 6 is arranged on the vehicle battery circuit 4 according to FIG. 7, by way of example.
  • bond ribbons 70 are replaced by current bus bars 72, which are known to the person skilled in the art by the term "leadframe".
  • the fiber-reinforced plastic 58 in the present embodiment covers, by way of example, the surface of the entire current-carrying conductor tracks 40, 42, so that in the present embodiment only the first of the two current-carrying conductor tracks 40 is visible and therefore provided with a reference numeral , It is 10 and 11
  • the entspre ⁇ accordingly show a perspective view of the vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a fourth embodiment and its current sensors 6 and a version of the current sensors 6 itself.
  • the current sensor 6 in the present embodiment is constructed as an integrated circuit.
  • the circuit package of this integrated circuit is cuboid in the present embodiment.
  • the vehicle battery circuit 4 according to FIG. 1 requires two different contacts at the source terminals 64 and the drain terminals 66 of the field-effect transistors of the current sensors 6. A first contact must be with the
  • these two contacting took place as an integrated circuit or as the bare current sensor 6 at a common location.
  • the two contacts should be made at two geometrically different locations. This has the advantage that through the ladder plate 38 no Stromzhouleiterbahnen 40, 42 need to be performed so that the circuit board 38 does not have to be designed as a high-current ⁇ printed circuit board, and thus can be produced cheaper. In addition, can be dispensed with in the present embodiment on the principle weaker bond bands or bond wires.
  • the conductor track portions 46, 48 seen from the conductor ⁇ plate 38 from the cuboid Wegungsge ⁇ housing the integrated circuit on two opposite lateral surfaces electrically contacted.
  • the printed circuit board 38 can be supported by the printed conductor sections 46, 48 via the integrated circuit circuit housing, so that no further stabilization measures for the printed circuit board 38 in the vehicle battery circuit 4 become necessary.
  • FIGS. 12 to 15 with respect to entspre ⁇ accordingly a perspective view of a vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a fifth embodiment, a section of the representation according to FIG. 12, a side view of Fig. 13 and a perspective view of a Kirsab ⁇ section 48 with a current sensor carried thereon 6 and carried on the current sensor Strom Concreteleiterbahn 40 of FIG. 12 show.
  • the goal has been to avoid having to run the circuit board 38 as a high current circuit board.
  • the necessary for the current measurement mechanical gap 68 between the two line sections 46, 48 are bridged with a Stromzhouleiterbahnen 40, which is placed over the gap 68 on the two line sections 46, 48.
  • the current sensors 6 of FIG. 6 are inserted so that the drain terminal 66 of the current sensors 6 rests on the line sections 46, 48 and the source terminal 64 with one of
  • the printed circuit board 38 has in the present embodiment, a recess in which the Stromzhouleiterbahnen 40 are received.
  • the Meßlei ⁇ terbahnen 24, 26, 28 out which for transmitting the control signal 28 to the gate terminal 62 of the current sensor 6 and for detecting the potentials 24, 26 with the
  • Current-carrying conductors 40 and the current sensors 6 and the bond bands may be covered with the protective compound 74 for their protection against dirt or moisture.
  • FIGS. 16 to 19 accordingly a perspective view of a vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a sixth embodiment, a section of the representation according to Fig. 16, a side view of Fig. 17 and a perspective view of a Line section 48 with a Stromsen ⁇ sor carried thereon 6 and a carried on the current sensor
  • the trace portions 46, 48 are themselves arranged in two different planes and overlap at one of their ends.
  • the current sensors 6 from FIG. 6 are accommodated in this overlap between the two conductor track sections 46, 48 and electrically contacted with the conductor track sections 46, 48.
  • additional mechanical elements for mechanical ⁇ rule cohesion of the two conductor track sections 46, 48 are obsolete.
  • the current sensors 6 are placed on the first Porterbahnab ⁇ section 46 of the two conductor track portions 46, 48 such that always alternately once a current sensor 6 with its source terminal 64 and once a current sensor 6 is placed with its drain terminal 66. In this Wei ⁇ se is again shown in Fig. 1 antiparallel
  • the printed circuit board 38 again only has to guide the measuring printed conductors 24, 26, 28 and therefore should not be designed as a high-current printed circuit board. Nor does it need to absorb any mechanical forces between the two conductor track sections 46, 48. It is therefore separated into two parts, wherein the two carried on the Leiterplat ⁇ ten really measuring traces 24, 26, 28 are electrically connected to each other via bond bands 70. Also, the electrical contact shown in Fig. 6 gate terminals 62 of the current sensors 6 for transmitting the control signal 28 and the electrical contact of the printed circuit ⁇ web sections 46, 48 for detecting the potentials 24, 26 for the voltage drop 22 takes place in the present From ⁇ with bond bands. However, the type of electrical contacting is merely an example.
  • the measuring conductor tracks 24, 26, 28 in principle run on the upper side and on the lower side of at least one of the two circuit board parts.
  • the Austicianschal ⁇ tung 20 can be supported, wherein the measuring conductor tracks 24, 26, 28 of a side of the corresponding printed circuit board part examples
  • via through holes through the circuit board part can be guided to the side on which the evaluation circuit 20 is located.
  • FIG. 20 a perspective view of a vehicle battery circuit 4 according to a seventh embodiment is shown.
  • the two conductor track sections 46, 48 held by a support frame 76 against each other at a distance which forms the gap 68. This is exemplified in the embodiment shown ahead ⁇ two held in the same plane conductor track sections 46, 48th
  • the gap 68 is again bridged by the current sensors 6, which in the present embodiment are designed as exemplary as integrated circuits.
  • the conductor track sections 46, 48 are contacted via press-fit connections 44 with measuring conductor tracks for detecting the potentials 24, 26 for the voltage drop 22 on a printed circuit board ⁇ 38th Mechanically, the printed circuit board 38 can be held on the printed conductor sections 46, 48 via the pressfit connections 44.
  • the control signals 28 for driving the gates 62 of the current sensors 6 can, for example via not shown insulated fürgangs ⁇ bores through one of the conductor track sections 46, 48 suc ⁇ gen, via which the current sensors 6 are electrically contacted with corresponding measuring traces on the circuit board 38.
  • the circuit board 38 here again not necessarily be designed as a high ⁇ current circuit board, as the electric current 12 between the vehicle battery 10 and the Umschal ⁇ ter 18 conductive current path via the twonatibahnab ⁇ sections 46, 48 and the gap 68 bridging current ⁇ sensors 6 is not guided over the circuit board 38.
  • the support frame 76 should be constructed of an insulating material so as not to short-circuit and electrically bypass the two trace portions 46, 48.
  • the support frame 76 is mechanically supported on the PressFit terminals 44.
  • the support frame 76 on its surface, in which the conductor track sections 46, 48 are inserted, channels 78, of which in Fig. 20 the sake of clarity ⁇ sake only a part is provided with a reference numeral.
  • the Leiterbahnabschnit ⁇ te 46, 48 inserted positively, wherein the PressFit ports at the opposite end of the current sensors 6 end of the channels 78, the conductor track sections 46, 48 received therein pierced.
  • the conductor track sections 46, 48 are mechanically fixed in the support frame 76 via the positive reception in the channels 78 of the support frame 76 and the connection with the PressFit connections 44 and held firmly.
  • the Pressfit terminals 44 are thus used not only for the electrical contacting of the conductor track sections 46, 48 with an evaluation circuit 20 (not shown) on the printed circuit board 38 for detecting the voltage drop 22 but also for the mechanical stabilization of the printed conductor sections. te 46, 48 against each other.
  • FIGS. 21 and reference 22 entspre ⁇ accordingly show a perspective view of a vehicle battery ⁇ circuit 4 according to an eighth embodiment and a perspective view of a current sensor 6 from the Anlagenbatte ⁇ riescrien 4 of FIG. 21.
  • the current sensor 6 according to FIG. 4 is carried by way of example on the printed conductors 40, 42, 80. While the source terminal 64 with the first Strom Concreteleiterbahn 40 and the drain terminal 66 with the second
  • the entspre ⁇ accordingly show a perspective view of a vehicle battery ⁇ circuit 4 according to an eighth embodiment and a perspective view of a current sensor 6 from the Anlagenbatte ⁇ riescrien 4 of FIG. 23.
  • the conductor track sections 46, 48 are connected directly to the current-carrying conductor tracks 40, 42, 80, for example by soldering, welding or conductive bonding.
  • Strom Materialsleiterbahnen 40, 42, 80 have in the present embodiment, a retaining pins 82, for example, integrally integrated in the Stromzhouleiterbahnen 40, 42, 80 or for example by press-fitting may be attached to this.
  • a printed circuit board can be attached 38 to the support pins 82, so that 38 not Darge ⁇ placed on the circuit board measuring traces 24, 26, 28 can be electrically contacted via the support pins 82 in the aforementioned manner, the control signals 28 to the current sensors 6 and Potentials 24, 26 to detect the voltage drop to ei ⁇ ner not shown evaluation circuit 20.
  • FIGS. 25 and reference 26 entspre ⁇ accordingly show a perspective view of a vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a ninth embodiment and a perspective view of an alternative current sensor 6 for the vehicle battery circuit 4 of Fig. 25.
  • the present embodiment of the vehicle battery ⁇ circuit 4 is an alternative embodiment to the embodiments shown in Fig. 3 and 5.
  • the high-current circuit board 38 with the Stromzhouleiterbahnen 40, 42 not contacted via PressFit connections 44 with the Leiterbahnabschnit ⁇ th 40, 42 electrically and mechanically, but connected like a passive shunt end face with this.
  • the actual current sensor 6 is outside the plane of the conductor track sections 46, 48, so that a possible thermal expansion of the conductor track sections 46, 48 exclusively mechanical stresses in the
  • the entspre ⁇ accordingly show a perspective view of a vehicle battery ⁇ circuit 4 according to a tenth embodiment and a perspective view of a current sensor 6 from the Anlagenbatte ⁇ riescrien 4 of FIG. 27.
  • the high current circuit board 38 is bolted to the trace portions 46, 48.

Abstract

Es wird eine Fahrzeugbatterieschaltung (4) zum Leiten eines elektrischen Stromes (12) zwischen einer Fahrzeugbatterie (10) und einer an die Fahrzeugbatterie (10) anschließbaren elektrischen Netzwerkkomponente (14, 16) über einen Stromsensor (6), umfassend - einen ersten flächenförmig verlaufenden elektrischen Leitungsabschnitt (46, 48) zum elektrischen Kontaktieren mit einem Pol (2) der Fahrzeugbatterie (10), - einen vom ersten Leitungsabschnitt (46, 48) getrennten zweiten flächenförmig verlaufenden elektrischen Leitungsabschnitt (46, 48) zum elektrischen Kontaktieren mit der elektrischen Netzwerkkomponente (14, 16), und - den Stromsensor (6), der die Leitungsabschnitte (46, 48) miteinander elektrisch verbindendet, - wobei der Stromsensor (6) außerhalb des flächenförmigen Verlaufs wenigstens einer der Leitungsabschnitte (46, 48) angeordnet ist.

Description

Schaltung zum Leiten eines elektrischen Stromes
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbatterieschaltung zum Leiten eines elektrischen Stromes zwischen einer Fahrzeugbatterie und einer an die Fahrzeugbatterie anschließbaren elektrischen Netzwerkkomponente über einen Stromsensor sowie eine Fahrzeugbatterie mit der Fahrzeugbatterieschaltung.
Zur Durchführung von Messungen eines von einer elektrischen Energiequelle an einen elektrischen Verbraucher abgegebenen elektrischen Stromes in einem Kraftfahrzeug können in Reihe zwischen die elektrische Energiequelle und den elektrischen Verbraucher ein Stromsensor geschaltet werden. Ein derartiger Stromsensor ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 078 548 AI bekannt.
Stromsensoren müssen elektrisch in Reihe zwischen die elektrische Energiequelle und den elektrischen Verbraucher geschalten werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung diese Schaltung der Stromsensoren in Reihe zwischen Energiequelle und Ver- braucher zu verbessern . Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprü¬ che gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung schlägt eine Fahrzeugbatterieschaltung zum Leiten eines elektrischen Stromes zwischen einer Fahrzeugbatterie und einer an die Fahrzeugbatterie anschließbaren elektrischen Netzwerkkomponente über einen Stromsensor vor, die folgende Merkmale umfasst:
- einen ersten flächenförmig verlaufenden elektrischen Leitungsabschnitt zum elektrischen Kontaktieren mit einem Pol der Fahrzeugbatterie,
- einen vom ersten Leitungsabschnitt getrennten zweiten flächenförmig verlaufenden elektrischen Leitungsabschnitt zum elektrischen Kontaktieren mit der elektrischen Netzwerkkomponente, und
- den Stromsensor, der die Leitungsabschnitte miteinander elektrisch verbindendet,
- wobei der Stromsensor außerhalb des flächenförmigen Verlaufs wenigstens einer der Leitungsabschnitte angeordnet ist .
Die elektrische Netzwerkkomponente kann neben der Fahrzeug¬ batterie jedes beliebige elektrische Bauelement wie eine elektrische Energiequelle in Form eines Generators, einer Steckdose oder einer weiteren Batterie oder ein elektrischer Verbraucher, wie beispielsweise ein elektrisches
Fahrzeugboardnetz oder ein Elektromotor sein.
Der angegebenen Schaltung liegt die Überlegung zugrunde, dass der Stromsensor direkt zwischen die Fahrzeugbatterie und die elektrische Netzwerkkomponente geschaltet werden könnte. Dieser Überlegung liegt jedoch die Erkenntnis zu¬ grunde, dass die resultierende elektrische Verbindung gleichzeitig auch die mechanische Festigkeit zwischen der Fahrzeugbatterie und der elektrischen Netzwerkkomponente übernehmen müsste. Daher wird mit der angegebenen Schaltung vorgeschlagen, das den Stromsensor zwischen die Fahrzeugbatterie und die andere elektrische Netzwerkkomponente über Leitungsabschnitte elektrisch so miteinander zu kontaktie¬ ren, dass der Stromsensor aus einer mechanischen Stoßrichtung der Leitungsabschnitte herausgenommen ist. Dies wird in der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass der Stromsensor außerhalb des flächenförmigen Verlaufs wenigstens ei¬ ner der Leitungsabschnitte angeordnet ist. Mit anderen Wor¬ ten sind der Stromsensor und der wenigstens eine Leitungsab¬ schnitt damit in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet. Wenn damit eine Kraft, beispielsweise durch Wärmeausdehnung, in den flächenförmigen Verlauf des entsprechenden Leitungsabschnitts eingeleitet wird, so dass eine Kraftwirkungslinie dieser Kraft quer durch den Leitungsabschnitt geführt ist, dann liegt der Stromsensor außerhalb dieser Kraftwirkungsli¬ nie, so dass in den Stromsensor keine mechanischen Stoßkräfte aus dem Leitungsabschnitt eingeleitet werden können.
Auf diese Weise können mechanische Belastungen, beispiels¬ weise durch Wärmearbeit, Erschütterungen oder andere mecha¬ nische Störungen auf den Stromsensor reduziert werden, so dass die elektrische Verbindung zwischen den Leitungsab¬ schnitten und dem elektrischen Bauelement vor mechanischen Belastungen und damit vor mechanischen Spannungen geschützt ist .
Durch die angegebene Fahrzeugbatterieschaltung wird der Stromsensor zwischen der Fahrzeugbatterie und der anderen elektrischen Netzwerkkomponente dauerhaft und beständig elektrisch verschaltet, wodurch die elektrische Verbindung der Fahrzeugbatterie und der anderen elektrischen Netzwerkkomponente zuverlässiger ausgebildet werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung umfassend die angegebenen Fahrzeugbatterieschaltung eine Leiterplatte mit Messleiterbahnen, die den Stromsensor mit einer Auswerteschaltung elektrisch verbinden. Auswerteschaltung kann auf dieser Leiterplatte oder auf einer gesonderten Leiterplatte angeordnet sein. Die Messleiterbahnen selbst können mit dem Stromsensor selbst kontaktiert sein, um die zur Auswertung der Strommes¬ sung notwendigen Messsignale zwischen dem Stromsensor und der Auswerteschaltung zu transportieren. Bei einem passiven Shunt muss der Stromsensor beispielsweise an zwei verschie¬ denen Stellen elektrisch mit den Messleiterbahnen kontaktiert werden, um anhand eines Spannungsabfalles über dem passiven Shunt auf den elektrischen Strom zu schließen. Bei dem Stromsensor der eingangs genannten Art ist neben den Messleiterbahnen zur Erfassung des Spannungsabfalls noch zusätzlich eine als Steuerleitung ausgebildete Messleiterbahn notwendig, wozu auf die eingangs genannte Druckschrift ver¬ wiesen wird.
In einer zusätzlichen Weiterbildung der angegebenen Fahr- zeugbatterieschaltung ist die Leiterplatte an den Leitungs¬ abschnitten über eine mechanische Verbindung gehalten. Auf diese Weise ist die Leiterplatte mit den Messleiterbahnen mechanisch fest mit den Leitungsabschnitten verbunden, so dass für eine elektrische Verbindung zur Erfassung des Spannungsabfalls über dem Stromsensor mittels der Messleiterbahnen ein ausreichender mechanischer Halt vorhanden ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung der angegebenen Fahrzeugbatterieschaltung ist die mechanische Verbindung über den Stromsensor geführt, so dass der Stromsensor neben seiner Hauptaufgabe, den elektrischen Strom von und zur Batterie zu messen zusätzlich auch zur mechanischen Stabilisierung der Leiterplatte verwendet wird.
In einer anderen Weiterbildung umfasst die angegebenen Fahrzeugbatterieschaltung Stromführleiterbahnen, die den Stromsensor mit den Leitungsabschnitten elektrisch kontaktieren. Die Stromführleiterbahnen können dabei beliebig ausgeführt sein. Beispielsweise können die Stromführleiterbahnen Drähte oder feste Metallelemente sein, die zwischen den Stromsensor und die Leitungsabschnitte geschaltet werden. Andererseits können Stromführleiterbahnen durch die Leiterplatte geführt werden, die als Hochstromleiterplatte ausgebildet ist.
In einer besonderen Weiterbildung der angegebenen Fahrzeugbatterieschaltung sind die Stromführleiterbahnen und/oder die Messleiterbahnen an den Leitungsabschnitten über die mechanische Verbindung gehalten. Da die beiden Leitungsab¬ schnitte prinzipbedingt voneinander getrennt sein müssen, übernimmt die Leiterplatte auf diese Weise die Funktion ei¬ nes Abstandshalters, der die eingangs genannten mechanischen Kräfte auf die Leitungsabschnitte aufnimmt und so den Ab¬ stand zwischen den beiden Leitungsabschnitte aufrecht er¬ hält .
In einer bevorzugten Weiterbildung der angegebenen Fahrzeugbatterieschaltung ist die mechanische Verbindung eine
PressFit-Verbindung, eine Schraubverbindung, eine
Lötverbindung, eine Leitklebverbindung und/oder eine
Schweißverbindung. Über derartige Verbindungen können gleichzeitig elektrische und mechanische Kontaktierungen durchgeführt werden.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung umfasst die angegebene Fahrzeugbatterieschaltung einen Trägerrahmen, in dem die Stromführleiterbahnen gehalten sind. Durch den Trägerrahmen können die Stromführleiterbahnen mechanisch stabilisiert werden, die wie bereits erwähnt zur Strommessung prinzipbedingt getrennt sein müssen.
Die Erfindung gibt auch eine Fahrzeugbatterie an, die fol¬ gende Elemente umfasst:
- einen elektrischen Anschluss zum Abgeben oder Aufnehmen eines elektrischen Stromes an einen elektrischen Verbraucher beziehungsweise von einer elektrischen Energiequelle, und
- eine der angegebenen Fahrzeugbatterieschaltungen, die mit einem ihrer elektrischen Leitungsabschnitte an den elektrischen Anschluss angeschlossen ist. Die Erfindung gibt auch ein Fahrzeug an, das
- eine Fahrzeugbatterie,
- eine an die Fahrzeugbatterie angeschlossene elektrische Netzwerkkomponente und
- eine der angegebenen Schaltungen umfasst, die zwischen die Fahrzeugbatterie und die elektrische Netzwerkkomponente ge¬ schaltet ist.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer an einen Fahrzeug¬ batteriepol angeschlossene Fahrzeugbatterieschaltung mit zwei Stromsensoren;
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Regelkreises zur Steuerung des Stromsensors aus Fig. 1 ;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer ersten Ausführung;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 3;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer zweiten Ausführung; Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 5;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer dritten Ausführung;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 7 ;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines alternativen Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 7 ;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer vierten Ausführung;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 10;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer fünften Ausführung;
Fig. 13 einen Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 12;
Fig. 14 eine Seitenansicht der Fig. 13;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht eines Leitungsab¬ schnittes mit einem darauf getragenen Stromsensor und einer auf dem Stromsensor getragenen Stromführleiterbahn der Fig. 12;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer sechsten Ausführung;
Fig. 17 einen Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 16;
Fig. 18 eine Seitenansicht der Fig. 17;
Fig. 19 eine perspektivische Ansicht eines Leitungsab¬ schnittes mit einem darauf getragenen Stromsensor und einer auf dem Stromsensor getragenen Stromführleiterbahn
der Fig. 16;
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer siebten Ausführung;
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer achten Ausführung;
Fig. 22 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 21;
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer neunten Ausführung;
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 23; Fig. 25 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer zehnten Ausführung;
Fig. 26 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 25;
Fig. 27 eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatte¬ rieschaltung gemäß einer elften Ausführung; und
Fig. 28 eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors aus der Fahrzeugbatterieschaltung der Fig. 27.
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit glei¬ chen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Es wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine schematische Ansicht einer an einen Fahrzeugbat¬ teriepol 2 angeschlossene Fahrzeugbatterieschaltung 4 mit zwei Stromsensoren 6 und eine schematische Ansicht eines Re¬ gelkreises 8 zur Steuerung der Stromsensoren 6 aus Fig. 1 zeigen .
Der Fahrzeugbatteriepol 2 ist einer von zwei Fahrzeugbatte¬ riepolen 2 einer Fahrzeugbatterie 10. Über die Fahrzeugbat¬ teriepol 2 und den an einen der Fahrzeugbatteriepole 2 ange¬ schlossene Fahrzeugbatterieschaltung 4 kann ein elektrischer Strom 12 von einer elektrischen Energiequelle 14, wie beispielsweise einer Steckdose aufgenommen oder an einen elektrischen Verbraucher 16, wie beispielsweise einen Antriebsmo¬ tor eines nicht weiter dargestellten Fahrzeuges abgegeben werden .
Um den elektrischen Verbraucher 16 nicht direkt an die elektrische Energiequelle 14 anschließen zu können, können die elektrische Energiequelle 14 und der elektrische Ver¬ braucher 16 zusätzlich über einen Umschalter 18 voneinander elektrisch getrennt sein, so dass abhängig von der Stellung des Umschalters 18 entweder die elektrische Energiequelle 14 oder der elektrische Verbraucher 16 an die Fahrzeugbatte¬ rie 10 angeschlossen ist.
Die Fahrzeugbatterieschaltung 4 mit den Stromsensoren 6 kann gemäß dem in der DE 10 2011 078 548 AI offenbarten aktiven Shunt aufgebaut sein. Dazu weist jeder Stromsensor 6 in der vorliegenden Ausführung einen nicht näher referenzierten Feldeffekttransistor und eine nicht näher referenzierte Freilaufdiode auf, die in Durchlassrichtung von Source nach Drain verschaltet ist. Beide Stromsensoren 6 sind miteinander antiparallel zur Fahrzeugbatterieschaltung 4 verschaltet .
In Fig. 1 ist ferner eine Auswerteschaltung 20 gezeigt. Die Auswerteschaltung 20 kann Teil der Fahrzeugbatterieschal¬ tung 4 oder als getrennte Schaltung ausgebildet sein. In der vorliegenden Ausführung ist die Fahrzeugbatterieschaltung 4 beispielhaft getrennt von der Auswerteschaltung 20 ausgebil¬ det .
Die Auswerteschaltung 20 steuert in der vorliegenden Ausführung die Feldeffekttransistoren der Stromsensoren 6 derart, dass ein Spannungsabfall 22 über den Stromsensoren auf einem bestimmten Sollwert gehalten wird. Dazu empfängt die Auswer¬ teschaltung 20 ein erstes elektrisches Potential 24, das von der Fahrzeugbatterie 10 aus gesehen vor den Stromsensoren 6 abgegriffen wird und ein zweites elektrisches Potential 26 das von der Fahrzeugbatterie 10 aus gesehen hinter den
Stromsensoren 6 abgegriffen wird. Der Spannungsabfall 22 bestimmt sich aus der Differenz zwischen dem ersten elektrischen Potential 24 und dem zweiten elektrischen Potential 26.
Durch Ansteuern der Gates der Feldeffekttransistoren der Stromsensoren 6 mit je einem Steuersignal 28 für die Stromsensoren 6 wird der Spannungsabfall 22 über den in Fig. 2 gezeigten Regelkreis 8 auf dem Sollwert 30 gehalten. Die Steuersignale 28 sind, wie in der DE 10 2011 078 548 AI ge¬ zeigt, abhängig vom zu messenden elektrischen Strom 12. Daher kann, wenn diese Abhängigkeit in der Auswerteschal¬ tung 20 hinterlegt ist, der elektrische Strom 12 unmittelbar aus den Steuersignalen 28 abgeleitet werden.
Der Regelkreis 8 umfasst in der vorliegenden Ausführung als Regelstrecke die Fahrzeugbatterieschaltung 4, die über die Steuersignale 28 in der zuvor beschriebenen Weise ange¬ steuert wird, so dass über den Stromsensoren 6 der Fahrzeug¬ batterieschaltung 4 der Spannungsabfall 20 abgegriffen werden kann. Dieser Spannungsabfall 2 wird an einem Differenzglied 32 dem Sollwert 30 durch Differenzbildung gegenüberge¬ stellt, wobei sich eine Regeldifferenz 34 ergibt, die an ei¬ nen dem Fachmann bekannten und in der Auswerteschaltung 20 angeordneten Regler 36 ausgegeben wird. Der Regler 36 erzeugt dann wiederum die Steuersignale 28, um den Spannungs¬ abfall 22 auf dem Sollwert 30 zu halten.
Weitere Details der Stromsensoren 6 beziehungsweise ihrer Auswerteschaltung 20 können der bereits genannten
DE 10 2011 078 548 AI entnommen werden.
Es wird auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer ersten Ausführung und ihrer Stromsensoren 6 sowie eine Ausführung der Stromsensoren 6 selbst zeigen .
Die Stromsensoren 6 sind in der vorliegenden Ausführung au einer Leiterplatte 38 getragen, die als Hochstromleiterplat¬ te ausgeführt ist. Unter einer Hochstromleiterplatte sollen nachstehend Leiterplatten verstanden werden, auf denen Hochstromleiterbahnen genauso angeordnet werden können wie Leiterbahnen aus der Fein- und Feinstleitertechnik .
Die Hochstromleiterplatte 38 durchdringen in der vorliegenden Ausführung zwei Stromführleiterbahnen 40, 42, die über PressFit-Pins 44 entsprechend mit Leitungsabschnitten 46, 48 elektrisch verbunden sind. Von den PressFit-Pins 44 sind in der vorliegenden Ausführung der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit einem Bezugszeichen versehen. Die elektrische Kontaktierung an den Leitungsabschnitten 46, 48, erfolgt dabei über Schuhe 49, die mit den Leitungsabschnitten 46, 48 elektrisch leitend verklebt, verschweißt, verlötet oder in jeder beliebigen anderen Weise kontaktiert sein können. Von den Schuhen 49 sind in der vorliegenden Darstellung der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit einem Bezugszeichen versehen .
Über die Leitungsabschnitte 46, 48 kann die Fahrzeugbatte¬ rieschaltung 4 mit der Fahrzeugbatterie 10 und den Umschal¬ ter 18 elektrisch verbunden werden. Nachstehend soll in die Zeichnungsebene hinein betrachtet der linke Leitungsab¬ schnitt 46 als Leitungsabschnitt 46 als zur elektrischen Kontaktierung mit der Fahrzeugbatterie 10 und der rechte Leitungsabschnitt 48 als zur elektrischen Kontaktierung mit dem Umschalter 18 vorgesehen betrachtet werden. Zur elektrischen Verbindung weisen die Leitungsabschnitte 46, 48 je ei¬ ne Durchgangsbohrung 52 auf, über die die Leitungsabschnit¬ te 46, 48 beispielsweise verschraubt werden können.
Somit kann der elektrische Strom zwischen der Fahrzeugbatte¬ rie 10 und dem Umschalter 18 über die Leitungsabschnitte 46, 48, die Stromführleiterbahnen 40, 42 und die Stromsensoren 6 geführt werden. Diese Strom-Strecke sollte elektrisch so di¬ mensioniert sein, dass sie Leistungsströme zwischen der Fahrzeugbatterie 10 und der elektrischen Energiequelle 14 beziehungsweise dem elektrischen Verbraucher 16 übertragen kann. Da die Dimensionierung einer derartigen Stromstrecke dem Fachmann bekannt ist, soll nachstehend nicht weiter da¬ rauf eingegangen werden.
Demgegenüber ist die Leistung von Signalen, die zur Auswerteschaltung 20 führen vergleichsweise niedrig. Zu diesen un- ter diese Signale fallen beispielsweise die Steuersignale 28 und die Signale zum Übertragen des ersten und zweiten Potentials 24, 26. Weiterhin ist auf der Hochstromleiterplatte ein Temperatursensor 54 angeordnet, der über zwei Leiterbahnen Temperatursignale 56 an die Auswerteschaltung 20 abgibt, damit diese bei der Strommessung die Temperaturentwicklung berücksichtigen kann, die auf den elektrischen Widerstand der oben genannten Strom-Strecke und damit auf den erfassten Strom Einfluss hat. Die zuvor genannten, zur Auswerteschal¬ tung 20 geführten Signale sollen auf sogenannten Messleiterbahnen geführt werden, die nachstehen der Übersichtlichkeit halber nicht mit einem eigenen Bezugszeichen versehen werden, sondern mit dem Bezugszeichen, dessen Signal sie transportieren .
Die über die PressFit-Pins 44 mit den Leitungsabschnit¬ ten 46, 48 elektrisch kontaktierten
Stromführleiterbahnen 40, 42 können in einem faserverstärktem Kunststoff 58 elektrisch isolierend eingebettet sein, wobei der faserverstärkte Kunststoff 58 über Kontaktierungs- bohrungen 60 an den Stromführleiterbahnen 40, 42 mechanisch befestigt ist. Von den Kontaktierungsbohrungen 60 sind der Übersichtlichkeit halber nicht alle mit einem Bezugszeichen versehen .
Die Stromsensoren 6 sind in der vorliegenden Ausführung als integrierte Schaltungen ausgeführt, von denen in Fig. 4 ein Beispiel dargestellt ist. Die integrierte Schaltung weist Anschlüsse auf, zum Gate 62, zum Source 64 und zum Drain 66 des in der integrierten Schaltung gehaltenen und in Fig. 1 gezeigten Feldeffekttransistor führen. Durch den faserverstärken Kunststoff 58 hindurch sind von jeder integrierten Schaltung der Source-Anschluss 64 und der Drain-Anschluss 66 mit den Stromführleiterbahnen 40, 42 elektrisch kontaktiert, während der Gate-Anschluss 62 der integrierten Schaltungen nicht durch den mit dem Stromführleiterbahnen 40, 42 elektrisch kontaktiert werden sollte, da er ausschließlich von der Auswerteschaltung 20 aus angesteuert werden sollte.
Auf dem faserverstärkten Kunststoff 58 sind die oben erwähnten Messleiterbahnen getragen. Da es reicht, auf einer
Stromführleiterbahn 40, 42 das Potential 24, 26 für den Spannungsabfall ein einer einzigen Stelle zu erfassen, werden die Potentiale 24, 26 in der vorliegenden Ausführung lediglich am Drain-Anschluss 66 der integrierten Schaltungen abgegriffen und über eine entsprechende Messleitung zur Auswerteschaltung 20 geführt. Vom Drain-Anschluss 64 der inte¬ grierten Schaltungen ist in der vorliegenden Ausführung keine eigene Messleiterbahn zur Auswerteschaltung 20 geführt, was jedoch rein exemplarisch zu verstehen ist.
Wenn sich aufgrund von Wärmeausdehnungen oder anderer mechanischer Einflüsse die beiden Leitungsabschnitte 46, 48 bei¬ spielsweise in Richtung ihrer Flächenausdehnung betrachtet relativ zueinander bewegen, so können entsprechende mechanische Spannungen durch die PressFit-Pins 44 aufgenommen werden, so dass eine Einleitung der mechanischen Spannungen in die Hochstromleiterplatte 38 und damit in die auf der Hoch¬ stromleiterplatte 38 getragenen elektrischen Komponenten vermieden wird. Zudem wird durch die Hochstromleiterplat- te 38 und ihren faserverstärken Kunststoff 58 vermieden, dass ein für die Strommessung notwendiger mechanischer
Spalt 68 zwischen den beiden Stromführleiterbahnen 40, 42 geschlossen und die Stromsensoren 6 elektrisch überbrückt werden. Dies sichert die elektrische Funktionalität der an¬ gegebenen Fahrzeugbatterieschaltung 4 dauerhaft und macht sie robust gegen äußere mechanische Einflüsse.
Es wird auf die Fig. 5 und 6 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer zweiten Ausführung und ihrer Stromsensoren 6 sowie eine Ausführung der Stromsensoren 6 selbst zeigen .
In Fig. 5 und 6 sind die Stromsensoren 6 statt als inte¬ grierte Schaltung als Nacktchips ausgeführt, die dem Fach¬ mann unter dem Begriff „bare dies" bekannt sind. Die Nackt¬ chips weisen, wie in Fig. 6 gezeigt entsprechend den inte¬ grierten Schaltungen der Fig. 3 und 4 einen Gate- Anschluss 62, einen Source-Anschluss 64 und einen Drain- Anschluss 66 auf. In der vorliegenden Ausführungen wird im Gegensatz zu Fig. 3 jeder dieser Anschlüsse 62, 64, 66 mit einer eigenen Messleiterbahn angeschlossen und so mit der Auswerteschaltung 20 kontaktiert. Dies ist jedoch wieder beispielhaft zu sehen. Genauso gut könnte die Verschaltung analog zu Fig. 3 geschehen, oder die vorliegende
Verschaltung könnte in Fig. 3 implementiert werden.
In der vorliegenden Ausführung ist der Drain-Anschluss 66 mit Bond-Bändern 70 elektrisch kontaktiert, die den mechani- sehen Spalt 68 zwischen den beiden Stromführleiterbahnen 40, 42 elektrisch überbrücken. Die Bond-D Bänder 70 sollten daher elektrisch ausreichend stromfest dimensioniert sein, um den gesamten Strom, der zwischen der Fahrzeugbatterie 10 und dem Umschalter 18 geleitet werden soll zu führen.
Zum Schutz der Nacktchips sowie der Bond-Bänder 70 beispielsweise vor Verschmutzung und Feuchtigkeit können diese mit einer Schutzmasse 74, wie beispielsweise einem Globe Top Schutz überdeckt werden.
Es wird auf die Fig. 7 bis 9 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer zweiten Ausführung und ihrer Stromsensoren 6 sowie eine Ausführungen der Stromsensoren 6 selbst zeigen.
Auf der Fahrzeugbatterieschaltung 4 gemäß Fig. 7 ist exemplarisch kein Temperatursensor 6 angeordnet.
Desweiteren sind die Bond-Bänder 70 in der vorliegenden Ausführung durch Stromsammeischienen 72 ersetzt, die dem Fachmann unter dem Begriff „Leadframe" bekannt sind.
Im Gegensatz zu den Fig. 3 und 5 überdeckt der faserverstärke Kunststoff 58 in der vorliegenden Ausführung beispielhaft die Oberfläche der gesamten Stromführleiterbahnen 40, 42, so dass in der vorliegenden Ausführung nur die erste der beiden Stromführleiterbahnen 40 zu sehen und daher mit einem Bezugszeichen versehen ist. Es wird auf die Fig. 10 und 11 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer vierten Ausführung und ihrer Stromsensoren 6 sowie eine Ausführung der Stromsensoren 6 selbst zeigen .
Der Stromsensor 6 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist als integrierte Schaltung aufgebaut. Das Schaltungsgehäuse dieser integrierten Schaltung ist in der vorliegenden Ausführung quaderförmig aufgebaut.
Die Fahrzeugbatterieschaltung 4 gemäß Fig. 1 benötigt an den Source-Anschlüssen 64 und den Drain-Anschlüssen 66 der Feldeffekttransistoren der Stromsensoren 6 zwei verschiedene Kontaktierungen. Eine erste Kontaktierung muss mit den
Stromführleiterbahnen 40, 42 oder mit den Leiterbahnabschnitten 46, 48 selbst erfolgen, um den elektrischen
Strom 12 zwischen der Fahrzeugbatterie 10 und dem Umschal¬ ter 18 zu leiten. Eine zweite Kontaktierung ist notwendig, um mit den Messleiterbahnen die Potentiale 24, 26 für den Spannungsabfall 22 zu erfassen und an die Auswerteschal¬ tung 20 zu leiten.
In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen erfolgten diese beiden Kontaktierung am als integrierte Schaltung oder als bare die ausgeführten Stromsensor 6 an einer gemeinsamen Stelle. In der vorliegenden Ausführung sollen die beiden Kontaktierungen an zwei geometrisch unterschiedlichen Stellen erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass durch die Leiter- platte 38 keine Stromführleiterbahnen 40, 42 geführt werden brauchen, so dass die Leiterplatte 38 nicht als Hochstrom¬ leiterplatte ausgeführt werden muss, und somit günstiger hergestellt werden kann. Zudem kann in der vorliegenden Ausführung auf die prinzipbedingt schwächeren Bond-Bänder oder Bond-Drähte verzichtet werden.
Zudem werden die Leiterbahnabschnitte 46, 48 von der Leiter¬ platte 38 aus gesehen auf dem quaderförmigen Schaltungsge¬ häuse der integrierten Schaltung auf zwei gegenüberliegenden Mantelflächen elektrisch kontaktiert. Auf diese Weise kann die Leiterplatte 38 durch die Leiterbahnabschnitte 46, 48 über das Schaltungsgehäuse der integrierten Schaltung getragen werden, so dass keine weiteren Stabilisierungsmaßnahmen für die Leiterplatte 38 in der Fahrzeugbatterieschaltung 4 notwendig werden.
Es wird auf die Fig. 12 bis 15 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer fünften Ausführung, einen Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 12, eine Seitenansicht der Fig. 13 und eine perspektivische Ansicht eines Leitungsab¬ schnittes 48 mit einem darauf getragenen Stromsensor 6 und einer auf dem Stromsensor getragenen Stromführleiterbahn 40 der Fig. 12 zeigen.
In der vorliegenden Ausführung wurde wieder das Ziel verfolgt, die Leiterplatte 38 nicht als Hochstromleiterplatte ausführen zu müssen. Dazu ist der für die Strommessung notwendige mechanische Spalt 68 zwischen den beiden Leitungsabschnitten 46, 48 mit ein Stromführleiterbahnen 40 überbrückt sind, die über dem Spalt 68 auf die beiden Leitungsabschnitte 46, 48 aufgelegt ist. Zwischen einem den Stromführleiterbahnen 40 und jeweils einem der Leitungsabschnitte 46, 48 sind die Stromsensoren 6 aus Fig. 6 so eingelegt, dass der Drain-Anschluss 66 der Stromsensoren 6 auf den Leitungsabschnitten 46, 48 aufliegt und der Source-Anschluss 64 mit einem der
Stromführleiterbahnen 40 kontaktiert ist. Durch abwechselndes Anordnen der Stromsensoren 6 auf einem der Leitungsabschnitte 46, 48 in der zuvor genannten Weise kann die in Fig. 1 gezeigte antiparallele Verschaltung der Stromsenso¬ ren 6 in der Fahrzeugbatterieschaltung 4 erreicht werden.
Die Leiterplatte 38 weist in der vorliegenden Ausführung eine Aussparung auf, in der die Stromführleiterbahnen 40 aufgenommen werden. Auf der Leiterplatte 38 sind die Messlei¬ terbahnen 24, 26, 28 geführt, die zur Übertragung des Steuersignals 28 mit dem Gate-Anschluss 62 des Stromsensors 6 und zur Erfassung der Potentiale 24, 26 mit dem
Stromführleiterbahnen 40 und/oder mit den Leitungsabschnitten 46, 48 direkt elektrisch verbunden werden. Die elektrische Verbindung ist in der vorliegenden Ausführung beispielhaft mit nicht weiter referenzierten Bond-Bändern durchgeführt .
Auf diese Weise ist eine Integration der
Stromführleiterbahnen 40 in die Leiterplatte 38 und somit ihre Ausführung als Hochstromleiterplatte nicht notwendig. Mechanisch kann die Leiterplatte 38 auf dem Leitungsab¬ schnitten 46, 48 und/oder an den Stromführleiterbahnen 40 in jeder beliebigen Weise, wie beispielsweise durch Verkleben, Verschrauben oder Vernieten befestigt werden.
Die Aussparung und die in der Aussparung aufgenommenen
Stromführleiterbahnen 40 sowie die Stromsensoren 6 und die Bond-Bänder können zu ihrem Schutz vor Verschmutzung oder Nässe mit der Schutzmasse 74 bedeckt sein.
Es wird auf die Fig. 16 bis 19 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer sechsten Ausführung, einen Ausschnitt aus der Darstellung gemäß Fig. 16, eine Seitenansicht der Fig. 17 und eine perspektivische Ansicht eines Leitungsabschnittes 48 mit einem darauf getragenen Stromsen¬ sor 6 und einer auf dem Stromsensor getragenen
Stromführleiterbahn 40 der Fig. 16 zeigen.
In der vorliegenden Ausführung sind die Leiterbahnabschnitte 46, 48 selbst in zwei verschiedenen Ebenen angeordnet, und überlappen sich an einem ihrer Enden. Dabei sind die Stromsensoren 6 aus Fig. 6 in dieser Überlappung zwischen den beiden Leiterbahnabschnitten 46, 48 aufgenommen und mit den Leiterbahnabschnitten 46, 48 elektrisch kontaktiert. Auf diese Weise sind weitere mechanische Elemente zum mechani¬ schen Zusammenhalt der beiden Leiterbahnabschnitte 46, 48 obsolet . Die Stromsensoren 6 sind auf den ersten Leiterbahnab¬ schnitt 46 der beiden Leiterbahnabschnitte 46, 48 derart aufgelegt, dass immer abwechselnd einmal ein Stromsensor 6 mit seinem Source-Anschluss 64 und einmal ein Stromsensor 6 mit seinem Drain-Anschluss 66 aufgelegt wird. Auf diese Wei¬ se wird wieder die in Fig. 1 gezeigte antiparallele
Verschaltung der Stromsensoren 6 erreicht.
Die Leiterplatte 38 muss in der vorliegenden Ausführung wieder nur die Messleiterbahnen 24, 26, 28 führen und daher nicht als Hochstromleiterplatte ausgeführt sein. Auch braucht sie keine mechanischen Kräfte zwischen den beiden Leiterbahnabschnitten 46, 48 aufzunehmen. Sie ist daher in zwei Teile aufgetrennt, wobei die beiden auf den Leiterplat¬ tenteilen getragenen Messleiterbahnen 24, 26, 28 über Bond- Bänder 70 miteinander elektrisch verbunden werden. Auch die elektrische Kontaktierung der in Fig. 6 gezeigten Gate- Anschlüsse 62 der Stromsensoren 6 zur Übertragung des Steuersignals 28 und die elektrische Kontaktierung der Leiter¬ bahnabschnitte 46, 48 zur Erfassung der Potentiale 24, 26 für den Spannungsabfall 22 erfolgt in der vorliegenden Aus¬ führung mit Bond-Bändern. Die Art der elektrischen Kontaktierung ist jedoch lediglich beispielhaft zu sehen.
Die Messleiterbahnen 24, 26, 28 verlaufen in der vorliegenden Ausführung prinzipbedingt auf der Oberseite und auf der Unterseite wenigstens eines der beiden Leiterplattenteile. Auf diesem Leiterplattenteil kann auch die Auswerteschal¬ tung 20 getragen werden, wobei die Messleiterbahnen 24, 26, 28 einer Seite des entsprechenden Leiterplattenteils bei- spielsweise über Durchgangsbohrungen durch den Leiterplattenteil zu der Seite geführt werden können, auf der sich die Auswerteschaltung 20 befindet.
Es wird auf Fig. 20 Bezug genommen, die eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterieschaltung 4 gemäß einer siebten Ausführung zeigt.
Im Rahmen der sieben Ausführungsform der Fahrzeugbatterieschaltung 4 werden die beiden Leiterbahnabschnitte 46, 48 über einen Tragerahmen 76 gegeneinander auf einem Abstand gehalten, der den Spalt 68 ausbildet. Dies ist in der vor¬ liegenden Ausführung beispielhaft an zwei in der gleichen Ebene gehaltenen Leiterbahnabschnitten 46, 48 gezeigt. Der Spalt 68 wird wieder durch die Stromsensoren 6 überbrückt, die in der vorliegenden Ausführung als beispielhaft als integrierte Schaltungen ausgebildet sind.
Die Leiterbahnabschnitte 46, 48 werden über PressFit- Verbindungen 44 mit Messleiterbahnen zur Erfassung der Potentiale 24, 26 für den Spannungsabfall 22 auf einer Leiter¬ platte 38 kontaktiert. Mechanisch kann die Leiterplatte 38 dabei über die Pressfitverbindungen 44 an den Leiterbahnabschnitten 46, 48 gehalten werden. Die Steuersignale 28 zur Ansteuerung der Gates 62 der Stromsensoren 6 kann beispielsweise über nicht weiter dargestellte isolierte Durchgangs¬ bohrungen durch eine der Leiterbahnabschnitte 46, 48 erfol¬ gen, über die die Stromsensoren 6 mit entsprechenden Messleiterbahnen auf der Leiterplatte 38 elektrisch kontaktiert werden . Die Leiterplatte 38 hier wieder nicht zwingend als Hoch¬ stromleiterplatte ausgeführt sein, da der den elektrischen Strom 12 zwischen der Fahrzeugbatterie 10 und dem Umschal¬ ter 18 leitende Strompfad über die beiden Leiterbahnab¬ schnitte 46, 48 und die den Spalt 68 überbrückenden Strom¬ sensoren 6 nicht über die Leiterplatte 38 geführt ist.
Der Trägerrahmen 76 sollte aus einem isolierenden Material aufgebaut sein, um die beiden Leiterbahnabschnitte 46, 48 nicht kurzzuschließen und elektrisch zu überbrücken. Dabei wird der Trägerrahmen 76 auf den PressFit-Anschlüssen 44 mechanisch getragen. Dabei weist der Trägerrahmen 76 an seiner Oberfläche, in die die Leiterbahnabschnitte 46, 48 eingelegt werden, Kanäle 78 auf, von denen in Fig. 20 der Übersicht¬ lichkeit halber nur ein Teil mit einem Bezugszeichen versehen ist. In diesen Kanälen 78 werden die Leiterbahnabschnit¬ te 46, 48 formschlüssig eingelegt, wobei die PressFit- Anschlüsse am den Stromsensoren 6 gegenüberliegenden Ende der Kanäle 78 die darin aufgenommenen Leiterbahnabschnit¬ te 46, 48 durchstoßen. Auf diese Weise werden die Leiterbahnabschnitte 46, 48 über die formschlüssige Aufnahme in den Kanälen 78 des Trägerrahmens 76 und die Anbindung mit den PressFit-Anschlüssen 44 mechanisch im Trägerrahmen 76 fixiert und fest gehalten. Die Pressfit-Anschlüsse 44 dienen damit nicht nur wie bereits beschrieben zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahnabschnitte 46, 48 mit einer nicht weiter dargestellten Auswerteschaltung 20 auf der Leiterplatte 38 zur Erfassung des Spannungsabfalls 22 sondern auch zur mechanischen Stabilisierung der Leiterbahnabschnit- te 46, 48 gegeneinander.
Es wird auf die Fig. 21 und 22 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer achten Ausführung und eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors 6 aus der Fahrzeugbatte¬ rieschaltung 4 der Fig. 21 zeigen.
Die vorliegende Ausführung ist an die Ausführung gemäß
Fig. 20 dahingehend angelehnt, dass die Teile des Stromweges für den elektrischen Strom 12, die an den Spalt 68 angrenzen, wieder über einen Trägerrahmen 76 gehalten und stabilisiert werden. Jedoch werden in der vorliegenden Ausführung nicht die Leiterbahnabschnitte 46, 48 im Trägerrahmen 76 ge¬ halten, sondern die Stromführleiterbahnen 40, 42, die in derselben Weise über PressFit-Anschlüsse 44 mit den Leiter¬ bahnabschnitten 46, 48 elektrisch verbunden werden können, wie in der Ausführung gemäß den Fig. 3 und 5.
In der vorliegenden Ausführung sind neben der ersten und zweiten Stromführleiterbahn 40, 42 noch eine dritte
Stromführleiterbahn 80 in jedem Trägerrahmen 78 gehalten, die alle durch den Spalt 68 voneinander getrennt sind. Als Stromsensor 6 wird auf den Leiterbahnen 40, 42, 80 beispielhaft der Stromsensor 6 gemäß Fig. 4 getragen. Während der Source-Anschluss 64 mit der ersten Stromführleiterbahn 40 und der Drain-Anschluss 66 mit der zweiten
Stromführleiterbahn 68 elektrisch kontaktiert ist, ist der Gate-Anschluss 62 mit der dritten Stromführleiterbahn 80 elektrisch kontaktiert. Auf diese Weise können die Anschlüs- se des Stromsensors 6 über die Stromführleiterbahnen 40, 42, 80 und über PressFit-Verbindungen 44 in einfacher Weise mit zu einer nicht weiter dargestellten Auswerteschaltung 20 führenden und nicht weiter dargestellten Messleiterbahnen einer Leiterplatte 38 elektrisch kontaktiert werden, wobei die Leiterplatte 38 über die PressFit-Verbindungen 44 auch mechanisch gehalten wird.
Es wird auf die Fig. 23 und 24 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer achten Ausführung und eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors 6 aus der Fahrzeugbatte¬ rieschaltung 4 der Fig. 23 zeigen.
In Fig. 23 sind die Leiterbahnabschnitte 46, 48 direkt mit den Stromführleiterbahnen 40, 42, 80 beispielsweise durch Löten, Schweißen oder Leitkleben verbunden. Die
Stromführleiterbahnen 40, 42, 80 weisen in der vorliegenden Ausführung ein Haltestifte 82 auf, die beispielsweise einstückig in die Stromführleiterbahnen 40, 42, 80 integriert oder beispielsweise per Presspassung an diesen befestigt sein können.
An den Haltestiften 82 kann eine Leiterplatte 38 befestigt sein, so dass auf der Leiterplatte 38 nicht weiter darge¬ stellte Messleiterbahnen 24, 26, 28 über die Haltestifte 82 elektrisch kontaktiert werden können, um in der bereits genannten Weise Steuersignale 28 zu den Stromsensoren 6 und Potentiale 24, 26 zur Erfassung des Spannungsabfalls zu ei¬ ner nicht gezeigten Auswerteschaltung 20 zu leiten. Es wird auf die Fig. 25 und 26 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer neunten Ausführung und eine perspektivische Ansicht eines alternativen Stromsensors 6 für die Fahrzeugbatterieschaltung 4 der Fig. 25 zeigen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 ist eine alternative Ausführung zu den in Fig. 3 und 5 gezeigten Ausführungen. Hier ist die Hochstromleiterplatte 38 mit den Stromführleiterbahnen 40, 42 nicht mit über PressFit-Anschlüsse 44 mit den Leiterbahnabschnit¬ ten 40, 42 elektrisch und mechanisch kontaktiert, sondern wie ein passiver Shunt stirnflächig mit diesen verbunden. Nichtsdestotrotz liegt der eigentliche Stromsensor 6 außerhalb der Ebene der Leiterbahnabschnitte 46, 48, so dass eine eventuelle Wärmeausdehnung der Leiterbahnabschnitte 46, 48 ausschließlich mechanische Spannungen in die
Stromführleiterbahnen 40, 42 und nicht in den Stromsensor 6 selbst einprägt.
Es wird auf die Fig. 27 und 28 Bezug genommen, die entspre¬ chend eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugbatterie¬ schaltung 4 gemäß einer zehnten Ausführung und eine perspektivische Ansicht eines Stromsensors 6 aus der Fahrzeugbatte¬ rieschaltung 4 der Fig. 27 zeigen.
In der vorliegenden Ausführung ist die Hochstromleiterplatte 38 mit den Leiterbahnabschnitten 46, 48 verschraubt.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugbatterieschaltung (4) zum Leiten eines elektrischen Stromes (12) zwischen einer Fahrzeugbatterie (10) und einer an die Fahrzeugbatterie (10) anschließbaren elektrischen Netzwerkkomponente (14, 16) über einen Stromsensor (6), umfassend
- einen ersten flächenförmig verlaufenden elektrischen Leitungsabschnitt (46, 48) zum elektrischen Kontaktieren mit einem Pol (2) der Fahrzeugbatterie (10),
- einen vom ersten Leitungsabschnitt (46, 48) getrennten zweiten flächenförmig verlaufenden elektrischen Leitungsabschnitt (46, 48) zum elektrischen Kontaktieren mit der elektrischen Netzwerkkomponente (14, 16), und
- den Stromsensor (6), der die Leitungsabschnitte (46, 48) miteinander elektrisch verbindendet,
- wobei der Stromsensor (6) außerhalb des flächenförmigen Verlaufs wenigstens einer der Leitungsabschnitte (46, 48) angeordnet ist.
2. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach Anspruch 1, umfassend eine Leiterplatte (38) mit Messleiterbahnen (24, 26, 28), die den Stromsensor (6) mit einer Auswerteschaltung (20) elektrisch verbinden.
3. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte (38) an den Leitungsabschnitten (46, 48) über eine mechanische Verbindung (44) gehalten ist.
4. Fahrzeugbatterieschaltung nach Anspruch 3, wobei die me- chanische Verbindung über den Stromsensor geführt ist.
5. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Stromführleiterbahnen (40, 42), die den Stromsensor (6) mit den Leitungsabschnitten (46, 48) elektrisch kontaktieren.
6. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach Anspruch 5, wobei Stromführleiterbahnen (40, 42) durch die Leiterplatte (38) geführt sind, die als Hochstromleiterplatte ausgebildet ist.
7. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Stromführleiterbahnen (40, 42) und/oder die Messleiterbahnen (24, 26, 28) an den Leitungsabschnitten (46, 48) über die mechanische Verbindung (44) gehalten sind .
8. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die mechanische Verbindung (44) eine PressFit- Verbindung, eine Schraubverbindung, eine Lötverbindung, eine Leitklebverbindung und/oder eine Schweißverbindung ist.
9. Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, umfassend einen Trägerrahmen (76), in dem die
Stromführleiterbahnen (40, 42) gehalten sind.
10. Fahrzeugbatterie (10) umfassend
- einen elektrischen Anschluss (2) zum Abgeben oder Aufnehmen eines elektrischen Stromes (12) an einen elektrischen Verbraucher (16) beziehungsweise von einer elektrischen Energiequelle (14), und
- eine Fahrzeugbatterieschaltung (4) nach einem der vorstehenden Ansprüche, die mit einem ihrer elektrischen Leitungsabschnitte (46, 48) an den elektrischen Anschluss (2) ange¬ schlossen ist.
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