WO2017036722A1 - Connection device for connecting a measuring device to a connection pole of an energy accumulator of a motor vehicle - Google Patents

Connection device for connecting a measuring device to a connection pole of an energy accumulator of a motor vehicle Download PDF

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WO2017036722A1
WO2017036722A1 PCT/EP2016/068552 EP2016068552W WO2017036722A1 WO 2017036722 A1 WO2017036722 A1 WO 2017036722A1 EP 2016068552 W EP2016068552 W EP 2016068552W WO 2017036722 A1 WO2017036722 A1 WO 2017036722A1
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terminal
connection
measuring
bridge
connection terminal
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PCT/EP2016/068552
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Inventor
Henryk Frenzel
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/11—End pieces or tapping pieces for wires, supported by the wire and for facilitating electrical connection to some other wire, terminal or conductive member
    • H01R11/28—End pieces consisting of a ferrule or sleeve
    • H01R11/281—End pieces consisting of a ferrule or sleeve for connections to batteries
    • H01R11/287—Intermediate parts between battery post and cable end piece
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H01R12/585—Terminals having a press fit or a compliant portion and a shank passing through a hole in the printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to the field of metrology in the field of energy storage in motor vehicles.
  • the invention relates to a connection device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage device of a motor vehicle.
  • battery ⁇ sensors IBS - Intelligent Battery Sensor
  • Many of these battery sensors work ⁇ derstandswert, for example, 100 ⁇ by a shunt, a highly precise and constant over the temperature measuring resistance as possible with a low Wi.
  • the temperature dependence of the measuring resistor is additionally compensated via an internal temperature sensor.
  • the temperature sensor is ⁇ this usually integrated into the battery sensor.
  • the publication WO 2014/1 35 312 AI discloses a sensor ⁇ device for measuring a battery current in motor vehicles, comprising a clamping device for attaching the current sensor device to a holding body, an electrical resistance element, and an electrical mass element.
  • the clamping device, the resistance element and the mass element are integrally formed.
  • a realization of contact ⁇ element for the Meßabgriff is not disclosed.
  • Document US 2014/0320 150 A1 describes a sensor device for measuring a battery current in motor vehicles, comprising a line plate and a printed circuit board, which is mounted above the line plate. A part of the pipe plate is formed as a resistance element. Con ⁇ tact elements for the Meßabgriff are attached to both ends of the resistor element, which are electrically connected to the circuit board by soldering.
  • a measuring arrangement which comprises a connection terminal for connection to an energy store, the measuring resistor, a measuring electronics and a connection for an electrical line is a complex and expensive component. A cost-effective, thermo-voltage-free and robust contact between measuring resistor and printed circuit board is difficult. DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the invention relates to an on ⁇ closing device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage of a motor vehicle, with a terminal, which is designed to clamp the terminal pole clamped, a measuring terminal for electrically connecting the meter to the terminal, wherein the Measuring terminal has a first connection terminal and a second connection terminal, wherein the measuring device is electrically connectable to the first connection terminal and the second connection terminal, wherein the measuring terminal has a measuring resistor which electrically connects the first connection terminal with the second connection terminal, wherein the first An ⁇ terminal terminal electrically is connected to the connection terminal, and wherein the connection terminals have contact elements, which are integrally formed with the connection terminals and the measuring resistor.
  • connection terminals can form an integral part with the contact elements and the measuring resistor.
  • the connection of the measuring device can take place parallel to the measuring resistor, so that the measuring device for example, can efficiently detect a voltage drop across the measuring resistor.
  • additional connection elements for example a welding on of contact pins to the first or second connection terminal.
  • the first connection terminal comprises at least one contact element for connecting the measuring device and the second connection terminal comprises at least one further Kon ⁇ clock element for connecting the measuring device.
  • the technical advantage is achieved, for example, that the measuring device for measuring an electrical parameter, for example a voltage, can be connected to the measuring connection parallel to the measuring resistor.
  • the contact elements with press-fit pins in particular
  • Pressfit pins provided for connecting the measuring device.
  • the technical advantage is achieved that an efficient connection of the measuring device can be made to the measuring port.
  • the measurement connection is integrally formed from an electrically conductive material
  • the measurement resistor is formed by at least one recess or taper between the first connection terminal and the second connection terminal.
  • the measuring connection is formed from copper or a copper alloy.
  • the technical advantage is achieved that the measuring connection is particularly suitable for conducting high currents.
  • the measuring resistor is formed by at least two webs which extend between the first connection terminal and the second connection terminal.
  • the technical advantage is achieved that the electrical resistance of the measuring resistor can be adjusted via the parallel connection of the partial resistors of the respective webs. In this way, for example, a total resistance of the measuring resistor can be realized, which is smaller than a partial resistance of a web of the at least two webs.
  • the second connection terminal can be connected to an electrical line.
  • the technical advantage is achieved, for example, that the energy storage device can be electrically connected to the electrical line via the connection device.
  • connection terminals are integrally formed with the contact elements.
  • the contact elements are formed as contact tabs.
  • the first conductor bridge is bow-shaped or the first conductor bridge extends in a straight line.
  • the connection device may have a compact design.
  • the first line bridge between the first connection terminal and the connection terminal has at least one heat trap, in particular a recess.
  • the technical advantage is achieved, for example, that a heat flow emanating from the measuring resistor can be reduced by the first line bridge. In this way, a more uniform heat ⁇ distribution in the terminal device can be achieved and thermoelectric voltages can be reduced in the connection device.
  • the connecting device is at least one heat trap along a central axis of the first conduit bridge or at the edge of the first conductive bridge is arranged ⁇ .
  • the measurement connection has a second line bridge, which is connected to the second connection terminal, and which comprises a connection for the electrical line.
  • the second line bridge has an enlarged cross-sectional area and / or an increased mass compared to the first line bridge.
  • the technical advantage is achieved, for example, that a heat flow emanating from the measuring resistor can be increased into the second line bridge and / or the heat absorption capacity of the second line bridge can be increased. In this way, a more uniform heat distribution in the connection device can be achieved and thermoelectric voltages in the connection device can be reduced.
  • connection device is integrally formed from an electrically conductive material.
  • the invention relates to a measuring arrangement for detecting ⁇ an electrical measured variable of the energy store of a motor vehicle, comprising at ⁇ circuit device according to the first aspect of the invention and the measuring device, which at the measuring terminal of the Ranvor- 0
  • the measuring arrangement can detect the electrical measurement of the energy storage, while the energy storage device is connected by means of the connection device to the electrical line.
  • the measuring device comprises a printed circuit board with at least one sensor element, in particular a voltage sensor element.
  • the technical advantage is achieved, for example, that an electrical measured variable, for example a voltage value which is obtained at the measuring resistor, can be detected efficiently.
  • the measuring device comprises an analog-to-digital converter and / or a processor.
  • the technical advantage is achieved that an analog measured variable detected by the measuring device can be converted into a digital signal and / or converted by the processor into another physical measured variable.
  • the processor can convert this voltage value into a current value, for example.
  • the current value can be at ⁇ play, be a charge or discharge energy ⁇ memory.
  • the processor may be a microprocessor which may be electrically connected to the sensor element and / or the analog-to-digital converter. Further, the processor may include a memory, which may be in reference values, for example a Refe rence ⁇ resistance of the measuring resistor are stored.
  • the measuring device comprises a temperature sensor element for detecting a temperature of the energy store and / or the connection device and / or the measuring connection. This will play as achieved the technical advantage in ⁇ that the temperature of the measuring resistor is determined and can be included in the calculation of the current value of the voltage drop across the sense resistor voltage value.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a connection device
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a connecting device in an intermediate step of the production
  • connection device 4a shows a schematic representation of a connection device with a heat trap
  • 4b is a schematic representation of a connection device with a heat trap
  • 5a shows a schematic representation of a connection device with a second line bridge with an enlarged cross-sectional area
  • 5b is a schematic representation of a connecting device with a second line bridge with an enlarged cross-sectional area.
  • connection device 100 for connecting a measuring device to a connection pole of an energy store of a motor vehicle according to an embodiment.
  • the connecting device 100 for connecting the measuring device to the terminal pole of the energy accumulator of the motor vehicle comprises a terminal 101, which is designed to clamp the An ⁇ terminal pole clamped, a measuring terminal 103 for electrically connecting the meter to the terminal 101, the measuring terminal 103 a first Connection terminal 105 and a second connection terminal 107, wherein the measuring device is electrically connectable to the first connection terminal 105 and the second connection terminal 107, wherein the measuring terminal 103 has a measuring resistor 109, which electrically connects the first connection terminal 105 with the second connection terminal 107, the first terminal terminal 105 is electrically connected to the terminal 101, and wherein the terminal terminals 105 have contact members 111 which are integrally formed with the terminal terminals 105, 107 and the measuring resistor 109.
  • the measuring connection 103 is formed in one piece from a single material, for example copper or a copper alloy.
  • connection device 100 in FIG. 1 further comprises a first line bridge 113, which has the first connection terminal 105 the connection terminal 101 connects, and a second line ⁇ bridge 115 with a connection 117 for connecting an electrical line.
  • the first connection terminal 105 and the second connection terminal 107 in FIG. 1 each comprise two contact elements 111, which are formed in FIG. 1 as pressfit pins.
  • connection device 100 is integrally formed from an electrically conductive material.
  • connection techniques for attaching additional connection elements for example a welding of contact pins to the connection terminals 105, 107, can be dispensed with, cracking and soiling can be avoided.
  • thermal stresses in the respective components can be avoided.
  • the measuring resistor 109 and / or the measuring terminal 103 are formed as a shunt.
  • connection device 100 According to a further embodiment of the connection device 100, a particularly simple and cost-effective production and assembly of the connection device 100 can take place on account of the one-piece design of the measurement connection 103 and / or the connection device 100.
  • the measuring connection 103 in particular the first connection terminal 105 and the second Connection terminal 107, manufactured with different manufacturing processes. These manufacturing methods may include forming upstanding single pins in the first connection terminal 105 and the second connection terminal 107.
  • the measuring terminal 103 in multiple pieces, in particular two-piece or three-piece, for example of a copper-nickel-manganese alloy and copper, is formed, wherein the materials cohesively in ⁇ may be connected play by means of electron beam welding.
  • the measuring resistor 109 is made of the copper-nickel-manganese alloy, and the first terminal terminal 105 and the second terminal terminal 107 are each formed of copper.
  • the two cohesively bonded materials can be materially connected, for example, by means of electron welding between the first connection terminal and the measuring resistor, and between the second connection terminal and the measuring resistor.
  • connection device 100 shows a connection device 100 according to an embodiment, wherein the contact elements 111 of the first connection terminal 105 and of the second connection terminal 107 have emerged in FIG. 2, but are not yet aligned for connecting the measuring device. This alignment can be done in a next manufacturing step, for example by bending the contact elements 111.
  • the manufacturing methods for producing the measuring connection 103 may include punching and bending, forging, metal injection molding (MIM) or extruding the measuring connection 103 and / or the first connection.
  • Terminals 105 and the second connection terminal 107 and / or the connection device 100 include.
  • the measuring terminal 103 in Fig 3 comprises a first at ⁇ -circuit terminal 105, a second connection terminal 107 and a sense resistor 109, wherein the first connecting terminal 105 and the second connection terminal comprise 107 contact elements 111 for the connection of the measuring device shown in Fig. 3 according to the prior the technique are designed as solder pins.
  • the contact elements 111 are formed as press-fit pins, in particular as pressfit pins.
  • the measuring device comprises a printed circuit board with complementary to the contact elements 111 contact zones or terminals, for example Pressfitzonen, for connecting the measuring device. The connection and electrical contacting of the measuring device can be done for example by pressing the press-fit into the terminals of the circuit board.
  • FIGS. 4 a and 4b show schematic representations of connection devices 100, each having a heat trap 401.
  • the heat sink 401 in Fig. 4a is a breakthrough in the first conduit bridge between the first connecting terminal 105 and the terminal 101 is formed and is disposed along a center axis of the first conduit with ⁇ bridge 113th
  • the heat trap 401 in FIG. 4 b is formed as a recess at the edge of the first conductor bridge 113 between the first connection terminal 105 and the connection terminal 101.
  • the heat traps can 401 heat flow ver to the energy store wrestlers ⁇ from the measuring resistor 109th This heat flow can lead to an uneven heat distribution in the connection device 100 and to a resulting thermal voltage, which can interfere with a measurement of the measuring device.
  • the heat traps 401 such thermoelectric voltages in the connection device 100 can be reduced.
  • the heat traps 401 may be formed such that a flow of current through the first conduction bridge 113 is not impeded appreciably by the heat traps 401. This can be achieved, for example, by arranging the heat traps 401 at the edge of the first conductor bridge 113, as shown in FIG. 4b.
  • the heat traps 401 may also be formed as holes, cuts or notches in the first conductor bridge 113.
  • Fig. 5a and Fig. 5b show schematic illustrations of connecting devices 500 with an enlarged cross-sectional area of the second conductive bridge 115.
  • Fig. 5a and Fig. 5b compare in each case diagrammatic illustrations of connecting devices 100 without an enlarged cross-sectional area of the second conductive bridge 115 with specific ⁇ matic representations the connection devices 500 with an enlarged cross-sectional area of the second conduction bridge 115.
  • the second line bridge 115 has an increased mass and / or an increased volume compared to the first line bridge.
  • the increased cross-sectional area and / or the ver ⁇ scenicte volume and / or the increased mass of the second conductive bridge 115 of the outbound from the measuring resistance heat flow can be increased and / or the heat capacity of the second jumper 115 can be increased in the second line bridge 115th In this way, a more even heat distribution in the terminal device 100 can be achieved, and thermoelectric voltages in the terminal device 100 can be reduced.
  • the enlargement of the cross-sectional area and / or the volume and / or the mass of the second conduction bridge 115, or an introduction of heat traps 401 into the first conduction bridge 113, can be used for one-piece measuring connections and / or connecting devices 100 or for multi-part measuring connections 103 and / or Connection devices 100 take place.
  • connection device 100 can cause a symmetrical heat flow in the connection device 100 starting from the measuring resistor 109.
  • thermoelectric voltages in the connection device 100 which can interfere with a measurement of the measuring device, can be avoided.

Abstract

The present invention relates to a connection device (100) for connecting a measuring device to a connection pole of an energy accumulator of a motor vehicle, comprising a connection clamp (101) which is designed to surround the connection pole in a clamping way, a measuring connection (103) for electrical connection of the measuring device to the connection clamp (101), wherein the measuring connection (103) has a first connection terminal (105) and a second connection terminal (107), wherein the measuring device can be electrically connected to the first connection terminal (105) and to the second connection terminal (107), wherein the measuring connection (103) has a measuring resistor (109) which electrically connects the first connection terminal (105) to the second connection terminal (107), wherein the first connection terminal (105) is electrically connected to the connection clamp (101), and wherein the connection terminals (105, 107) have contact elements (111) which are formed as one piece with the connection terminals (105, 107) and the measuring resistor (109), wherein the first connection terminal (105) comprises at least one contact element (111) for connecting the measuring device and wherein the second connection terminal (107) comprises at least one additional contact element (111) for connecting the measuring device, wherein the contact elements (111) are provided with press-in pins, in particular press-fit pins, for connecting the measuring device.

Description

Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs Connecting device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage device of a motor vehicle
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Messtechnik im Bereich der Energiespeicher in Kraftfahrzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anschlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs. The present invention relates to the field of metrology in the field of energy storage in motor vehicles. In particular, the invention relates to a connection device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage device of a motor vehicle.
TECHNISCHER HINTERGRUND TECHNICAL BACKGROUND
In modernen Kraftfahrzeugen ist eine exakte Messung von Lade- oder Entladeströmen eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs wichtig. Zu diesem Zweck werden häufig sogenannte Batterie¬ sensoren (IBS - Intelligenter Batterie Sensor) in Kraftfahrzeugen verbaut. Viele dieser Batteriesensoren arbeiten mittels eines Shunts, eines hochpräzisen und über die Temperatur möglichst konstanten Messwiderstandes mit einem geringem Wi¬ derstandswert, beispielsweise 100 μΩ. Über die Messung eines Spannungsabfall an dem Messwiderstand kann ein Strom, bei¬ spielsweise der Lade- oder Entladestrom des Energiespeichers, ermittelt werden. In modern motor vehicles, an exact measurement of charging or discharging currents of an energy storage device of the motor vehicle is important. For this purpose, so-called battery ¬ sensors (IBS - Intelligent Battery Sensor) are often installed in motor vehicles. Many of these battery sensors work ¬ derstandswert, for example, 100 μΩ by a shunt, a highly precise and constant over the temperature measuring resistance as possible with a low Wi. Via the measurement of a voltage drop at the measuring resistor, a current at ¬ play, the charging or discharging of the energy store can be determined.
Widerstandsbedingt entsteht an dem Messwiderstand eine Ver¬ lustleistung, welche wiederum zu einer Wärmeentwicklung führt. Obwohl der Widerstand meist gering gehalten ist, ist die Verlustleistung und Wärmeentwicklung aufgrund der hohen Stromstärken groß. Nach Pv = R - I2 folgt aus einer kurzzeitigen Stromstärke (I) von über 1000 A am Messwiderstand (R) mit einem Widerstandwert von 100 μΩ eine Verlustleistungen (Pv) von 100 W. Bei konstanten Stromstärken von ca. 200 A beträgt die Verlustleistung beispielsweise 4 W. Temperaturunterschiede an Schnittstellen von verschiedenen Metallen, beispielsweise an einem Übergang zwischen dem Messwiderstand und einem Leiter oder einen Anschluss für ein Messgerät, erzeugen eine Thermospannung, welche eine Span- nungsmessung am Messwiderstand beeinflusst. Häufig wird über einen internen Temperatursensor zusätzlich die Temperaturabhängigkeit des Messwiderstandes kompensiert. Der Temperatur¬ sensor ist hierfür meist in den Batteriesensor integriert. Die Druckschrift WO 2014/1 35 312 AI offenbart eine Sensor¬ vorrichtung zum Messen eines Batteriestroms in Kraftfahrzeugen, aufweisend eine Klemmeinrichtung zum Anbringen der Stromsensorvorrichtung an einen Haltekörper, ein elektrisches Widerstandselement, und ein elektrisches Massenelement. Die Klemmeinrichtung, das Widerstandselement und das Massenelement sind einstückig ausgebildet. Eine Realisierung von Kontakt¬ element für den Messabgriff wird nicht offenbart. Because resistance is produced at the measuring resistor a Ver ¬ power loss, which in turn leads to a heat build-up. Although the resistance is usually kept low, the power loss and heat generation due to the high currents is great. After P v = R - I 2 , a short-time current (I) of more than 1000 A at the measuring resistor (R) with a resistance value of 100 μΩ results in a power loss (P v ) of 100 W. At constant current levels of approx the power loss, for example, 4 W. Temperature differences at interfaces of different metals, for example at a transition between the measuring resistor and a conductor or a connection for a measuring device, generate a thermoelectric voltage which influences a voltage measurement at the measuring resistor. Frequently, the temperature dependence of the measuring resistor is additionally compensated via an internal temperature sensor. The temperature sensor is ¬ this usually integrated into the battery sensor. The publication WO 2014/1 35 312 AI discloses a sensor ¬ device for measuring a battery current in motor vehicles, comprising a clamping device for attaching the current sensor device to a holding body, an electrical resistance element, and an electrical mass element. The clamping device, the resistance element and the mass element are integrally formed. A realization of contact ¬ element for the Meßabgriff is not disclosed.
Die Druckschrift US 2014/0 320 150 AI beschreibt eine Sen- sorvorrichtung zum Messen eines Batteriestroms in Kraftfahrzeugen, aufweisend eine Leitungsplatte und eine Leiterplatte, die oberhalb der Leitungsplatte angebracht ist. Ein Teil der Leitungsplatte ist als Widerstandselement ausgebildet. Kon¬ taktelemente für den Messabgriff sind an beiden Enden des Widerstandselementes angebracht, die mit der Leiterplatte durch Löten elektrisch verbunden sind. Document US 2014/0320 150 A1 describes a sensor device for measuring a battery current in motor vehicles, comprising a line plate and a printed circuit board, which is mounted above the line plate. A part of the pipe plate is formed as a resistance element. Con ¬ tact elements for the Meßabgriff are attached to both ends of the resistor element, which are electrically connected to the circuit board by soldering.
Eine Messanordnung, welche eine Anschlussklemme zum Anschließen an einen Energiespeicher, den Messwiderstand, eine Mess- elektronik und einen Anschluss für eine elektrische Leitung umfasst ist ein komplexes und kostenintensives Bauteil. Eine kostengünstige, thermospannungsfreie und robuste Kontaktierung zwischen Messwiderstand und Leiterplatte ist schwierig. BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG A measuring arrangement which comprises a connection terminal for connection to an energy store, the measuring resistor, a measuring electronics and a connection for an electrical line is a complex and expensive component. A cost-effective, thermo-voltage-free and robust contact between measuring resistor and printed circuit board is difficult. DESCRIPTION OF THE INVENTION
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes Konzept zur Erfassung einer elektrischen Messgröße eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. It is therefore the object of the present invention to provide an efficient concept for detecting an electrical parameter of an energy storage device of a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren. This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine An¬ schlussvorrichtung zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit einer Anschlussklemme, welche ausgebildet ist, den Anschlusspol klemmend zu umgreifen, einem Messanschluss zum elektrischen Anschließen des Messgerätes an die Anschlussklemme, wobei der Messanschluss ein erstes Anschlussterminal und ein zweites Anschlussterminal aufweist, wobei das Messgerät elektrisch mit dem ersten Anschlussterminal und dem zweiten Anschlussterminal verbindbar ist, wobei der Messanschluss einen Messwiderstand aufweist, welcher das erste Anschlussterminal mit dem zweiten Anschlussterminal elektrisch verbindet, wobei das erste An¬ schlussterminal elektrisch mit der Anschlussklemme verbunden ist, und wobei die Anschlussterminals Kontaktelemente aufweisen, welche mit den Anschlussterminals und dem Messwiderstand einstückig geformt sind. Die Anschlussterminals können mit den Kontaktelementen und dem Messwiderstand ein einstückiges Teil formen. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass durch das Verbinden des Messgerätes mit dem ersten Anschlussterminal und dem zweiten Anschlussterminal, ein ef¬ fizientes Anschließen des Messgerätes an den Messanschluss erfolgen kann. Das Anschließen des Messgerätes kann dabei parallel zu dem Messwiderstand erfolgen, so dass das Messgerät beispielsweise eine am Messwiderstand abfallende Spannung effizient erfassen kann. Ferner kann auf das Anbringen zusätzlicher Anschlusselemente, beispielsweise ein Aufschweißen von Kontaktpins auf das erste bzw. zweite Anschlussterminal verzichtet werden. Das erste Anschlussterminal umfasst zumindest ein Kontaktelement zum Anschließen des Messgerätes, und das zweite Anschlussterminal umfasst zumindest ein weiteres Kon¬ taktelement zum Anschließen des Messgerätes. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass das Messgerät zur Messung einer elektrischen Messgröße, beispielsweise einer Spannung, parallel zu dem Messwiderstand an den Messanschluss angeschlossen werden kann. Des Weiteren sind die Kontaktelemente mit Einpressstiften, insbesondereAccording to a first aspect, the invention relates to an on ¬ closing device for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage of a motor vehicle, with a terminal, which is designed to clamp the terminal pole clamped, a measuring terminal for electrically connecting the meter to the terminal, wherein the Measuring terminal has a first connection terminal and a second connection terminal, wherein the measuring device is electrically connectable to the first connection terminal and the second connection terminal, wherein the measuring terminal has a measuring resistor which electrically connects the first connection terminal with the second connection terminal, wherein the first An ¬ terminal terminal electrically is connected to the connection terminal, and wherein the connection terminals have contact elements, which are integrally formed with the connection terminals and the measuring resistor. The connection terminals can form an integral part with the contact elements and the measuring resistor. Thus, the technical advantage is achieved, for example, that can be done with the first connecting terminal and the second connection terminal, a ef ¬ fizientes Connecting the measuring device to the measuring terminal by connecting the measuring device. The connection of the measuring device can take place parallel to the measuring resistor, so that the measuring device for example, can efficiently detect a voltage drop across the measuring resistor. Furthermore, it is possible to dispense with the attachment of additional connection elements, for example a welding on of contact pins to the first or second connection terminal. The first connection terminal comprises at least one contact element for connecting the measuring device and the second connection terminal comprises at least one further Kon ¬ clock element for connecting the measuring device. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that the measuring device for measuring an electrical parameter, for example a voltage, can be connected to the measuring connection parallel to the measuring resistor. Furthermore, the contact elements with press-fit pins, in particular
Pressfit-Pins , zum Anschließen des Messgerätes versehen . Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein effizientes Anschließen des Messgerätes an den Messanschluss erfolgen kann. Pressfit pins, provided for connecting the measuring device. As a result, for example, the technical advantage is achieved that an efficient connection of the measuring device can be made to the measuring port.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist der Messanschluss einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt, und ist der Messwiderstand durch zumindest eine Ausnehmung oder Verjüngung zwischen dem ersten Anschlussterminal und dem zweiten Anschlussterminal gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass keine Materialübergänge im Messanschluss erfolgen und somit keine durch Materialübergänge verursachten Kontaktwiderstände ent¬ stehen. Thermospannungen in dem Messanschluss, beispielsweise zwischen den Anschlussterminals und dem Messwiderstand, können somit verhindert werden. Die einstückige Ausbildung des Messanschlusses kann auch zu einer Minimierung von Rissbildungen und Verschmutzungen im Bereich des ersten Anschlussterminals und des zweiten Anschlussterminals führen. Ferner kann über die Geometrie der Ausnehmung oder Verjüngung, beispielsweise über die Querschnittsfläche oder die Länge der Verjüngung, der elektrische Widerstand des Messwiderstandes beeinflusst werden. According to one embodiment of the connection device, the measurement connection is integrally formed from an electrically conductive material, and the measurement resistor is formed by at least one recess or taper between the first connection terminal and the second connection terminal. As a result, for example, the technical advantage is achieved that no material transitions occur in the measuring connection and thus ent ¬ caused by material transitions contact resistances ent ¬ . Thermoelectric voltages in the measuring connection, for example between the connection terminals and the measuring resistor, can thus be prevented. The one-piece design of the measuring terminal can also lead to a minimization of cracking and contamination in the region of the first connection terminal and the second connection terminal. Furthermore, on the geometry of the recess or taper, for example via the cross-sectional area or the length of the taper, the electrical resistance of the measuring resistor can be influenced.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist der Messanschluss aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Messanschluss besonders effizient zum Leiten von hohen Strömen geeignet ist. Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist der Messwiderstand durch zumindest zwei Stege, welche zwischen dem ersten Anschlussterminal und dem zweiten Anschlussterminal verlaufen, gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der elektrische Widerstand des Mess- Widerstandes über die Parallelschaltung der Teilwiderstände der jeweiligen Stege eingestellt werden kann. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise ein Gesamtwiderstand des Messwiderstandes realisiert werden, welcher kleiner als ein Teilwiderstand eines Steges der zumindest zwei Stege ist. According to one embodiment of the connection device, the measuring connection is formed from copper or a copper alloy. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the measuring connection is particularly suitable for conducting high currents. According to one embodiment of the connection device, the measuring resistor is formed by at least two webs which extend between the first connection terminal and the second connection terminal. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the electrical resistance of the measuring resistor can be adjusted via the parallel connection of the partial resistors of the respective webs. In this way, for example, a total resistance of the measuring resistor can be realized, which is smaller than a partial resistance of a web of the at least two webs.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist das zweite Anschlussterminal mit einer elektrischen Leitung verbindbar. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Energiespeicher über die Anschlussvorrichtung mit der elektrischen Leitung elektrisch verbunden werden kann. According to one embodiment of the connection device, the second connection terminal can be connected to an electrical line. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that the energy storage device can be electrically connected to the electrical line via the connection device.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung sind die Anschlussterminals mit den Kontaktelementen einstückig geformt. Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung sind die Kontaktelemente als Kontaktlaschen gebildet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein ef¬ fizientes Anschließen des Messgerätes an den Messanschluss erfolgen kann. Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung weist der Messanschluss eine erste Leitungsbrücke auf, welche sich zwischen dem ersten Anschlussterminal und der Anschlussklemme erstreckt und den ersten Anschlussterminal mit der An¬ schlussklemme elektrisch verbindet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass der Messwiderstand und das Messgerät effizient mit dem Anschlusspol des Energiespeichers elektrisch verbunden werden können. According to one embodiment of the connection device, the connection terminals are integrally formed with the contact elements. According to one embodiment of the connection device, the contact elements are formed as contact tabs. This technical advantage is achieved, for example, that an ef ¬ fizientes Connecting the instrument can be done at the test port. According to one embodiment of the connection device, the measuring terminal to a first conductive bridge which extends between the first connection terminal and the connection terminal and the first terminal with the on ¬ connecting terminal electrically connects. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the measuring resistor and the meter can be electrically connected to the terminal pole of the energy storage device efficiently.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist die erste Leitungsbrücke bügeiförmig oder erstreckt sich die erste Leitungsbrücke geradlinig. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Anschlussvorrichtung eine kompakte Bauform aufweisen kann. According to one embodiment of the connection device, the first conductor bridge is bow-shaped or the first conductor bridge extends in a straight line. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that the connection device may have a compact design.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung weist die erste Leitungsbrücke zwischen dem ersten Anschlussterminal und der Anschlussklemme zumindest eine Wärmefalle, insbesondere eine Ausnehmung, auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein vom Messwiderstand ausgehender Wärmefluss durch die erste Leitungsbrücke verringert werden kann. Auf diese Art und Weise kann eine gleichmäßigere Wär¬ meverteilung in der Anschlussvorrichtung erzielt werden und können Thermospannungen in der Anschlussvorrichtung verringert werden . According to one embodiment of the connection device, the first line bridge between the first connection terminal and the connection terminal has at least one heat trap, in particular a recess. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a heat flow emanating from the measuring resistor can be reduced by the first line bridge. In this way, a more uniform heat ¬ distribution in the terminal device can be achieved and thermoelectric voltages can be reduced in the connection device.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist die zumindest eine Wärmefalle entlang einer Mittelachse der ersten Leitungsbrücke oder am Rand der ersten Leitungsbrücke ange¬ ordnet. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass durch die Positionierung der Wärmefalle in der ersten Leitungsbrücke die Auswirkung der Wärmefalle auf den Wärmefluss in der ersten Leitungsbrücke maximiert und/oder die Auswirkung der Wärmefalle auf die elektrische Leitfähigkeit der ersten Leitungsbrücke minimiert werden kann. According to one embodiment of the connecting device is at least one heat trap along a central axis of the first conduit bridge or at the edge of the first conductive bridge is arranged ¬. As a result, for example, the technical advantage is achieved that maximizes the effect of the heat trap on the heat flow in the first conductor bridge and / or the positioning of the heat trap in the first line bridge Effect of the heat trap on the electrical conductivity of the first conductor bridge can be minimized.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung weist der Messanschluss eine zweite Leitungsbrücke auf, welche mit dem zweiten Anschlussterminal verbunden ist, und welche einen Anschluss für die elektrische Leitung umfasst. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein ef¬ fizientes Anschließen der elektrischen Leitung an die An- Schlussvorrichtung erfolgen kann. According to one embodiment of the connection device, the measurement connection has a second line bridge, which is connected to the second connection terminal, and which comprises a connection for the electrical line. This technical advantage is achieved, for example, that an ef ¬ fizientes connecting the electric line can be made at the arrival final device.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung weist die zweite Leitungsbrücke einen im Vergleich zur ersten Leitungsbrücke vergrößerte Querschnittsfläche und/oder eine er- höhte Masse auf. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass ein vom Messwiderstand ausgehender Wärmefluss in die zweite Leitungsbrücke erhöht werden kann und/oder die Wärmeaufnahmefähigkeit der zweiten Leitungsbrücke erhöht werden kann. Auf diese Art und Weise kann eine gleichmäßigere Wärmeverteilung in der Anschlussvorrichtung erzielt werden und können Thermospannungen in der Anschlussvorrichtung verringert werden. According to one embodiment of the connection device, the second line bridge has an enlarged cross-sectional area and / or an increased mass compared to the first line bridge. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that a heat flow emanating from the measuring resistor can be increased into the second line bridge and / or the heat absorption capacity of the second line bridge can be increased. In this way, a more uniform heat distribution in the connection device can be achieved and thermoelectric voltages in the connection device can be reduced.
Gemäß einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist die Anschlussvorrichtung einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Anschlussvorrichtung mechanisch besonders robust sein kann. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Mess¬ anordnung zur Erfassung einer elektrischen Messgröße eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, umfassend die An¬ schlussvorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung und das Messgerät, welches an den Messanschluss der Anschlussvor- 0 According to one embodiment of the connection device, the connection device is integrally formed from an electrically conductive material. As a result, for example, the technical advantage is achieved that the connecting device can be mechanically very robust. According to a second aspect, the invention relates to a measuring arrangement for detecting ¬ an electrical measured variable of the energy store of a motor vehicle, comprising at ¬ circuit device according to the first aspect of the invention and the measuring device, which at the measuring terminal of the Anschlussvor- 0
o richtung angeschlossenen ist. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Messanordnung die elektrische Messgröße des Energiespeichers erfassen kann, während der Energiespeicher mittels der Anschlussvorrichtung an die elektrische Leitung angeschlossen ist.  o direction is connected. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that the measuring arrangement can detect the electrical measurement of the energy storage, while the energy storage device is connected by means of the connection device to the electrical line.
Gemäß einer Ausführungsform der Messanordnung umfasst das Messgerät eine Leiterplatte mit mindestens einem Sensorelement, insbesondere einem Spannungssensorelement. Dadurch wird bei- spielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine elektrische Messgröße, beispielsweise ein Spannungswert, welcher an dem Messwiderstand anfällt, effizient erfasst werden kann . Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Messanordnung umfasst das Messgerät einen Analog-Digital-Wandler und/oder einen Prozessor. Dadurch wird beispielsweise der technische Vorteil erreicht, dass eine mit der Messvorrichtung erfasste analoge Messgröße in ein digitales Signal umgewandelt werden kann und/oder von dem Prozessor in eine andere physikalische Messgröße umgewandelt werden kann. According to one embodiment of the measuring arrangement, the measuring device comprises a printed circuit board with at least one sensor element, in particular a voltage sensor element. As a result, the technical advantage is achieved, for example, that an electrical measured variable, for example a voltage value which is obtained at the measuring resistor, can be detected efficiently. According to a further embodiment of the measuring arrangement, the measuring device comprises an analog-to-digital converter and / or a processor. As a result, for example, the technical advantage is achieved that an analog measured variable detected by the measuring device can be converted into a digital signal and / or converted by the processor into another physical measured variable.
Handelt es sich bei der elektrischen Messgröße beispielsweise um den Spannungswert, welcher an dem Messwiderstand anfällt, so kann der Prozessor diesen Spannungswert beispielsweise in einen Stromwert umrechnen. Bei dem Stromwert kann es sich bei¬ spielsweise um einen Lade- oder Entladestrom des Energie¬ speichers handeln. Der Prozessor kann ein Mikroprozessor sein, welcher mit dem Sensorelement und/oder dem Analog-Digital-Wandler elektrisch verbunden sein kann. Ferner kann der Prozessor einen Speicher umfassen, in welchem Referenzwerte, beispielsweise ein Refe¬ renzwiderstand des Messwiderstandes, gespeichert sein können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Messanordnung umfasst das Messgerät ein Temperatursensorelement zur Erfassung einer Temperatur des Energiespeichers und/oder der Anschlussvor- richtung und/oder des Messanschlusses. Dadurch wird bei¬ spielsweise der technische Vorteil erreicht, dass die Temperatur des Messwiderstandes ermittelt und bei der Berechnung des Stromwertes aus dem am Messwiderstand abfallenden Spannungswert berücksichtigt werden kann. If the electrical measured variable is, for example, the voltage value which arises at the measuring resistor, then the processor can convert this voltage value into a current value, for example. The current value can be at ¬ play, be a charge or discharge energy ¬ memory. The processor may be a microprocessor which may be electrically connected to the sensor element and / or the analog-to-digital converter. Further, the processor may include a memory, which may be in reference values, for example a Refe rence ¬ resistance of the measuring resistor are stored. According to a further embodiment of the measuring arrangement, the measuring device comprises a temperature sensor element for detecting a temperature of the energy store and / or the connection device and / or the measuring connection. This will play as achieved the technical advantage in ¬ that the temperature of the measuring resistor is determined and can be included in the calculation of the current value of the voltage drop across the sense resistor voltage value.
BESCHREIBUNG DER FIGUREN DESCRIPTION OF THE FIGURES
Weitere Ausführungsbeispiele werden bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen: Further embodiments will be explained with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung; Fig. 1 is a schematic representation of a connection device;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anschlussvor- richtung in einem Zwischenschritt der Herstellung; FIG. 2 shows a schematic representation of a connecting device in an intermediate step of the production; FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Messanschlusses; 3 shows a schematic representation of a measuring connection;
Fig. 4a eine schematische Darstellung einer Anschlussvor- richtung mit einer Wärmefalle; 4a shows a schematic representation of a connection device with a heat trap;
Fig. 4b eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung mit einer Wärmefalle; Fig. 5a eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung mit einer zweiten Leitungsbrücke mit vergrößerter Querschnittsfläche; und Fig. 5b eine schematische Darstellung einer Anschlussvorrichtung mit einer zweiten Leitungsbrücke mit vergrößerter Querschnittsfläche. DETAILIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN 4b is a schematic representation of a connection device with a heat trap; 5a shows a schematic representation of a connection device with a second line bridge with an enlarged cross-sectional area; and 5b is a schematic representation of a connecting device with a second line bridge with an enlarged cross-sectional area. DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES
Fig. 1 zeigt eine Anschlussvorrichtung 100 zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform. 1 shows a connection device 100 for connecting a measuring device to a connection pole of an energy store of a motor vehicle according to an embodiment.
Die Anschlussvorrichtung 100 zum Anschließen des Messgerätes an den Anschlusspol des Energiespeichers des Kraftfahrzeugs umfasst eine Anschlussklemme 101, welche ausgebildet ist, den An¬ schlusspol klemmend zu umgreifen, einen Messanschluss 103 zum elektrischen Anschließen des Messgerätes an die Anschlussklemme 101, wobei der Messanschluss 103 ein erstes Anschlussterminal 105 und ein zweites Anschlussterminal 107 aufweist, wobei das Messgerät elektrisch mit dem ersten Anschlussterminal 105 und dem zweiten Anschlussterminal 107 verbindbar ist, wobei der Messanschluss 103 einen Messwiderstand 109 aufweist, welcher das erste Anschlussterminal 105 mit dem zweiten Anschlussterminal 107 elektrisch verbindet, wobei das erste Anschlussterminal 105 elektrisch mit der Anschlussklemme 101 verbunden ist, und wobei die Anschlussterminals 105 Kontaktelemente 111 aufweisen, welche mit den Anschlussterminals 105, 107 und dem Messwiderstand 109 einstückig geformt sind. The connecting device 100 for connecting the measuring device to the terminal pole of the energy accumulator of the motor vehicle comprises a terminal 101, which is designed to clamp the An ¬ terminal pole clamped, a measuring terminal 103 for electrically connecting the meter to the terminal 101, the measuring terminal 103 a first Connection terminal 105 and a second connection terminal 107, wherein the measuring device is electrically connectable to the first connection terminal 105 and the second connection terminal 107, wherein the measuring terminal 103 has a measuring resistor 109, which electrically connects the first connection terminal 105 with the second connection terminal 107, the first terminal terminal 105 is electrically connected to the terminal 101, and wherein the terminal terminals 105 have contact members 111 which are integrally formed with the terminal terminals 105, 107 and the measuring resistor 109.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Anschlussvorrichtung 100 ist der Messanschluss 103 einstückig aus einem einzigen Material, beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung, gebildet. In the embodiment of the connection device 100 shown in FIG. 1, the measuring connection 103 is formed in one piece from a single material, for example copper or a copper alloy.
Die Anschlussvorrichtung 100 in Fig. 1 umfasst ferner eine erste Leitungsbrücke 113, welche das erste Anschlussterminal 105 mit der Anschlussklemme 101 verbindet, und eine zweite Leitungs¬ brücke 115 mit einem Anschluss 117 zum Anschließen einer elektrischen Leitung. Das erste Anschlussterminal 105 und das zweite Anschlussterminal 107 in Fig. 1 umfassen je zwei Kon- taktelemente 111, welche in Fig. 1 als Pressfit-Pins ausgebildet sind . The connection device 100 in FIG. 1 further comprises a first line bridge 113, which has the first connection terminal 105 the connection terminal 101 connects, and a second line ¬ bridge 115 with a connection 117 for connecting an electrical line. The first connection terminal 105 and the second connection terminal 107 in FIG. 1 each comprise two contact elements 111, which are formed in FIG. 1 as pressfit pins.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anschlussvorrichtung 100 ist die Anschlussvorrichtung 100 einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt. According to a further embodiment of the connection device 100, the connection device 100 is integrally formed from an electrically conductive material.
Aufgrund der einstückigen Ausbildung des Messanschlusses 103 und/oder der Anschlussvorrichtung 100 kann eine besonders robuste Kontaktierung zwischen dem Messanschluss 103 und dem Messgerät erfolgen. Da auf Verbindungstechniken zum Anbringen zusätzlicher Anschlusselemente, beispielsweise ein Aufschweißen von Kontaktpins auf die Anschlussterminals 105, 107, verzichtet werden kann, können Rissbildungen und Verschmutzungen vermieden werden. Ferner können bei einer einstückigen Ausbildung des Messanschlusses 103 und/oder der Anschlussvorrichtung 100 Thermospannungen in den jeweiligen Komponenten vermieden werden. Due to the one-piece design of the measuring connection 103 and / or the connecting device 100, a particularly robust contacting between the measuring connection 103 and the measuring device can take place. Since connection techniques for attaching additional connection elements, for example a welding of contact pins to the connection terminals 105, 107, can be dispensed with, cracking and soiling can be avoided. Furthermore, with a one-piece design of the measuring terminal 103 and / or the connecting device 100, thermal stresses in the respective components can be avoided.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Anschlussvorrichtung 100 sind der Messwiderstand 109 und/oder der Messanschluss 103 als Shunt ausgebildet. According to a further embodiment of the connecting device 100, the measuring resistor 109 and / or the measuring terminal 103 are formed as a shunt.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsform der Anschlussvorrichtung 100 kann aufgrund der einstückigen Ausbildung des Messanschlusses 103 und/oder der Anschlussvorrichtung 100 eine be- sonders einfache und kostengünstige Herstellung und Montage der Anschlussvorrichtung 100 erfolgen. According to a further embodiment of the connection device 100, a particularly simple and cost-effective production and assembly of the connection device 100 can take place on account of the one-piece design of the measurement connection 103 and / or the connection device 100.
Gemäß einer weiteren Ausbildungsform kann der Messanschluss 103, insbesondere der erste Anschlussterminal 105 und der zweite Anschlussterminal 107, mit unterschiedlichen Fertigungsverfahren gefertigt werden. Diese Fertigungsverfahren können ein Herausbilden von hochstehenden bzw. hochragenden einzelnen Pins im ersten Anschlussterminal 105 und im zweiten Anschlussterminal 107 umfassen. According to a further embodiment, the measuring connection 103, in particular the first connection terminal 105 and the second Connection terminal 107, manufactured with different manufacturing processes. These manufacturing methods may include forming upstanding single pins in the first connection terminal 105 and the second connection terminal 107.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Messanschluss 103 mehrstückig, insbesondere zweistückig oder dreistückig, beispielsweise aus einer Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung und Kupfer, gebildet, wobei die Materialien stoffschlüssig, bei¬ spielsweise mittels Elektronenstrahlschweißung, verbunden sein können. Gemäß einer Ausführungsform ist der Messwiderstand 109 aus der Kupfer-Nickel-Mangan-Legierung und sind das erste Anschlussterminal 105 und das zweite Anschlussterminal 107 jeweils aus Kupfer gebildet. According to a further embodiment, the measuring terminal 103 in multiple pieces, in particular two-piece or three-piece, for example of a copper-nickel-manganese alloy and copper, is formed, wherein the materials cohesively in ¬ may be connected play by means of electron beam welding. According to an embodiment, the measuring resistor 109 is made of the copper-nickel-manganese alloy, and the first terminal terminal 105 and the second terminal terminal 107 are each formed of copper.
Die zwei stoffschlüssigen verbundenen Materialien können beispielsweise mittels Elektronenschweißung zwischen dem ersten Anschlussterminal und dem Messwiderstand, und zwischen dem zweiten Anschlussterminal und dem Messwiderstand stoffschlüssig verbunden sein. The two cohesively bonded materials can be materially connected, for example, by means of electron welding between the first connection terminal and the measuring resistor, and between the second connection terminal and the measuring resistor.
Fig. 2 zeigt eine Anschlussvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform, wobei die Kontaktelemente 111 des ersten An- Schlussterminals 105 und des zweiten Anschlussterminals 107 in Fig. 2 herausgebildet, jedoch noch nicht zum Anschließen des Messgerätes ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung kann in einem nächsten Fertigungsschritt, beispielsweise durch Biegen der Kontaktelemente 111 erfolgen. 2 shows a connection device 100 according to an embodiment, wherein the contact elements 111 of the first connection terminal 105 and of the second connection terminal 107 have emerged in FIG. 2, but are not yet aligned for connecting the measuring device. This alignment can be done in a next manufacturing step, for example by bending the contact elements 111.
Die Fertigungsverfahren zur Herstellung des Messanschlusses 103 können ein Stanzen und Biegen, ein Schmieden, ein Metallpulverspritzgießen (Metal Injection Molding, MIM) oder ein Fließpressen des Messanschlusses 103 und/oder des ersten An- Schlussterminals 105 und des zweiten Anschlussterminal 107 und/oder der Anschlussvorrichtung 100 umfassen. The manufacturing methods for producing the measuring connection 103 may include punching and bending, forging, metal injection molding (MIM) or extruding the measuring connection 103 and / or the first connection. Terminals 105 and the second connection terminal 107 and / or the connection device 100 include.
Fig. 3 zeigt einen Messanschluss 103 gemäß einer Ausführungsform. Der Messanschluss 103 in Fig. 3 umfasst ein erstes An¬ schlussterminal 105, ein zweites Anschlussterminal 107 und einen Messwiderstand 109, wobei das erste Anschlussterminal 105 und das zweite Anschlussterminal 107 Kontaktelemente 111 zum Anschließen des Messgerätes umfassen, welche in Fig. 3 gemäß dem Stand der Technik als Lötpins ausgebildet sind. 3 shows a measuring connection 103 according to an embodiment. . The measuring terminal 103 in Fig 3 comprises a first at ¬-circuit terminal 105, a second connection terminal 107 and a sense resistor 109, wherein the first connecting terminal 105 and the second connection terminal comprise 107 contact elements 111 for the connection of the measuring device shown in Fig. 3 according to the prior the technique are designed as solder pins.
Gemäß der Erfindung sind die Kontaktelemente 111 jedoch als Einpressstifte, insbesondere als Pressfit-Pins , ausgebildet. Gemäß einer weiteren Ausbildungsform umfasst das Messgerät eine Leiterplatte mit zu den Kontaktelementen 111 komplementären Kontaktzonen oder Anschlüssen, beispielsweise Pressfitzonen, zum Anschließen des Messgerätes . Das Anschließen und elektrische Kontaktieren des Messgerätes kann beispielsweise mittels Einpressen der Einpressstifte in die Anschlüsse der Leiterplatte erfolgen . According to the invention, however, the contact elements 111 are formed as press-fit pins, in particular as pressfit pins. According to a further embodiment, the measuring device comprises a printed circuit board with complementary to the contact elements 111 contact zones or terminals, for example Pressfitzonen, for connecting the measuring device. The connection and electrical contacting of the measuring device can be done for example by pressing the press-fit into the terminals of the circuit board.
Fig. 4a und Fig. 4b zeigen schematische Darstellungen von Anschlussvorrichtungen 100 mit jeweils einer Wärmefalle 401. FIGS. 4 a and 4b show schematic representations of connection devices 100, each having a heat trap 401.
Die Wärmefalle 401 in Fig. 4a ist als Durchbruch in der ersten Leitungsbrücke zwischen dem ersten Anschlussterminal 105 und der Anschlussklemme 101 ausgebildet und ist entlang einer Mit¬ telachse der ersten Leitungsbrücke 113 angeordnet. The heat sink 401 in Fig. 4a is a breakthrough in the first conduit bridge between the first connecting terminal 105 and the terminal 101 is formed and is disposed along a center axis of the first conduit with ¬ bridge 113th
Die Wärmefalle 401 in Fig. 4b ist als Ausnehmung am Rand der ersten Leitungsbrücke 113 zwischen dem ersten Anschlussterminal 105 und der Anschlussklemme 101 ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform können die Wärmefallen 401 einen Wärmefluss vom Messwiderstand 109 zum Energiespeicher ver¬ ringern. Dieser Wärmefluss kann zu einer ungleichmäßigen Wärmeverteilung in der Anschlussvorrichtung 100 und zu einer daraus resultierenden Thermospannung führen, welche eine Messung des Messgerätes stören kann. Durch die Wärmefallen 401 können solche Thermospannungen in der Anschlussvorrichtung 100 verringert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Wärmefallen 401 derart ausgebildet sein, dass ein Stromfluss durch die erste Leitungsbrücke 113 nicht nennenswert durch die Wärmefallen 401 behindert wird. Dies kann beispielsweise durch eine Anordnung der Wärmefallen 401 am Rand der ersten Leitungsbrücke 113, gemäß Fig. 4b, erreicht werden. The heat trap 401 in FIG. 4 b is formed as a recess at the edge of the first conductor bridge 113 between the first connection terminal 105 and the connection terminal 101. According to one embodiment, the heat traps can 401 heat flow ver to the energy store wrestlers ¬ from the measuring resistor 109th This heat flow can lead to an uneven heat distribution in the connection device 100 and to a resulting thermal voltage, which can interfere with a measurement of the measuring device. By the heat traps 401 such thermoelectric voltages in the connection device 100 can be reduced. According to a further embodiment, the heat traps 401 may be formed such that a flow of current through the first conduction bridge 113 is not impeded appreciably by the heat traps 401. This can be achieved, for example, by arranging the heat traps 401 at the edge of the first conductor bridge 113, as shown in FIG. 4b.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Wärmefallen 401 auch als Löcher, Einschnitte oder Einkerbungen in die erste Leitungsbrücke 113 ausgebildet sein. Fig. 5a und Fig. 5b zeigen schematische Darstellungen von Anschlussvorrichtungen 500 mit einer vergrößerten Querschnittsfläche der zweiten Leitungsbrücke 115. Fig. 5a und Fig. 5b vergleichen dabei jeweils schematische Darstellungen von Anschlussvorrichtungen 100 ohne einen vergrößerte Querschnittsfläche der zweiten Leitungsbrücke 115 mit sche¬ matischen Darstellungen der Anschlussvorrichtungen 500 mit einer vergrößerten Querschnittsfläche der zweiten Leitungsbrücke 115. According to a further embodiment, the heat traps 401 may also be formed as holes, cuts or notches in the first conductor bridge 113. Fig. 5a and Fig. 5b show schematic illustrations of connecting devices 500 with an enlarged cross-sectional area of the second conductive bridge 115. Fig. 5a and Fig. 5b compare in each case diagrammatic illustrations of connecting devices 100 without an enlarged cross-sectional area of the second conductive bridge 115 with specific ¬ matic representations the connection devices 500 with an enlarged cross-sectional area of the second conduction bridge 115.
In Fig. 5a erfolgt die Vergrößerung der Querschnittsfläche durch eine Verbreiterung 501 der zweiten Leitungsbrücke 115 an einer Seitenfläche der zweiten Leitungsbrücke 115 und in Fig. 5b erfolgt die Vergrößerung der Querschnittsfläche aufgrund einer Verdickung 503 der zweiten Leitungsbrücke 115 an einer Unterseite der der zweiten Leitungsbrücke 115. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zweite Leitungsbrücke 115 eine im Vergleich zur ersten Leitungsbrücke vergrößerte Masse und/oder ein vergrößertes Volumen auf. In Fig. 5a, the enlargement of the cross-sectional area by a widening 501 of the second conductor bridge 115 on a side surface of the second conductor bridge 115 and in Fig. 5b, the enlargement of the cross-sectional area due to a thickening 503 of the second conductor bridge 115 takes place at an underside of the second conductor bridge 115th , According to a further embodiment, the second line bridge 115 has an increased mass and / or an increased volume compared to the first line bridge.
Durch die vergrößerte Querschnittsfläche und/oder das ver¬ größerte Volumen und/oder die vergrößerte Masse der zweiten Leitungsbrücke 115 kann der vom Messwiderstand ausgehende Wärmefluss in die zweite Leitungsbrücke 115 erhöht werden und/oder die Wärmeaufnahmefähigkeit der zweiten Leitungsbrücke 115 erhöht werden kann. Auf diese Art und Weise kann eine gleichmäßigere Wärmeverteilung in der Anschlussvorrichtung 100 erzielt werden und können Thermospannungen in der Anschlussvorrichtung 100 verringert werden. The increased cross-sectional area and / or the ver ¬ größerte volume and / or the increased mass of the second conductive bridge 115 of the outbound from the measuring resistance heat flow can be increased and / or the heat capacity of the second jumper 115 can be increased in the second line bridge 115th In this way, a more even heat distribution in the terminal device 100 can be achieved, and thermoelectric voltages in the terminal device 100 can be reduced.
Die Vergrößerung der Querschnittsfläche und/oder des Volumens und/oder der Masse der zweiten Leitungsbrücke 115, oder ein Einbringen von Wärmefallen 401 in die erste Leitungsbrücke 113, kann bei einstückigen Messanschlüssen und/oder Anschlussvor- richtungen 100 oder bei mehrstückigen Messanschlüssen 103 und/oder Anschlussvorrichtungen 100 erfolgen. The enlargement of the cross-sectional area and / or the volume and / or the mass of the second conduction bridge 115, or an introduction of heat traps 401 into the first conduction bridge 113, can be used for one-piece measuring connections and / or connecting devices 100 or for multi-part measuring connections 103 and / or Connection devices 100 take place.
Ferner kann die Vergrößerung der Querschnittsfläche und/oder des Volumens und/oder der Masse der zweiten Leitungsbrücke 115, oder ein Einbringen von Wärmefallen in die erste Leitungsbrücke 113, einen symmetrischen Wärmefluss in der Anschlussvorrichtung 100 ausgehend von Messwiderstand 109 bewirken. Auf diese Art und Weise können Thermospannungen in der Anschlussvorrichtung 100, welche eine Messung des Messgerätes stören können, vermieden werden. BEZUGSZEICHENLISTE Furthermore, increasing the cross-sectional area and / or the volume and / or the mass of the second conduction bridge 115, or introducing heat traps into the first conduction bridge 113, can cause a symmetrical heat flow in the connection device 100 starting from the measuring resistor 109. In this way, thermoelectric voltages in the connection device 100, which can interfere with a measurement of the measuring device, can be avoided. LIST OF REFERENCE NUMBERS
100 Anschluss orrichtung 100 connection device
101 Anschlussklemme  101 terminal
103 Messanschluss  103 measuring connection
105 erstes Anschlussterminal  105 first connection terminal
107 zweites Anschlussterminal  107 second connection terminal
109 Messwiderstand  109 Measuring resistor
111 Kontaktelernent  111 contact person
113 erste Leitungsbrücke  113 first line bridge
115 zweite Leitungsbrücke  115 second line bridge
117 Anschluss  117 connection
401 Wärmefalle 401 heat trap
500 Anschlussvorrichtung mit einer zweiten Leitungsbrücke mit vergrößerter Querschnittsfläche 500 connecting device with a second line bridge with increased cross-sectional area
501 Verbreiterung der zweiten Leitungsbrücke  501 widening of the second conductor bridge
503 Verdickung der zweiten Leitungsbrücke 503 thickening of the second conductor bridge

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Anschlussvorrichtung (100) zum Anschließen eines Messgerätes an einen Anschlusspol eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, mit: einer Anschlussklemme (101), welche ausgebildet ist, den Anschlusspol klemmend zu umgreifen; einem Messanschluss (103) zum elektrischen Anschließen des1. Connection device (100) for connecting a measuring device to a terminal pole of an energy storage device of a motor vehicle, comprising: a terminal (101) which is designed to grip the terminal pole by clamping; a measuring terminal (103) for electrically connecting the
Messgerätes an die Anschlussklemme (101); wobei der Messanschluss (103) ein erstes Anschlussterminal (105) und ein zweites Anschlussterminal (107) aufweist, wobei das Messgerät elektrisch mit dem ersten Anschlussterminal (105) und dem zweiten Anschlussterminal (107) verbindbar ist; wobei der Messanschluss (103) einen Messwiderstand (109) aufweist, welcher das erste Anschlussterminal (105) mit dem zweiten Anschlussterminal (107) elektrisch verbindet, wobei das erste Anschlussterminal (105) elektrisch mit der Anschlussklemme (101) verbunden ist, und wobei die Anschlussterminals (105, 107) Kontaktelemente (111) aufweisen, welche mit den Anschluss¬ terminals (105, 107) und dem Messwiderstand (109) einstückig geformt sind, wobei das erste Anschlussterminal (105) zumindest ein Kontaktelement (111) zum Anschließen des Messgerätes umfasst und wobei das zweite Anschlussterminal (107) zumindest ein weiteres Kontaktelement (111) zum Anschließen des Messgerätes umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (111) mit Einpressstiften, insbesondere Pressfit-Pins , zum Anschließen des Messgerätes versehen sind. Measuring device to the terminal (101); wherein the measurement port (103) has a first port terminal (105) and a second port terminal (107), the meter being electrically connectable to the first port terminal (105) and the second port terminal (107); wherein the sense terminal (103) includes a sense resistor (109) electrically connecting the first termination terminal (105) to the second termination terminal (107), the first termination terminal (105) being electrically connected to the terminal (101), and wherein the Connection terminals (105, 107) contact elements (111) which are formed integrally with the terminal ¬ terminals (105, 107) and the measuring resistor (109), wherein the first connection terminal (105) at least one contact element (111) for connecting the measuring device and wherein the second connection terminal (107) comprises at least one further contact element (111) for connecting the measuring device, characterized in that the contact elements (111) are provided with press-fit pins, in particular pressfit pins, for connecting the measuring device.
2. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei der Messanschluss (103) einstückig aus einem elektrisch leitfähigen Material geformt ist, und wobei der Messwiderstand (109) durch zumindest eine Ausnehmung oder Verjüngung zwischen dem ersten Anschlussterminal (105) und dem zweiten Anschlussterminal (107) gebildet ist. The terminal device (100) of claim 1, wherein the sense terminal (103) is integrally molded from an electrically conductive material, and wherein the sense resistor (109) is formed by at least one recess or taper between the first termination terminal (105) and the second termination terminal (10). 107) is formed.
3. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 2, wobei der Messanschluss aus Kupfer oder einer Kupferlegierung gebildet ist. 3. Connection device (100) according to claim 2, wherein the measuring terminal is formed of copper or a copper alloy.
4. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Messwiderstand (109) durch zumindest zwei Stege, welche zwischen dem ersten Anschlussterminal (105) und dem zweiten Anschlussterminal (107) verlaufen, gebildet ist. 4. Connection device (100) according to one of the preceding claims, wherein the measuring resistor (109) by at least two webs, which extend between the first connection terminal (105) and the second connection terminal (107) is formed.
5. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das zweite Anschlussterminal (107) mit einer elektrischen Leitung verbindbar ist. 5. Connection device (100) according to one of the preceding claims, wherein the second connection terminal (107) is connectable to an electrical line.
6. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Anschlussterminals (105, 107) mit den Kontaktelementen (111) einstückig geformt sind. 6. Connection device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the connection terminals (105, 107) with the contact elements (111) are integrally formed.
7. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die Kontaktelemente (111) als Kontaktlaschen gebildet sind. 7. Connection device (100) according to claim 6, wherein the contact elements (111) are formed as contact tabs.
8. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Messanschluss (103) eine erste Lei- tungsbrücke (113) aufweist, welche sich zwischen dem ersten Anschlussterminal (105) und der Anschlussklemme (101) erstreckt und den ersten Anschlussterminal (105) mit der Anschlussklemme (101) elektrisch verbindet. 8. Connecting device (100) according to one of the preceding claims, wherein the measuring connection (103) has a first line bridge (113) which extends between the first connection terminal (105) and the connection terminal (101) and the first connection terminal (105 ) electrically connects to the terminal (101).
9. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 8, wobei die erste Leitungsbrücke (113) bügeiförmig ist, oder wobei die erste Leitungsbrücke (113) sich geradlinig erstreckt. The terminal device (100) of claim 8, wherein the first conductive bridge (113) is bow-shaped, or wherein the first conductive bridge (113) extends in a straight line.
10. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die erste Leitungsbrücke (113) zwischen dem ersten Anschlussterminal (105) und der Anschlussklemme (101) zumindest eine Wärmefalle (401), insbesondere eine Ausnehmung, aufweist. 10. Connection device (100) according to claim 8 or 9, wherein the first line bridge (113) between the first connection terminal (105) and the terminal (101) at least one heat trap (401), in particular a recess has.
11. Anschlussvorrichtung (100) nach Anspruch 10, wobei die zumindest eine Wärmefalle (401) entlang einer Mittelachse der ersten Leitungsbrücke (113) oder am Rand der ersten Lei¬ tungsbrücke (113) angeordnet ist. 11. Connection device (100) according to claim 10, wherein the at least one heat sink (401) is disposed along a central axis of the first jumper (113) or at the edge of the first Lei ¬ tung bridge (113).
12. Anschlussvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Messanschluss (103) eine zweite Leitungsbrücke (115) aufweist, welche mit dem zweiten Anschlussterminal (107) verbunden ist, und welche einen Anschluss (117) für die elektrische Leitung umfasst. The terminal device (100) according to any one of claims 8 to 11, wherein the measuring terminal (103) has a second lead bridge (115) connected to the second terminal terminal (107) and a terminal (117) for electric conduction includes.
13. Anschlussvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die zweite Leitungsbrücke (115) ein im Vergleich zur ersten Leitungsbrücke (113) vergrößerte Querschnittsfläche aufweist. 13. Connecting device according to one of claims 8 to 12, wherein the second line bridge (115) has a compared to the first line bridge (113) enlarged cross-sectional area.
14. Messanordnung zur Erfassung einer elektrischen Messgröße eines Energiespeichers eines Kraftfahrzeugs, welche die An¬ schlussvorrichtung (100) nach einem der vorstehenden Ansprüche und das Messgerät, welches an den Messanschluss (103) der Anschlussvorrichtung (100) angeschlossenen ist, umfasst. 14. Measuring arrangement for detecting an electrical parameter of an energy storage device of a motor vehicle, which comprises the An ¬ closing device (100) according to any one of the preceding claims and the measuring device which is connected to the measuring terminal (103) of the connecting device (100).
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