[发明专利]具有优化的电流密度分布的电流传感器、确定负载电流的方法

说明书

一种检测流出或流入车辆电池的电流的电流传感器，包括：*测量电路；和*电导体，其具有：‑至少一个由第一电势拾取接触部(1)和第二电势拾取接触部(2)限定的第一测量路径，在其上能够检测第一测量路径的第一电压(U1)；‑用于与连接元件电接触的第一连接触点(21)；‑用于电接触电池极端子的第二连接触点(22)；和‑用于电接触用于提供校准电流的设备的电流馈入接触部(5)；第一测量路径在第一连接触点(21)和第二连接触点(22)之间串联实现，根据电导体的几何参数(11、12、13、14、15)和接触部(1、2、3、4、5、6、21、22)，电导体设计成在电流馈入接触部(5)处馈入的校准电流(Iref)产生第一测量路径中的电流密度分布，该分布与第一测量路径中由能在第一连接触点(21)处馈入的电流强度相等的负载电流(Iload)产生的电流密度分布接近。

技术领域

本发明涉及一种用于检测流出或流入车辆电池的电流的电流传感器，以及一种用于确定流过电流传感器的电导体的负载电流的方法。

背景技术

这种电流传感器特别地可以用于确定电池(例如汽车电池)的蓄电状态。为了确定蓄电状态，通常需要测量电池电流。电池电流也可以称为负载电流。为此，在根据现有技术的实施例中，通常使用高精度电阻器或传感器来测量磁场强度。上述实施例的缺点特别地是成本高，特别是制造电阻器材料的成本高，该电阻器材料在例如-40℃至105℃的常规温度范围内具有或大或小的恒定电阻值。这种材料的一个示例是铜/镍/锰合金，例如锰铜。

例如可以向电池传感器提供电流测量，以在下游计算电池的物理变量。

一段时间以来，已经有一些方法可以用更有成本效益的部件来代替高精度电阻器作为测量电阻器，也称为分流电阻器或测量路径。一种可能性是在电池传感器的使用寿命内一次又一次地校准分流电阻器。

然而，已经发现，在普遍的边界条件下，特别是在传感器的期望的低功耗的情况下，即使同时测量在机动车中产生的较高且可随时间显著变化的电流，连续的重新校准也很困难，因为将用于校准的校准电流旨在被选择得较小，并且旨在仅被暂时应用。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种电流传感器，与已知的设计相比，该电流传感器特别便宜，并且能够更好和/或更准确地确定负载电流。本发明的目的还在于提供一种相关的方法。

根据本发明，通过根据权利要求1所述的电流传感器和根据权利要求15所述的方法解决该问题。例如可以从相应的从属权利要求中得到有利的实施例。权利要求的内容通过明确的引用结合在说明书的内容中。

可选择地，本发明优选地涉及一种用于检测流出或流入车辆电池的电流的电流传感器，其包括测量电路、特别地用于提供输出信号的设备，以及电导体。就此而言，电导体至少包括第一测量路径，其由第一电势拾取接触部和第二电势拾取接触部限定。因此，可以借助于第一电势拾取接触部和第二电势拾取接触部检测第一测量路径上的第一电压。就此而言，电导体具有用于电接触连接元件的第一连接触点。此外，电导体具有用于电接触电池极端子的第二连接触点。电导体还具有与用于提供校准电流的设备电接触的电流馈入接触部。在这种情况下，第一测量路径串联形成在第一连接触点和第二连接触点之间。特别优选地，根据电导体的几何参数和接触部，特别是关于其成分和/或接触部在电导体上的位置，该电导体被设计成使得可在电流馈入接触部处馈入的校准电流将产生第一测量路径中的电流密度分布和/或沿着第一测量路径的电流密度轮廓和/或第一测量路径中的电势分布，其将与由可在第一连接触点处馈入的相等电流强度的负载电流产生的第一测量路径中的电流密度分布和/或沿着第一测量路径的电流密度轮廓和/或第一测量路径中的电势分布接近。

接触部优选地被理解为是指电流馈入接触部和/或第一电势拾取接触部和/或第二电势拾取接触部和/或第一连接触点和/或第二连接触点。

优选地，在电流馈入接触部处馈入的校准电流在第一测量路径上产生与具有相同电流强度的负载电流相同的电压，该负载电流在第一连接触点处馈送，并且特别地流向第二连接触点。