DE102004037874B4 - Batteriesensoranordnung - Google Patents
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Abstract
Batteriesensoranordnung
(10) zur Aufnahme in eine Polnische (8) einer Batterie (6), enthaltend
eine Batteriepolklemme (12), einen Batteriesensor (14) mit einer
Messstrecke und eine Masseleitung (20), wobei die Batteriepolklemme
(12) mit der Messstrecke und die Masseleitung mit der Messstrecke
jeweils elektrisch leitend verbunden sind und wobei eine zusätzliche
mechanische Verbindung (22) zwischen der Batteriepolklemme (12)
und der Masseleitung (20) vorgesehen ist, welche auf die Masseleitung
(20) einwirkende Kräfte
aufnimmt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Batteriesensoranordnung, die in einer Polnische einer Batterie, insbesondere einer Kraftfahrzeugbatterie, integrierbar ist.
- Die Batteriesensoranordnung dient dazu, den Zustand der Batterie zu erfassen und beispielsweise an einen Boardrechner im Fahrzeug zu liefern, der die erfassten Daten auswertet und nach Bedarf dem Fahrer des Fahrzeugs Information über den Batteriezustand zukommen lässt. Der Batteriesensor ist dazu zwischen der Batteriepolklemme und der Masseleitung in elektrisch leitender Verbindung angebracht.
- Eine Einheit, bei der eine Polklemme, eine Masseleitung sowie ein Batteriesensor mit einer Messstrecke eine bauliche Gruppe bilden, ist in der
DE 199 61 311 A1 offenbart. Der Batteriesensor und die Befestigungsvorrichtung sind zu einer integrierten Baueinheit zusammengefasst, die an den Batteriepol angeschlossen wird. - Bei der Anordnung der genannten Komponenten in der Batteriepolnische ist es wesentlich, dass auf das Massekabel bzw. die Batteriepolklemme einwirkende Kräfte sicher aufgenommen werden und es verhindert wird, dass durch das Anziehen der Batteriepolklemme entstehende Kräfte oder auf die Masseleitung wirkende Zugkräfte die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Batteriesensor und der Masseleitung oder die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Batteriesensor und der Polklemme beschädigen.
- Dazu können Verdrehsicherungen für die Batteriepolklemme vorgesehen werden. Beispielsweise wird ein Anschlag für die Batteriepolklemme derart vorgesehen, dass diese sich beim Anziehen nicht verdreht. Durch eine derartige Konfiguration wird jedoch nicht verhindert, dass auf die Masseleitung wirkende Zugkräfte zu einer Be schädigung der Verbindung zwischen Masseleitung und Messwiderstand des Batteriesensors führen können.
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Batteriesensoranordnung vorzusehen, mit welcher die auf die Masseleitung von außen einwirkenden Kräfte ohne Beschädigung der elektrischen Verbindungen absorbiert werden können.
- Diese Aufgabe wird mit einer Batteriesensoranordnung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die elektrisch leitende Verbindung zwischen einerseits dem Batteriesensor und der Batteriepolklemme und andererseits dem Batteriesensor und der Masseleitung von der mechanischen, kräfteaufnehmenden Verbindung zwischen diesen Bauteilen zu trennen und zu entkoppeln. Dadurch kann die elektrisch leitende Verbindung unabhängig von der mechanischen, kräfteaufnehmenden Verbindung derart gestaltet werden, dass sie ihre elektrische Leitfunktion möglichst gut erfüllt, d. h. sie kann im Hinblick auf die elektrische Leitfähigkeit optimiert werden. Andererseits können die Kräfte von beispielsweise der Masseleitung oder anderen Bauteilen aufgenommen werden, ehe sie eine Last auf die elektrisch leitende Verbindung aufbringen und diese beeinträchtigen könnten. Dadurch wird die elektrisch leitende Verbindung stabiler.
- Insbesondere bedeutet die Entkopplung, dass aufgrund der Aufnahme der Kräfte durch die mechanische Verbindung zwischen den Bauteilen, die getrennt von der elektrisch leitenden Verbindung vorgesehen ist, im Wesentlichen keine Kräfte in die elektrisch leitende Verbindung eingeleitet werden.
- Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren beschrieben, in denen:
-
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Batteriesensoranordnung ist, die in eine schematisch dargestellte Polnische einer Kraftfahrzeugbatterie eingebracht ist; -
2 eine Seitenansicht der in1 verwendeten Polklemme ist; -
3 eine Draufsicht auf die in1 verwendete Polklemme ist. - Die Batteriesensoranordnung
10 , die in1 in ihrem Einbauzustand in der Polnische8 in einer Kraftfahrzeugbatterie6 dargestellt ist, enthält eine Polklemme12 , die als zangenartiges Bauteil ausgeführt ist, das um einen Batteriepol7 des Kraftfahrzeugs geklemmt werden kann. Die Polklemme12 weist eine Verbindung, insbesondere eine elektrisch leitende Verbindung, zu einem Batteriesensor14 auf, der eine nicht speziell dargestellte Messstrecke besitzt. Der Batteriesensor14 ist ferner mit einem Sensorgehäuse16 verbunden, das als flaches, plattenförmiges Bauteil gestaltet ist. Dieses Sensorgehäuse16 stützt den Batteriesensor ab und weist zudem einen Steckeranschluss18 auf, mit Hilfe dessen ein Anschluss zu einer Auswerteeinheit (nicht dargestellt) geschaffen wird. - Das zweite Ende der Messstrecke am Messsensor
14 ist mit dem Kabelschuh einer Masseleitung20 verbunden. Diese Verbindung ist ebenfalls elektrisch leitfähig ausgeführt. - Als elektrisch leitfähige Verbindungen können gemäß der Erfindung insbesondere stoffschlüssige Verbindungen, beispielsweise Schweißverbindungen oder Lötverbindungen (Hartlöten) verwendet werden, welche gute elektrische Leitcharakteristika aufweisen.
- Die Anordnung
10 weist ferner eine zusätzliche, von den elektrischen Verbindungen zwischen Masseleitung und Batteriesensor bzw. Polklemme und Batteriesensor getrennte, mechanische Verbindung22 zwischen der Masseleitung20 und der Polklemme12 auf. Diese mechanische Verbindung22 ist insbesondere als formschlüssige Verbindung gestaltet, welche die auf die Masseleitung20 von außen einwirkenden Kräfte, beispielsweise Zugkräfte, absorbieren kann, so dass diese nicht an das Teilstück zwischen der mechanischen Verbindung22 und der elektrisch leitenden, beispielsweise stoffschlüssigen, Verbindung zwischen dem Messsensor14 und der Masseleitung20 übertragen bzw. weitergegeben werden. Dadurch bleibt die elektrisch leitende Verbindung zwischen der Messstrecke des Batteriesensors14 und der Masseleitung geschützt vor von außen einwirkenden Zug-, Druck- oder Drehkräften. - Die mechanische Verbindung
22 weist zwei isolierende Platten24 ,24 auf, von denen eine auf der Seite der Polklemme12 , parallel zu einer Stützfläche der Polklemme, und die andere auf der der Polklemme abgewandten Seite der Masseleitung20 angebracht ist. Zumindest die der Polklemme12 zugewandte isolierende Platte24 besitzt ein formschlüssiges Haltemittel, z. B. in Richtung auf die Polklemme12 vorspringende Zapfen, welche in entsprechende Ausnehmungen26 in einer Anschlagfläche28 der Polklemme12 eingreifen. Die isolierenden Platten24 ,24 sind vorzugsweise fest mit der Masseleitung20 bzw. dem Kabelschuh der Masseleitung20 verbunden, indem sie beispielsweise einstückig mit diesem ausgebildet sind, angeschweißt oder angeklebt sind. - In
2 und3 ist die Gestaltung der Polklemme12 genauer erkennbar. - In der Anschlagfläche
28 der Polklemme12 ist zusätzlich eine Boh rung30 vorgesehen, die ein Innengewinde enthält und in die eine Schraube32 eingeschraubt werden kann, die die Masseleitung20 an der Anschlagfläche28 der Polklemme12 in axialer Richtung sichert. Durch die Kombination aus den in die Bohrungen26 eingreifenden Zapfen sowie der Schrauben/Gewindeverbindung30 ,32 wird somit eine formschlüssige, mechanische Verbindung zwischen der Masseleitung20 und der Polklemme12 hergestellt, wobei eine elektrische Leitung über diese Verbindung nicht vorgesehen ist. Diese mechanische Verbindung nimmt auf die Masseleitung einwirkende Kräfte auf und gibt sie somit nicht an die stoffschlüssige, elektrisch leitende Verbindung weiter. - Zusätzlich oder als Alternative zur Abstützung der Masseleitung über plattenförmige, isolierende Bauteile an der Polklemme
12 kann auch eine Rippe34 vorgesehen werden, welche für eine mechanische, formschlüssige Verbindung zwischen Masseleitung20 und Polklemme12 sorgt. - Um die Anordnung
10 insgesamt, beispielsweise beim Befestigen an dem Batteriepol7 , gegen Verdrehen zu schützen, weist die Polklemme12 vorzugsweise einen Polnischenanschlag36 auf, der ein Verdrehen dadurch begrenzt, dass die Batteriepolklemme12 gegen eine Wand der Polnische8 der Batterie anschlägt. Außerdem ist das Sensorgehäuse16 vorzugsweise ebenfalls derart gestaltet, dass es keine oder nur eine minimale Verdrehung der Anordnung als Ganzes innerhalb der Polnische8 erlaubt, indem beispielsweise sich das Sensorgehäuse16 als flaches Bauteil entlang im Wesentlichen der gesamten Länge einer Wand der Batteriepolnische erstreckt, so dass nach einer geringen Auslenkung das Sensorgehäuse16 ebenfalls an der Wand der Batteriepolnische8 anschlägt und somit eine weitere Verdrehung verhindert.
Claims (9)
- Batteriesensoranordnung (
10 ) zur Aufnahme in eine Polnische (8 ) einer Batterie (6 ), enthaltend eine Batteriepolklemme (12 ), einen Batteriesensor (14 ) mit einer Messstrecke und eine Masseleitung (20 ), wobei die Batteriepolklemme (12 ) mit der Messstrecke und die Masseleitung mit der Messstrecke jeweils elektrisch leitend verbunden sind und wobei eine zusätzliche mechanische Verbindung (22 ) zwischen der Batteriepolklemme (12 ) und der Masseleitung (20 ) vorgesehen ist, welche auf die Masseleitung (20 ) einwirkende Kräfte aufnimmt. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung einen Formschluss zwischen Batteriepolklemme und Masseleitung aufweist. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung (22 ) eine Anschlagfläche (28 ) aufweist, an der sich ein Verbindungselement (24 ,32 ) zur Masseleitung (20 ) abstützt. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagfläche (28 ) in einer Vertiefung der Batteriepolklemme liegt. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung (22 ) zumindest eine Isolierplatte (24 ) zur elektrischen Isolierung zwischen der Batteriepolklemme (12 ) und der Masseleitung (20 ) enthält. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet dass ein Paar von Isolierplatten (24 ,24 ) vorgesehen ist, zwischen denen die Masseleitung (20 ) angeordnet ist, und dass die Masseleitung (20 ) und die Isolierplatten (24 ,24 ) an der Batteriepolklemme (12 ) angeschraubt sind. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen Messstrecke und Masseleitung (20 ) und/oder die elektrisch leitende Verbindung zwischen Messstrecke und Batteriepolklemme (12 ) eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schweiß- oder Hartlötverbindung ist. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriepolklemme (12 ) einen Polnischenanschlag (36 ) aufweist, mit dem die Batteriepolklemme (12 ) bei ihrer Anordnung in der Batteriepolnische (8 ) zumindest in einer Drehrichtung um den Batteriepol (7 ) verdrehsicher anzuordnen ist. - Batteriesensoranordnung (
10 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstrecke ein Gehäuse (16 ) aufweist, das im Wesentlichen entlang einer Begrenzungswand der Batteriepolnische (8 ) anzuordnen ist.
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