DE102004055849A1 - Batteriesensorvorrichtung - Google Patents
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Abstract
Die
Erfindung betrifft eine Batteriesensorvorrichtung mit einer unmittelbar
an den Pol einer Kraftfahrzeugbatterie anschließbaren Befestigungsvorrichtung,
einem mit der Befestigungsvorrichtung mechanisch und elektrisch
verbundenen Trägerelement
und einer Elektronikeinheit zur Erfassung von Batteriezustandsgrößen. Gemäß der Erfindung
sind die Befestigungsvorrichtung und das Trägerelement einteilig ausgebildet,
bestehen die Befestigungsvorrichtung und das Trägerelement aus einem gemeinsamen
Widerstandmaterial, weist das Trägerelement
zumindest zwei in Stromflussrichtung örtlich beabstandete Anschlusspunkte
auf, und ist die Elektronikeinheit an den Anschlusspunkten elektrisch
leitend befestigt, wodurch der zwischen den Anschlusspunkten gebildete
ohmsche Widerstand schaltungstechnisch in die Elektronikeinheit
integriert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Batteriesensorvorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
- Aus der WO 01/44825 A1 ist bereits eine gattungsgemäße Batteriesensorvorrichtung mit einer Befestigungsvorrichtung in Form einer Batterieklemme und einem an dieser angeordneten Meßshunt einer Batteriesensoreinheit bekannt. Derartige Batteriesensorvorrichtungen haben sich in der Vergangenheit bereits bewährt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Batteriesensorvorrichtung im Hinblick auf einen konstruktiv vereinfachten Aufbau weiterzubilden.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe jeweils durch die Gesamtheit der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In beiden Ausführungsformen gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 sind die klemmenartige Befestigungsvorrichtung (Batterieklemme) und das Trägerelement zur Aufnahme der Elektronikeinheit für die Erfassung von Batteriezustandsgrößen (wie Strom, Spannung, Temperatur, ...) einteilig ausgebildet und ist die Elektronikeinheit zwischen zwei Anschlusspunkten elektrisch leitend mit dem Trägerelement verbunden, wobei zwischen den beiden Anschlusspunkten jeweils ein ohmscher Widerstand gebildet ist, der schaltungstechnisch in die Elektronikeinheit eingebunden ist.
- In einer ersten Ausführungsform ist die einteilige Befestigungsvorrichtungs-Trägerelement-Kombination aus einem gemeinsamen Widerstandsmaterial (beispielsweise Manganin) gebildet. Dabei wird der in die Elektronikeinheit integrierte ohmsche Widerstand durch die Positionierung und den Abstand der Anschlusspunkte in Stromflussrichtung festgelegt.
- In der zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die einteilige Befestigungsvorrichtungs-Trägerelement-Kombination ebenfalls aus einem gemeinsamen Material (beispielsweise Messing) gebildet, welches aber kein herkömmliches Widertandsmaterial zur Herstellung von ohmschen Widerständen sein muß. Der gewünschte ohmsche Widerstand wird in diesem Fall entweder durch eine Materialeinlagerung oder durch eine entsprechende Materialbehandlung durch Veränderung der Materialstruktur mittels Lasern oder dergleichen jeweils über einen bestimmten Trägerelementbereich gebildet.
- Weiterbildungen und besonders vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung offenbart.
- Es zeigen:
-
1 : eine Batteriesensorvorrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform, und -
2 : eine Batteriesensorvorrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform. -
1 zeigt eine Batteriesensorvorrichtung mit einer als Klemme für den Anschlusspol einer Kraftfahrzeugbatterie ausgebildeten Befestigungsvorrichtung2 , einem insbesondere plattenartig ausgebildeten Trägerelement4 und einer Elektronikeinheit6 . - Die Befestigungsvorrichtung
2 und die Trägereinheit4 sind gemäß der Erfindung einteilig ausgebildet und bestehen bei der Ausführungsform gemäß1 einheitlich aus einem gemeinsamen Widerstandsmaterial, vorzugsweise aus Manganin oder einer Manganinlegierung. Dabei sind auf dem Trägerelement4 in Stromflussrichtung X gesehen zwei voneinander beabstandete Anschlussstellen bzw. Anschlusspunkte A, B vorhanden, zwischen denen ein ohmscher Widerstand gebildet ist, der wiederum durch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Anschlusspunkten A, B und der Elektronikeinheit6 in diese integriert ist. Die Elektronikeinheit6 ist über eine Steckverbindung S mit weiterer Fahrzeugelektronik und oder dem anderen Batteriepol elektrisch verbindbar. - Gemäß der Ausführungsform nach
2 sind die Befestigungsvorrichtung2 und das Trägerelement4 ebenfalls einteilig ausgebildet, bestehen aber nicht unbedingt aus einem Widerstandsmaterial welches geeignet wäre zwischen zwei in Stromflussrichtung beabstandeten Anschlusspunkten A, B einen Widerstand zu bilden, der wiederum geeignet wäre in die Elektronikeinheit4 integriert zu werden. Vielmehr weist hier das gemeinsame Grundmaterial von Befestigungsvorrichtung2 und Trägerelement4 in einem Teilbereich TB (Anordnungsbereich der Elektronikeinheit6 ) des Trägerelements4 eine Materialeinlagerung (von Widerstandsmaterial: z.B. Einlagerung von Manganin in ein Messinggrundmaterial) mit einem vorbestimmten ohmschen Widerstandswert auf oder wird das gemeinsame Grundmaterial durch eine Behandlung in einem Teilbereich TB des Trägerelements4 in seiner Struktur derart verändert, dass sich in diesem Teilbereich ein vorbestimmter ohmscher Widerstandswert dauerhaft einstellt (z.B. durch Laserbehandlung des Grundmaterials wie Kupfer oder Messing). - In beiden erfindungsgemäßen Ausführungen kann das Trägerelement
4 für die Anordnung der Elektronikeinheit6 eine Ausnehmung8 in der Oberfläche des Trägerelements4 (Oberseite und/oder Unterseite) aufweisen. In dieser Ausnehmung8 wird die zwischen den Anschlusspunkten A, B elektrisch mit dem Trägerelement4 und damit mit dem durch das Trägerelement4 gebildeten ohmschen Widerstand zwischen den Punkten A und B angeordnete Elektronikeinheit6 bevorzugt mit einer Isolierstoffmasse (z.B. Kunstharz) eingegossen und so in seiner Position stabil fixiert und vor äußeren Einflüssen geschützt. Alternativ kann die Elektronikeinheit6 auch zumindest bereichsweise mit einem Isoliermaterial umspritzt sein. In beiden Fällen weist die Elektronikeinheit6 eine entsprechende elektrische Steckverbindung S zur Kontaktierung mit einem Steuergerät und/oder dem anderen Batteriepol auf. Mit Vorteil weist die Ausnehmung8 mindestens ein Abstandselement10 auf, welches dazu dient, eine in der Ausnehmung8 platzierte Elektronikeinheit6 in Form einer beidseitig bestückten Leiterplatte so zu halten, dass ein Kontakt der Bauteile mit dem Boden der Ausnehmung8 sicher vermieden wird. Beispielsweise kann das Abstandselement10 auch durch beidseitige, insbesondere in Stromflussrichtung X beabstandete Stufen in der Ausnehmung8 gebildet sein. An dem in Stromflussrichtung X gesehen (nachdem der Strom die Elektronikeinheit4 durchflossen hat) freien Ende des Trägerelements4 ist ein Masseanschlusskabel12 stoffschlüssig befestig, vorzugsweise verlötet oder verschweißt. Die Betriebssicherheit einer, eine Befestigungsvorrichtung2 und ein Trägerelement4 mit Elektronikeinheit6 aufweisenden Batteriesensorvorrichtung kann noch dadurch erhöht werden, indem zwischen Trägerelement4 und Befestigungsvorrichtung2 eine zusätzliche elektrische Verbindung realisiert wird. Dies erfolgt beispielsweise durch ein als Kabel ausgebildetes Verbindungselement14 , welches mit seinem einem Ende insbesondere stoffschlüssig oder kraftschlüssig oder kraftformschlüssig (z.B. in Form einer verschraubten Kabelschuhverbindung) mit der Befestigungsvorrichtung2 und mit seinem anderen Ende ebenfalls bevorzugt stoffschlüssig (beispielsweise durch verschweißen oder verlöten) mit dem Trägerelement4 elektrisch verbunden ist. Um die Betriessicherheit weiter zu erhöhen, kann ein Kabel hierfür in einer Reserveschleife verlegt werden.
Claims (8)
- Batteriesensorvorrichtung mit – einer unmittelbar an den Pol einer Kraftfahrzeugbatterie anschließbaren Befestigungsvorrichtung (
2 ), – einem mit der Befestigungsvorrichtung (2 ) mechanisch und elektrisch verbundenen Trägerelement (4 ), – und einer Elektronikeinheit (6 ) zur Erfassung von Batteriezustandsgrößen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Befestigungsvorrichtung (2 ) und das Trägerelement (4 ) einteilig ausgebildet sind, – die Befestigungsvorrichtung (2 ) und das Trägerelement (4 ) aus einem gemeinsamen Widerstandmaterial bestehen, – das Trägerelement (4 ) zumindest zwei in Stromflussrichtung X örtlich beabstandete Anschlusspunkte (A, B) aufweist, – und die Elektronikeinheit (6 ) an den Anschlusspunkten (A; B) elektrisch leitend befestigt ist, wodurch der zwischen den Anschlusspunkten (A, B) gebildete ohmsche Widerstand schaltungstechnisch in die Elektronikeinheit (6 ) integriert ist. - Batteriesensorvorrichtung mit – einer unmittelbar an den Pol einer Kraftfahrzeugbatterie anschließbaren Befestigungsvorrichtung (
2 ), – einem mit der Befestigungsvorrichtung (2 ) mechanisch und elektrisch verbundenen Trägerelement (4 ), – und einer Elektronikeinheit (6 ) zur Erfassung von Batteriezustandsgrößen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Befestigungsvorrichtung (2 ) und das Trägerelement (4 ) einteilig ausgebildet sind, – die Befestigungsvorrichtung (2 ) und das Trägerelement (4 ) aus einem gemeinsamen Material bestehen, – das Trägerelement (4 ) in einem Teilbereich (TB) eine Materialeinlagerung mit definiertem ohmschen Widerstand aufweist oder eine durch Materialbehandlung (Lasern o.d.) eine dauerhafte Änderung in der Materialstruktur und dadurch einen definierten ohmschen Widerstand aufweist, – das Trägerelement (4 ) zumindest zwei in Stromflussrichtung X örtlich beabstandete Anschlusspunkte (A, B) aufweist, – und die Elektronikeinheit (6 ) an den Anschlusspunkten (A; B) elektrisch leitend befestigt ist, wodurch der zwischen den Anschlusspunkten (A, B) gebildete ohmsche Widerstand schaltungstechnisch in die Elektronikeinheit (6 ) integriert ist. - Batteriesensorvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (
4 ) plattenförmig und/oder die Befestigungsvorrichtung (2 ) als Batterieklemme ausgebildet ist. - Batteriesensorvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (
4 ) auf seiner Oberseite und/oder Unterseite eine Ausnehmung (8 ) zur Aufnahme der Elektronikeinheit (6 ) aufweist. - Batteriesensorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusspunkte (A, B) für die Elektronikeinheit (
6 ) innerhalb der Ausnehmung (8 ) angeordnet sind. - Batteriesensorvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (
8 ) mindestens ein Abstandselement (10 ) aufweist, auf welches sich die Elektronikeinheit (6 ) abstützt derart, dass eine beidseitige Bestückung der Elektronikeinheit (6 ) möglich ist, ohne das die Bauteile der Unterseite der Elektronikeinheit (6 ) in Kontakt mit dem Boden der Ausnehmung (8 ) kommen, insbesondere sind zwei gegenüberliegende Abstandselemente (10 ) dadurch gebildet, dass die Ausnehmung (8 ) an gegenüberliegenden Seiten stufenförmig ausgebildet ist. - Batteriesensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (
8 ) mit der darin angeordneten Elektronikeinheit (6 ) mit einem Isolierstoff, insbesondere einem isolierenden Kunststoffharz ausgegossen ist, und insbesondere derart ausgegossen ist, dass eine bündige stufenfreie Trägeroberfläche entsteht. - Batteriesensorvorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (
4 ) stoffschlüssig, insbesondere mittels einer Löt-, Schweiß- oder Klebverbindung, unmittelbar mit einem Masseanschlusskabel (12 ) verbunden ist.
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |