DE102019106927B3 - Current measurement arrangement with thermal insulation - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Strommessanordnung (1) bereitgestellt, aufweisend einen elektrischen Leiter (2) und einen daran angeordneten Stromsensor (3), wobei zwischen dem elektrischen Leiter (2) und dem Stromsensor (3) ein Trennelement (4) angeordnet ist, so dass der Stromsensor (2) nicht direkt am Leiter (2) anliegt.A current measuring arrangement (1) is provided, comprising an electrical conductor (2) and a current sensor (3) arranged thereon, a separating element (4) being arranged between the electrical conductor (2) and the current sensor (3), so that the Current sensor (2) is not directly on the conductor (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strommessanordnung mit thermischer Isolation.The present invention relates to a current measurement arrangement with thermal insulation.

Um durch eine elektrische Leitung fließenden Strom zu messen, kann ein Stromsensor in Form eines Strommesswandlers verwendet werden. Dabei handelt es sich um eine Vorrichtung, welche den zu messenden Strom in ein damit korreliertes sekundäres elektrisches Signal umwandelt. Im Bereich der Elektromobilität werden Strommesswandler beispielsweise in Ladesäulen oder in Traktionswechselrichtern verwendet.To measure current flowing through an electrical line, a current sensor in the form of a current transducer can be used. This is a device which converts the current to be measured into a secondary electrical signal correlated with it. In the field of electromobility, current transducers are used, for example, in charging stations or in traction inverters.

Gängige Strommesswandler haben eine maximal zulässige Betriebstemperatur im Bereich von ungefähr 125-150 °C. Obwohl die Geräte damit bis zu ihren jeweiligen maximalen Betriebstemperaturen funktional bleiben, sind Einschränkungen hinsichtlich der Messgenauigkeit bereits bei deutlich geringeren Betriebstemperaturen feststellbar. Im Beispiel eines Elektrofahrzeugs ist jedoch eine hohe Messgenauigkeit der Strommesswandler erforderlich, um Anforderungen an Fahrbarkeit und funktionale Sicherheit in einem Elektrofahrzeug zu erfüllen. Ein sich im Betrieb befindender Stromsensor wird maßgeblich durch den elektrischen Leiter, dessen Strom damit gemessen werden soll, sowie gegebenenfalls durch die Umgebung des Stromsensors erhitzt. Um die Genauigkeit des Stromsensors im Betrieb zu vergrößern, können zum einen Maßnahmen zur Erweiterung des nutzbaren Sensor-Temperaturbereiches getroffen werden. Diese Maßnahmen sind jedoch üblicherweise mit hohen Kosten verbunden.Current current transformers have a maximum permissible operating temperature in the range of approximately 125-150 ° C. Although the devices thus remain functional up to their respective maximum operating temperatures, restrictions with regard to the measuring accuracy can be determined even at significantly lower operating temperatures. In the example of an electric vehicle, however, a high measuring accuracy of the current measuring transformers is required in order to meet requirements for driveability and functional safety in an electric vehicle. A current sensor that is in operation is significantly heated by the electrical conductor, the current of which is to be measured therewith, and possibly by the surroundings of the current sensor. In order to increase the accuracy of the current sensor during operation, measures can be taken to expand the usable sensor temperature range. However, these measures are usually associated with high costs.

Druckschrift US 2018/0321281 A1 offenbart einen Stromsensor mit einem Magnetkernelement, das konfiguriert ist, einen Magnetfluss zu erzeugen, der dem durch das leitende Element fließenden Strom entspricht; einen Magnetsensor, der konfiguriert ist, um ein Signal auszugeben, das einer Magnetflussdichte des Spaltabschnitts des Magnetkernelements entspricht, wobei das leitende Element in einem Gehäusekörper vorliegt, wobei zwischen dem leitenden Element und der Innenumfangswand des Gehäusekörpers ein Spalt vorliegt.Publication US 2018/0321281 A1 discloses a current sensor with a magnetic core element configured to generate a magnetic flux corresponding to the current flowing through the conductive element; a magnetic sensor configured to output a signal corresponding to a magnetic flux density of the gap portion of the magnetic core member, the conductive member being in a case body, with a gap between the conductive member and the inner peripheral wall of the case body.

Druckschrift CH 676 646 A5 offenbart einen Stromwandler mit einem im Magnetfeld eines den zu messenden Strom führenden Stromleiters angeordneten Magnetfeldsensor, der ein magnetfeldempfindlicher Widerstand ist. Eine Abschirmung 10 umschließt die vom Stromleiter 1 und dem Magnetfeldsensor 2 gebildete Messstelle und schirmt die Messstelle vor störenden Magnetfeldern.Publication CH 676 646 A5 discloses a current transformer with a magnetic field sensor which is arranged in the magnetic field of a current conductor carrying the current to be measured and which is a resistance sensitive to a magnetic field. A shield 10th encloses that of the conductor 1 and the magnetic field sensor 2nd formed measuring point and shields the measuring point from disruptive magnetic fields.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Strommessanordnung, welche weniger empfindlich auf höhere Temperaturen reagiert und dadurch beispielsweise höhere Ströme, die mit einer höheren Erwärmung des elektrischen Leiters verbunden sind, relativ genau gemessen werden können.The object of the present invention is to provide a current measuring arrangement which reacts less sensitively to higher temperatures and, as a result, higher currents which are associated with higher heating of the electrical conductor can be measured relatively precisely.

Die Aufgabe wird mittels einer Strommessanordnung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.The object is achieved by means of a current measuring arrangement according to the independent claim. Advantageous configurations result from the dependent patent claims.

Erfindungsgemäß wird eine Strommessanordnung bereitgestellt, welche einen elektrischen Leiter und einen daran angeordneten Stromsensor aufweist, wobei zwischen dem elektrischen Leiter und dem Stromsensor ein Trennelement angeordnet ist, so dass der Stromsensor nicht direkt am Leiter anliegt. Anders ausgedrückt erzwingt das Trennelement einen Abstand zwischen dem Stromsensor und dem elektrischen Leiter, wobei der abstandsbildende Raumbereich mit dem Material des Trennelements gefüllt ist. Bei dem Stromsensor kann es sich insbesondere um einen Strommesswandler handeln. Mindestens ein Teil des Stromsensors kann den elektrischen Leiter und das darum angeordnete Trennelement vollumfänglich umfassen. Das Trennelement kann flächig ausgestaltet sein und eine Fläche aufweisen, die mindestens der Grundfläche des Stromsensors entspricht oder größer als diese ist. Die Strommessanordnung kann beispielsweise eine integral in ein Elektrofahrzeug eingebaute Einheit darstellen, welche beispielsweise Teil eines Traktionswechselrichters ist.According to the invention, a current measuring arrangement is provided which has an electrical conductor and a current sensor arranged thereon, a separating element being arranged between the electrical conductor and the current sensor, so that the current sensor is not in direct contact with the conductor. In other words, the separating element forces a distance between the current sensor and the electrical conductor, the distance-forming spatial region being filled with the material of the separating element. The current sensor can in particular be a current transducer. At least part of the current sensor can completely encompass the electrical conductor and the separating element arranged around it. The separating element can be flat and have an area that corresponds at least to the base area of the current sensor or is larger than this. The current measuring arrangement can represent, for example, a unit which is integrated in an electric vehicle and which is, for example, part of a traction inverter.

Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Strommessanordnung in einem Elektrofahrzeug kann durch eine optimale Nutzung des Gesamtsystemverhaltens von Stromsensor und Umgebung eine Erweiterung der Leistungsfähigkeit in einem Fahrzyklus erreicht werden. Generell steigt die Temperatur eines Stromsensors, welcher in Nähe einer stromführenden Leitung angebracht ist, im Vergleich zur Umgebung- bzw. zur Leitertemperatur nur verzögert an. Die der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es, die Zeit zwischen Erwärmung des Leiters und des Stromsensors zu vergrößern bzw. zu maximieren. Hierdurch kann ein höheres Kurzzeit-/Spitzenleistungspotenzial des Antriebssystems eines Elektrofahrzeugs erreicht werden, da dann der Stromsensor erst zu einem späteren Zeitpunkt seine maximale Betriebstemperatur erreicht. Die Verzögerung der Zeit zwischen Erwärmung des Leiters und des Stromsensors wird durch das Anordnen des Trennelements zwischen der stromführenden Leitung und dem Stromsensor erreicht. Bei dem Trennelement kann es sich um ein zusätzliches Bauteil handeln, welches zwischen dem Stromsensor und der elektrischen Leitung angeordnet ist. Alternativ kann das Trennelement in die Sensorbaugruppe oder an den elektrischen Leiter integriert sein. Anders ausgedrückt kann der Stromsensor zum einen ein daran bzw. darin integriertes Trennelement aufweisen, welches bei Anordnung des Stromsensors an die elektrische Leitung dieser zugewendet ist. Zum anderen kann ein Trennelement an der elektrischen Leitung mindestens in dem Bereich integriert sein, in dem der Stromsensor an die elektrische Leitung angeordnet ist, so dass die Kontaktfläche zwischen Stromsensor und elektrischer Leitung und deren lokale Umgebung thermisch abgeschirmt ist.When the current measuring arrangement according to the invention is used in an electric vehicle, the performance in one driving cycle can be expanded by optimally using the overall system behavior of the current sensor and the environment. In general, the temperature of a current sensor, which is attached in the vicinity of a current-carrying line, only rises with a delay compared to the ambient or conductor temperature. The idea on which the invention is based is to increase or maximize the time between heating of the conductor and the current sensor. In this way, a higher short-term / peak performance potential of the drive system of an electric vehicle can be achieved, since the current sensor then only reaches its maximum operating temperature at a later point in time. The delay in the time between heating of the conductor and the current sensor is achieved by arranging the separating element between the current-carrying line and the current sensor. The separating element can be an additional component which is arranged between the current sensor and the electrical line. Alternatively, the separating element can be integrated in the sensor assembly or on the electrical conductor. In other words, the current sensor can be on or in it Have integrated separating element, which faces the electrical line when the current sensor is arranged. On the other hand, a separating element can be integrated on the electrical line at least in the area in which the current sensor is arranged on the electrical line, so that the contact area between the current sensor and the electrical line and its local environment is thermally shielded.

In weiteren Ausführungsformen der Strommessanordnung kann das Trennelement einen thermischen Isolator (einen Wärmedämmstoff) aufweisen. Bei dem thermischen Isolator kann es sich um ein beliebiges körperlich ausgebildetes bzw. vom Aggregatzustand festes Material handeln, insbesondere nicht nur Luft, welches eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Durch Anordnen des thermischen Isolators zwischen dem elektrischen Leiter und dem Stromsensor kann der Wärmeübertrag von dem elektrischen Leiter auf den Stromsensor reduziert werden. Dadurch kann der Stromsensor länger bei tieferen Betriebstemperaturen betrieben werden, was sich positiv auf die Messgenauigkeit auswirkt. Insbesondere kann die Zeitspanne verlängert werden, nach welcher der Stromsensor durch einen hohen Stromfluss durch den elektrischen Leiter bis auf seine maximale Betriebstemperatur erwärmt wird.In further embodiments of the current measuring arrangement, the separating element can have a thermal insulator (a thermal insulation material). The thermal insulator can be any material that is physically formed or solid from the physical state, in particular not only air, which has a low thermal conductivity. By arranging the thermal insulator between the electrical conductor and the current sensor, the heat transfer from the electrical conductor to the current sensor can be reduced. As a result, the current sensor can be operated for longer at lower operating temperatures, which has a positive effect on the measuring accuracy. In particular, the period of time after which the current sensor is heated to its maximum operating temperature by a high current flow through the electrical conductor can be extended.

In weiteren Ausführungsformen der Strommessanordnung kann der thermische Isolator eine Schicht aus einem thermisch isolierenden Material aufweisen, welche um den elektrischen Leiter herum angeordnet ist. Diese Schicht kann beispielsweise integral mit der Oberfläche bzw. dem Gehäuse des elektrischen Leiters ausgebildet sein oder sie kann als gesonderte Schicht um den elektrischen Leiter herumgewickelt sein.In further embodiments of the current measuring arrangement, the thermal insulator can have a layer made of a thermally insulating material, which is arranged around the electrical conductor. This layer can, for example, be formed integrally with the surface or the housing of the electrical conductor or it can be wrapped around the electrical conductor as a separate layer.

In weiteren Ausführungsformen der Strommessanordnung kann diese ferner einen Fluidkanal aufweisen. Der Fluidkanal ist als aktives Kühlelement eingerichtet und kann dazu von einem Konditioniermedium bzw. Kühlmedium durchströmt werden. Mittels des durch den Fluidkanal strömenden Konditioniermediums kann die Wärme, welche vom Stromfluss im elektrischen Leiter erzeugt wird, aus der Strommessanordnung abgeführt werden. Der Fluidkanal kann einen Eingang und einen Ausgang für das Konditionierungsmedium aufweisen. Der Fluidkanal um den elektrischen Leiter herum angeordnet sein, wobei darunter nicht zu verstehen ist, dass der Fluidkanal in direktem körperlichen Kontakt mit dem elektrischen Leiter bzw. dessen Ummantelung stehen muss. Der Fluidkanal kann generell (in radialer Richtung des elektrischen Leiters betrachtet) zwischen dem Stromsensor und dem elektrischen Leiter angeordnet sein, sodass die von dem elektrischen Leiter abgegebene Wärme durch das Konditioniermedium abgeführt werden kann und nicht oder nur in einem sehr geringen Maße auf den Stromsensor übertragen wird. Somit kann der Fluidkanal eine zusätzliche thermische Schirmung bereitstellen.In further embodiments of the current measuring arrangement, this can also have a fluid channel. The fluid channel is set up as an active cooling element and can be flowed through by a conditioning medium or cooling medium. By means of the conditioning medium flowing through the fluid channel, the heat which is generated by the current flow in the electrical conductor can be removed from the current measuring arrangement. The fluid channel can have an inlet and an outlet for the conditioning medium. The fluid channel can be arranged around the electrical conductor, which is not to be understood as meaning that the fluid channel must be in direct physical contact with the electrical conductor or its casing. The fluid channel can generally be arranged (viewed in the radial direction of the electrical conductor) between the current sensor and the electrical conductor, so that the heat emitted by the electrical conductor can be dissipated by the conditioning medium and cannot be transferred to the current sensor or only to a very small extent becomes. The fluid channel can thus provide additional thermal shielding.

Gemäß weiteren Ausführungsformen der Strommessanordnung kann der Fluidkanal spiralförmig um den elektrischen Leiter angeordnet sein. Dabei kann der Fluidkanal in Kontakt mit dem elektrischen Leiter bzw. dessen Ummantelung stehen oder es kann eine andere Materialschicht zwischen dem elektrischen Leiter bzw. dessen Ummantelung und dem Fluidkanals angeordnet sein.According to further embodiments of the current measuring arrangement, the fluid channel can be arranged in a spiral around the electrical conductor. The fluid channel can be in contact with the electrical conductor or its casing, or another material layer can be arranged between the electrical conductor or its casing and the fluid channel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Strommessanordnung kann der Fluidkanal in dem Trennelement vorliegen bzw. eingebettet sein. Das Trennelement kann sozusagen als Trägermatrix für den Fluidkanal dienen und kann um den elektrischen Leiter herum angeordnet sein. Das Trennelement kann ein thermisch isolierendes oder ein nicht thermisch isolierendes Material aufweisen.According to a further embodiment of the current measuring arrangement, the fluid channel can be present or embedded in the separating element. The separating element can, so to speak, serve as a carrier matrix for the fluid channel and can be arranged around the electrical conductor. The separating element can have a thermally insulating or a non-thermally insulating material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Strommessanordnung kann der Fluidkanal zwischen dem elektrischen Leiter und dem Trennelement angeordnet sein. Bei dieser Anordnung kann das Trennelement ein thermisch isolierendes Material aufweisen und der Stromsensor kann von außen an dem Trennelement anliegen. Dadurch kann eine zweischichtige thermische Isolierung zwischen dem Stromsensor und dem elektrischen Leiter bereitgestellt werden, welche als eine Schicht das Trennelement und als zweite Schicht den Fluidkanal (etwa dessen spiralförmige Umwicklung) aufweist. Das Trennelement kann insbesondere ein thermisch isolierendes Material aufweisen und somit eine zusätzliche thermische Schirmung bereitstellen, welche den Übertrag einer Restwärme zwischen Fluidkanal und Stromsensor verhindert bzw. weiter reduziert.According to a further embodiment of the current measuring arrangement, the fluid channel can be arranged between the electrical conductor and the separating element. In this arrangement, the separating element can have a thermally insulating material and the current sensor can rest against the separating element from the outside. As a result, a two-layer thermal insulation can be provided between the current sensor and the electrical conductor, which has the separating element as one layer and the fluid channel (for example its spiral wrap) as the second layer. The separating element can in particular have a thermally insulating material and thus provide additional thermal shielding, which prevents or further reduces the transfer of residual heat between the fluid channel and the current sensor.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Stromessanordnung kann der Fluidkanal zwischen dem Trennelement und dem Stromsensor angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform kann also die Reihenfolge, in welcher der Fluidkanal und das Trennelement zwischen dem elektrischen Leiter und dem Stromsensor angeordnet sind, im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform umgekehrt sein. Hierbei kann das Trennelement einen thermischen Isolator aufweisen und den Wärmeübertrag vom elektrischen Leiter auf den Fluidkanal verhindern bzw. reduzieren. Dadurch kann das Konditioniermedium mit einer verhältnismäßig geringen Rate durch den Fluidkanal gepumpt werden, da nur noch die Restwärme abgeführt werden muss, welche durch das Trennelement hindurch auf den Fluidkanal übertragen worden ist und nicht etwa die „Primärwärme“, welche unmittelbar am stromdurchflossenen elektrischen Leiter entsteht.According to a further embodiment of the current measuring arrangement, the fluid channel can be arranged between the separating element and the current sensor. In this embodiment, the order in which the fluid channel and the separating element are arranged between the electrical conductor and the current sensor can therefore be reversed compared to the previous embodiment. Here, the separating element can have a thermal insulator and prevent or reduce the heat transfer from the electrical conductor to the fluid channel. As a result, the conditioning medium can be pumped through the fluid channel at a relatively low rate, since only the residual heat that has been transferred through the separating element to the fluid channel has to be dissipated, and not the “primary heat” that arises directly on the current-carrying electrical conductor .

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.

  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Strommessanordnung.
  • 2 erläutert das Prinzip der verminderten Wärmeübertragung zwischen dem elektrischen Leiter und dem Stromsensor in der erfindungsgemäßen Strommessanordnung.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Strommessanordnung mit einem Fluidkanals.
  • 4 zeigt eine Querschnittsansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Strommessanordnung.
Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawings.
  • 1 shows an embodiment of a current measuring arrangement according to the invention.
  • 2nd explains the principle of reduced heat transfer between the electrical conductor and the current sensor in the current measuring arrangement according to the invention.
  • 3rd shows an embodiment of the current measuring arrangement with a fluid channel.
  • 4th shows a cross-sectional view through a further embodiment of the current measuring arrangement.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Strommessanordnung 1 veranschaulicht, welche einer Seitenansicht bzw. einer Draufsicht entspricht. Diese weist einen elektrischen Leiter 2 und einen daran angeordneten Stromsensor 3 auf, wobei im Betrieb der Strommessanordnung 1 der elektrische Leiter 2 in horizontaler Richtung von einem Strom durchflossen wird. Zwischen dem elektrischen Leiter 2 und dem Stromsensor 3 ist ein Trennelement 4 angeordnet, so dass der Stromsensor 2 nicht direkt an der Stromleitung 2 anliegt, in welcher der Stromfluss mittels des Stromsensors 3 ermittelt werden soll. Das Trennelement 4 kann insbesondere einen thermischen Isolator aufweisen.In 1 is an embodiment of a current measuring arrangement 1 illustrates which corresponds to a side view and a plan view. This has an electrical conductor 2nd and a current sensor arranged thereon 3rd on, during operation of the current measuring arrangement 1 the electrical conductor 2nd a current flows through it in the horizontal direction. Between the electrical conductor 2nd and the current sensor 3rd is a separator 4th arranged so that the current sensor 2nd not directly on the power line 2nd is present in which the current flow by means of the current sensor 3rd should be determined. The separator 4th can in particular have a thermal insulator.

In dem in 2 gezeigten Diagramm ist die Temperaturentwicklung in einem stromdurchflossenen elektrischen Leiter (veranschaulicht durch eine erste Gerade 24), in einem unmittelbar an einem elektrischen Leiter angeordneten Stromsensor (veranschaulicht durch eine zweite Gerade 25) und in dem Stromsensor in der erfindungsgemäßen Strommessanordnung (veranschaulicht durch eine dritte Gerade 26) veranschaulicht. Bei dem Diagramm ist auf der x-Achse 22 die Zeit t aufgetragen und auf der y-Achse ist die Temperatur T aufgetragen. Auf der y-Achse 21 ist ferner eine maximale Betriebstemperatur 23 des Stromsensors aufgetragen. Bei Überschreiten dieser maximalen Betriebstemperatur 23 ist der Stromsensor nicht mehr funktionsfähig und es kann zum Ausfall des Gesamtsystems kommen, in dem die Strommessanordnung zur Stromüberwachung verwendet wird. Die zweite Gerade 25 repräsentiert im Prinzip den zeitlichen Temperaturverlauf des Stromsensors in der erfindungsgemäßen Stromessanordnung, wenn das Trennelement entfallen würde.In the in 2nd The diagram shown is the temperature development in a current-carrying electrical conductor (illustrated by a first straight line 24th ), in a current sensor arranged directly on an electrical conductor (illustrated by a second straight line 25th ) and in the current sensor in the current measuring arrangement according to the invention (illustrated by a third straight line 26 ) illustrates. The diagram is on the x-axis 22 the time t is plotted and on the y-axis is the temperature T applied. On the y axis 21st is also a maximum operating temperature 23 of the current sensor applied. If this maximum operating temperature is exceeded 23 the current sensor is no longer functional and the entire system in which the current measuring arrangement is used for current monitoring can fail. The second straight line 25th in principle represents the temporal temperature profile of the current sensor in the current measuring arrangement according to the invention if the separating element would be omitted.

Man sieht, dass die Erwärmung des Stromsensors (zweite Gerade 25 und dritte Gerade 26) gegenüber dem stromdurchflossenen Leiter (dritte Gerade 26) verzögert erfolgt. Zu einer gewissen Zeit erreicht der Strom durchflossenen Leiter die maximale Betriebstemperatur 23 des Stromsensors. Die Wärme des Leiters wird auf den Stromsensor übertragen und nach einer ersten Zeitspanne 27 erreicht ein unmittelbar an den stromdurchflossenen Leiter angeordneter Stromsensor die für ihn kritische Betriebstemperatur 23. Bei Überschreiten der maximalen Betriebstemperatur 23 kann der Stromsensor funktionsunfähig werden und es kann zu einem Ausfall des Gesamtsystems kommen, beispielsweise eines Antriebssystems eines Elektrofahrzeugs. Im Falle der erfindungsgemäßen Strommessanordnung (dritte Gerade 26) sieht man, dass der Zeitpunkt, bei dem der Stromsensor die kritische Betriebstemperatur 23 erreicht, erst nach einer viel längeren zweiten Zeitspanne 28 eintritt. Erfindungsgemäß wird also die Zeitspanne zwischen der Erwärmung des elektrischen Leiters und des Stromsensors vergrößert. Anders ausgedrückt flacht die Steigung der Geraden durch die vorliegende thermische Dämpfung ab, d.h. die Erwärmungsrate wird geringer. Folglich weist die erfindungsgemäße Strommessanordnung ein verbessertes Stromerfassungspotenzial auf.It can be seen that the heating of the current sensor (second straight line 25th and third straight line 26 ) compared to the current-carrying conductor (third straight line 26 ) is delayed. At a certain time, the conductor through which current flows reaches the maximum operating temperature 23 of the current sensor. The heat of the conductor is transferred to the current sensor and after a first period of time 27 a current sensor arranged directly on the current-carrying conductor reaches the critical operating temperature 23 . When the maximum operating temperature is exceeded 23 the current sensor may become inoperable and the entire system, for example a drive system of an electric vehicle, may fail. In the case of the current measuring arrangement according to the invention (third straight line 26 ) you can see that the time at which the current sensor reaches the critical operating temperature 23 reached, only after a much longer second period 28 entry. According to the invention, the time span between the heating of the electrical conductor and the current sensor is thus increased. In other words, the slope of the straight line flattens out due to the present thermal damping, ie the heating rate becomes lower. Consequently, the current measuring arrangement according to the invention has an improved current detection potential.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Strommessanordnung 1 veranschaulicht. Diese Ausführungsform kann als Erweiterung der in 1 gezeigten Strommessanordnung 1 verstanden werden, bei der ein Fluidkanal 5 vorgesehen ist, welcher einen Eingang 6 und einen Ausgang 7 aufweist. Der Fluidkanal 5 ist hierbei innerhalb des Trennelements 4 angeordnet bzw. darin integral ausgebildet und dient der thermischen Konditionierung der Strommessanordnung 1. Der Stromsensor 3 ist hierbei, wie bei der in 1 gezeigten Strommessanordnung 1, das äußerste Element in der Baugruppe.In 3rd is another embodiment of the current measuring arrangement 1 illustrated. This embodiment can be used as an extension of the 1 shown current measuring arrangement 1 be understood in the case of a fluid channel 5 is provided which has an input 6 and an exit 7 having. The fluid channel 5 is inside the separator 4th arranged or integrally formed therein and is used for thermal conditioning of the current measuring arrangement 1 . The current sensor 3rd is here, as with the in 1 shown current measuring arrangement 1 , the outermost element in the assembly.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform der Strommessanordnung 1 im Querschnitt dargestellt. Bei dieser Ausführungsform liegt der Medienkanal 5 als getrenntes Element vor und ist nicht im Trennelement 4 angeordnet. Der Medienkanal 5 ist hier zweckmäßigerweise ebenfalls spiralförmig um den elektrischen Leiter 2 angeordnet. Das Trennelement 4 ist um den Fluidkanals 5 angeordnet und schließlich ist der Stromsensor 3 als äußerstes Element um das Trennelement herum angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform der Strommessanordnung kann die Reihenfolge des Fluidkanals 5 und des Trennelement 4 umgekehrt sein, so dass das Trennelement 4 um den elektrischen Leiter 2 angeordnet ist und der Fluidkanal 5 um das Trennelement 4 herum angeordnet ist. Die dargestellten Spalte zwischen den einzelnen Elementen dienen nur der besseren Sichtbarkeit der unterschiedlichen Strukturen. Insbesondere können die Elemente luftdicht aneinander angeordnet sein.In 4th is another embodiment of the current measuring arrangement 1 shown in cross section. In this embodiment, the media channel is located 5 as a separate element and is not in the separating element 4th arranged. The media channel 5 is expediently also spiral around the electrical conductor here 2nd arranged. The separator 4th is around the fluid channel 5 arranged and finally the current sensor 3rd arranged as an outer element around the separating element. In a further embodiment of the current measuring arrangement, the sequence of the fluid channel can 5 and the separator 4th be reversed so that the separator 4th around the electrical conductor 2nd is arranged and the fluid channel 5 around the separator 4th is arranged around. The gaps between the individual elements only serve to make the different structures more visible. In particular, the elements can be arranged airtightly against one another.

Claims (4)

Strommessanordnung (1), aufweisend: einen elektrischen Leiter (2) und einen daran angeordneten Stromsensor (2); wobei zwischen dem elektrischen Leiter (2) und dem Stromsensor (3) ein thermischer Isolator (4) angeordnet ist, so dass der Stromsensor (2) nicht direkt am Leiter (2) anliegt, wobei der thermische Isolator (4) eine Schicht aus einem thermisch isolierenden Material aufweist, welche um den elektrischen Leiter (2) herum angeordnet ist; und einen Fluidkanal (5), welcher spiralförmig um den elektrischen Leiter (2) angeordnet ist.Current measuring arrangement (1), comprising: an electrical conductor (2) and a current sensor (2) arranged thereon; wherein a thermal insulator (4) is arranged between the electrical conductor (2) and the current sensor (3), so that the current sensor (2) is not in direct contact with the conductor (2), the thermal insulator (4) being a layer of one thermally insulating material which is arranged around the electrical conductor (2); and a fluid channel (5) which is arranged spirally around the electrical conductor (2). Strommessanordnung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Fluidkanal (5) in dem Trennelement (4) angeordnet ist.Current measuring arrangement (1) according to Claim 1 , wherein the fluid channel (5) is arranged in the separating element (4). Strommessanordnung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Fluidkanal (5) zwischen dem elektrischen Leiter (2) und dem Trennelement (4) angeordnet ist.Current measuring arrangement (1) according to Claim 1 The fluid channel (5) is arranged between the electrical conductor (2) and the separating element (4). Strommessanordnung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Fluidkanal (5) zwischen dem Trennelement (4) und dem Stromsensor (2) angeordnet ist.Current measuring arrangement (1) according to Claim 1 The fluid channel (5) is arranged between the separating element (4) and the current sensor (2).
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