專利名稱：用于在機動車中測量電流和溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在機動車中測量電流和溫度的方法以及相應(yīng)的測量電路。
背景技術(shù)：
為了識別機動車中的蓄電池的狀態(tài)，通常對溫度、電流和/或電壓進(jìn)行檢測并且借助于合適的算法進(jìn)行處理。在此，典型地使用微控制器或相應(yīng)的計算單元。通常，為了檢測電流，使用分流電阻，為了檢測溫度，使用與溫度相關(guān)的電阻(例如NTC電阻)。為了測量電流，DE 10 2006 029 547 Al中公開了一種相應(yīng)構(gòu)造的蓄電池測量端子(Batteriemessklemme)，該蓄電池測量端子在其內(nèi)部具有測量電阻(分流)，該測量電阻通過兩個測量導(dǎo)線與測量和信號處理單元連接。如果除了測量電阻之外也將一個與溫度相關(guān)的電阻安置在蓄電池上并且通過兩個測量導(dǎo)線與測量和信號處理單元連接，則可用類似方式實施溫度測量。因此，為了在機動車中測量尤其是蓄電池的溫度和電流，需要相對多的構(gòu)件，例如電阻、測量導(dǎo)線和信號處理單元。因此，值得期望的是，簡化機動車中的電流和溫度測量，其中，尤其是應(yīng)降低構(gòu)件投入。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，推薦了具有獨立權(quán)利要求的特征的測量方法以及測量電路。有利的構(gòu)型是從屬權(quán)利要求以及下述說明的主題。本發(fā)明基本上基于這樣的認(rèn)識如果為測量電流而設(shè)置的分流電阻和為測量溫度而設(shè)置的與溫度相關(guān)的電阻(后面也被稱為溫度探測器)與測量裝置或測量儀串聯(lián)連接，則機動車中的(蓄電池)電流和溫度測量可得到簡化。兩個電阻通常呈星形連接在車輛蓄電池上。因此不僅可節(jié)省測量導(dǎo)線而且可節(jié)省信號處理單元。尤其是可將同一個信號處理單元用于測量電流和測量溫度。通過設(shè)置可切換的電流源用于測量溫度，溫度探測器不必安置在蓄電池的主分支中，由此，溫度探測器不必為整個蓄電池電流而設(shè)計。與溫度相關(guān)的電阻必須為其而設(shè)計的功率由此有利地明顯較小?？汕袚Q的電流源優(yōu)選構(gòu)造成恒流源。為了測量電流，測量通過測量電流尤其是蓄電池電流在測量電阻上產(chǎn)生的電壓降。由于電流有時非常高(1000A左右)，測量電阻符合目的地被設(shè)計成低歐姆的，其中， 100 μ Ω左右的值是有利的。在溫度測量工作中，從可切換的電流源出發(fā)，一個附加的測量電流經(jīng)過溫度探測器和測量電阻。由于溫度探測器的電阻值比測量電阻高多個數(shù)量級，在相應(yīng)選擇測量電流的情況下可產(chǎn)生足夠高的電壓降。從當(dāng)前的測量電壓中減去在電流測量工作中最后測量的測量電壓使得溫度測量精度提高。如果要在車輛中測量蓄電池的溫度，則溫度探測器符合目的地定位在蓄電池電極附近。用于測量溫度的轉(zhuǎn)換的電流源視期望的精度而定可構(gòu)造有晶體管和/或運算放大器或僅構(gòu)造成簡單的電阻。限流電阻有利地與所述與溫度相關(guān)的電阻并聯(lián)連接。由此，最大的電阻在極限溫度下可得到限制并且由測量所述測量電壓的測量儀的內(nèi)阻引起的附加測量誤差可得到降低。限流電阻的值符合目的地被選擇得在室溫下遠(yuǎn)大于與溫度相關(guān)的電阻的值并且遠(yuǎn)小于所述內(nèi)阻。從說明書和附圖中得到本發(fā)明的其它優(yōu)點和構(gòu)型。不言而喻，前面提及以及后面還要描述的特征不僅可分別用所給出的組合而且可用其它組合或單獨地來使用，而不會脫離本發(fā)明的范圍。借助于實施例在附圖中示意性地示出了本發(fā)明，下面參照附圖對其進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施形式的用于在機動車中測量電流和溫度的測量電路，
圖h示出了在測量電流時根據(jù)圖1的測量電路中的電流和電壓關(guān)系， 圖2b示出了在測量溫度時根據(jù)圖1的測量電路中的電流和電壓關(guān)系。具體實施形式
圖1中示意性地并且以電路圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的測量電路的一個優(yōu)選實施形式，總體上用100標(biāo)記。測量電路100在所示例子中與汽車蓄電池200的正電極210連接并且被設(shè)置用于測量蓄電池電流Ib以及蓄電池溫度T。測量電路具有值為R的用于測量蓄電池電流的測量電阻110以及用于測量溫度的與溫度相關(guān)的電阻120。另外，測量電路與可切換的電流源130以及用于測量下降的電壓Us的測量儀300 連接。測量儀300的內(nèi)阻通過電阻民來表示。根據(jù)在此所示的實施形式，可切換的電流源 130也是測量電路100的組成部分。為了在極限溫度下限制最大電阻，與所述與溫度相關(guān)的電阻120并聯(lián)連接一個值為&的限流電阻140。電阻值&被符合目的地選擇得遠(yuǎn)小于民。為了測量蓄電池電流Ib，可切換的電流源130如所示的那樣不被接通或者不與測量電路連接，由此，由測量儀300測量的電壓Usi僅由流過測量電阻110的蓄電池電流Ib引起。這借助于圖加來解釋。為了測量溫度，將可切換的電流源130接通或接上，由此，固定的電流It流過與溫度相關(guān)的電阻120 (接著也流過測量電阻110)。這借助于圖2b來解釋。雖然電流It遠(yuǎn)小于電流IB。但反之因為與溫度相關(guān)的電阻120的電阻值遠(yuǎn)大于測量電阻110的電阻值，所以在測量溫度期間引起的電壓降^基本上由與溫度相關(guān)的電阻120引起。但為了改善測量結(jié)果，在測量電阻110上下降的電壓R(Ib +It )可從^中減去。測量電路的一個優(yōu)選實施形式構(gòu)造成蓄電池端子，該蓄電池端子基本上包括電阻 110,120和140。該蓄電池端子通過相應(yīng)的導(dǎo)線如所示的那樣與可切換的電流源130和測量儀300連接。以此方式可提供特別緊湊的用于測量電流和溫度的蓄電池端子?？汕袚Q的電流源130優(yōu)選構(gòu)造成恒流源。視構(gòu)型而定，該恒流源也可安置在蓄電池端子中并且由蓄電池饋電。
權(quán)利要求
1.用于在機動車中測量電流(Ib)和溫度(T)的方法，其中，用于測量電流(Ib)的測量電阻(110)和用于測量溫度(T)的與溫度相關(guān)的電阻(120)串聯(lián)連接，所述與溫度相關(guān)的電阻(120)與可切換的電流源(130)連接，其中，為了測量蓄電池電流(IB)，關(guān)斷所述可切換的電流源并且測量在所述測量電阻(110)上下降的第一測量電壓(US1)，為了測量溫度(T)， 接通所述可切換的電流源(130)并且測量在所述測量電阻(110)和所述與溫度相關(guān)的電阻 (120)上下降的第二測量電壓(&)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，為了測量溫度，將在測量蓄電池電流(Ib)期間測量的所述第一測量電壓(K1)從所述第二測量電壓(仏2)中減去。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中，所述與溫度相關(guān)的電阻(120)的值在室溫下遠(yuǎn)大于所述測量電阻(110)的值(R)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的方法，其中，與所述與溫度相關(guān)的電阻(120)并聯(lián)連接有限流電阻(140)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中，所述限流電阻(140)的值αΡ)在室溫下遠(yuǎn)大于所述與溫度相關(guān)的電阻(120)的值并且遠(yuǎn)小于測量所述測量電壓(Us ；Usi，Us2)的測量儀(300)的內(nèi)阻(R1)15
6.測量電路(100)，用于在機動車中測量電流(Ib)和溫度(Τ)，所述測量電路具有用于測量電流(Ib)的測量電阻(110)和用于測量溫度(T)的與溫度相關(guān)的電阻(120)，所述測量電阻和所述與溫度相關(guān)的電阻串聯(lián)連接，其中，所述與溫度相關(guān)的電阻(120)被設(shè)置用于與可切換的電流源(130)連接，以及所述測量電阻(110)被設(shè)置用于與產(chǎn)生待測量的電流(Ib)的電流源(200，210)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的測量電路(100)，所述測量電路包括可切換的電流源(130)，所述可切換的電流源與所述與溫度相關(guān)的電阻(120)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的測量電路(100)，所述測量電路包括機動車中的控制儀，所述控制儀被設(shè)置用于控制所述可切換的電流源(130)以及用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的方法。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一的測量電路(100)，所述測量電路包括用于測量在所述測量電阻(110)和所述與溫度相關(guān)的電阻(120)上下降的測量電壓(US1，US2)的測量儀(300)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9的測量電路(100)，其中，所述測量儀(300)構(gòu)造成所述控制儀中的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在機動車中測量電流(IB)和溫度(T)的方法，其中，用于測量電流(IB)的測量電阻(110)和用于測量溫度(T)的與溫度相關(guān)的電阻(120)串聯(lián)連接，所述與溫度相關(guān)的電阻(120)與可切換的電流源(130)連接，其中，為了測量蓄電池電流(IB)，關(guān)斷所述可切換的電流源并且測量在所述測量電阻(110)上下降的第一測量電壓，為了測量溫度(T)，接通所述可切換的電流源(130)并且測量在所述測量電阻(110)和所述與溫度相關(guān)的電阻(120)上下降的第二測量電壓(US2)。
文檔編號G01R19/00GK102236043SQ20111010084
公開日2011年11月9日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
發(fā)明者沃爾夫 M. 申請人:羅伯特·博世有限公司