具有溫度補償?shù)姆致冯娏鳒y量的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于以電流傳感器測量電流的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]進入車載電池和從其中出來的電流例如在文獻DE 10 2009 044 992 A1和DE 102004 062 655 A1中以電流傳感器通過測量電阻——也稱為分路——測量。為了提高電流測量的精度，在兩種情況下提出:補償取決于在測量電阻上降低的功率損耗的溫度升高，以便避免溫差電壓。為此推斷出源自功率損耗的溫度升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，改善已知的用于電流測量的方法。
[0004]該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求的特征解決。優(yōu)選的改進方案是從屬權(quán)利要求的對象。
[0005]按照本發(fā)明的一個方面，提出一種用于在車輛中測量通過電導(dǎo)體的電流的方法，其中，電導(dǎo)體由兩個導(dǎo)體部段形成，在這兩個導(dǎo)體部段之間連接測量電阻，該方法包括如下步驟:
[0006]-確定在測量電阻上降低的測量電壓；
[0007]-檢測沿電流的方向看去在測量電阻上的一個點之前的第一校正電壓；
[0008]-檢測沿電流的方向看去在測量電阻上的所述點之后的第二校正電壓；以及
[0009]-基于檢測到的測量電壓和在第一校正電壓與第二校正電壓之間的差確定電流。
[0010]提出的方法基于如下考慮:進行溫度變化的開始所述的補償，以便校正測量誤差。該測量誤差由溫差電壓引起，溫差電壓歪曲由測量電阻上的電流引起的電壓降，從而測量到的電流同樣是有誤差的。基于功率損耗測量誤差的校正在開始所述情況下然而以昂貴的建模為前提，該建模在每種情況下是耗時的。
[0011]在此提出的方法以如下考慮著手，即溫差電壓出現(xiàn)在導(dǎo)體部段與測量電阻之間的過渡部上并且原則上在測量電阻上彼此消除，因為它們是相互反向的。測量誤差僅僅當(dāng)引起溫差電壓的溫度分布通過電導(dǎo)體、特別是在前述過渡部上不均勻地分布時才被引入。僅僅當(dāng)那時候產(chǎn)生不同溫差電壓，該溫差電壓引入要校正的測量誤差。
[0012]在此提出的方法以如下建議著手，即不考慮溫差電壓自身或溫度自身，而是僅僅考慮溫度和/或溫差電壓在電導(dǎo)體上引起測量誤差的不均勻的分布。不均勻的分布可以在此已經(jīng)由在電導(dǎo)體上的電壓分布識別，屬于電壓分布的也還有校正電壓。最后，溫差電壓并因此以及引起溫差電壓的溫度一起進入到該電壓分布中，從而溫差電壓和溫度不必須僅僅以耗時的方式建模。因此可以由電壓分布并因此由兩個校正電壓直接推斷出測量誤差，測量誤差那么在電流的測量中可以被共同考慮。
[0013]所述點一一在該點之前和之后測量兩個校正電壓一一應(yīng)如此選擇，使得以相對于點對稱的方式檢測第一校正電壓和第二校正電壓。亦即，一方面電導(dǎo)體的材料特征應(yīng)相對于該點對稱地進行。再者電壓分接點也應(yīng)相對于該點對稱地設(shè)置。通過這種方式實現(xiàn)了，由以兩個校正電壓考慮的電壓分布實際上也可以識別通過電導(dǎo)體的溫度差并因此識別溫差電壓。
[0014]在提出的方法的一個改進方案中，在基準(zhǔn)溫度/參考溫度下檢測第一校正電壓的電阻等于在基準(zhǔn)溫度下檢測第二校正電壓的電阻。通過這種方式例如可以實現(xiàn)材料特征的上述對稱。
[0015]在提出的方法的一個附加的改進方案中，兩個電阻具有相同的溫度系數(shù)，由此備選或附加地可以實現(xiàn)材料特征的上述對稱。
[0016]在一個特別的改進方案中，所述的方法包括如下步驟:
[0017]-基于在第一校正電壓與第二校正電壓之間的差確定溫度差；以及
[0018]-基于檢測的測量電壓和溫度差確定電流。
[0019]為了基于檢測到的測量電壓和溫度差確定電流，可以以自身已知的方式由溫度差確定例如在溫差電壓之間的差，以便溫差電壓不彼此抵消。測量電壓被以溫差電壓的該差進行校正。
[0020]在提出方法的另一改進方案中，可以分別在電導(dǎo)體的導(dǎo)體部段與測量電阻之間的過渡部確定校正電壓。通過這種方式直接檢測溫差電壓。
[0021]那么可以在提出的方法的范圍中基于在分別在電導(dǎo)體的導(dǎo)體部段與測量電阻之間的過渡部確定的校正電壓之間的差確定溫度電壓之間的上述差，其中那么可以基于檢測到的測量電壓和在溫度電壓之間的差確定電流。
[0022]自然也可能的是，將提出的方法的兩個上述改進方案相互組合，以便例如在補償時利用冗余。
[0023]在提出的方法的又一改進方案中，在共同的電壓分接點上檢測兩個校正電壓，以便將提供的電壓分接點的數(shù)量保持盡可能低。
[0024]按照本發(fā)明的另一方面，控制裝置設(shè)立為用于，實施根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法。
[0025]在提出的控制裝置的一種改進方案中，提出的裝置具有存儲器和處理器。在此，提出的方法以計算機程序的形式保存在存儲器中并且處理器設(shè)定為用于當(dāng)計算機程序從存儲器加載到處理器中時實施所述方法。
[0026]按照本發(fā)明的另一方面，計算機程序包括計算機代碼裝置，以便當(dāng)計算機程序在計算機或提出的裝置之一上執(zhí)行時實施提出方法之一的所有步驟。
[0027]按照本發(fā)明的另一方面，計算機程序產(chǎn)品包含計算機代碼，該計算機代碼在計算機可讀的數(shù)據(jù)載體上存儲并且該計算機代碼當(dāng)在數(shù)據(jù)處理裝置上執(zhí)行時實施提出的方法之一Ο
[0028]按照本發(fā)明的另一方面，用于測量電流的電流傳感器包括:測量電阻，通過該測量電阻能夠引導(dǎo)要測量的電流；提出的控制裝置之一。
[0029]按照本發(fā)明的另一方面，車輛包括提出的控制裝置之一和/或提出的電流傳感器。
【附圖說明】
[0030]本發(fā)明的上述特征、特點和優(yōu)點以及實現(xiàn)本發(fā)明的方式和方法結(jié)合實施例的以下描述變得清楚和更容易懂，所述實施例結(jié)合附圖被進一步闡明。其中:
[0031]圖1 ;具有電氣驅(qū)動裝置的車輛的原理圖；
[0032]圖2:來自圖1的車輛的電流傳感器的原理圖；
[0033]圖3:圖2的電流傳感器的電路圖；
[0034]圖4:來自圖1的車輛的備選的電流傳感器的原理圖；以及
[0035]圖5:圖4的備選的電流傳感器的電路圖。
[0036]在附圖中，相同的技術(shù)元素設(shè)有相同附圖標(biāo)記并且僅僅描述一次。
【具體實施方式】
[0037]參照圖1，該圖示出具有車載電池4的車輛2的原理圖，由該車載電池輸出電流6。
[0038]借助于電流6在車輛2中給不同的電氣負(fù)載供以電能8。
[0039]對于該電氣負(fù)載的例子是電動機10，該電動機以電能8通過驅(qū)動軸14驅(qū)動車輛2的前輪12。車輛2的后輪16因此是從動輪。這樣的用于驅(qū)動車輛2的電動機10通常設(shè)計為交流電機，而來自車載電池4的電流6是直流電流。在該情況下電流6必須首先通過變流器18轉(zhuǎn)換為交流電流。
[0040]在車輛、例如車輛2中通常安裝有電流傳感器20，該電流傳感器測量由車載電池4發(fā)出的電流6?；跍y量的電流6那么可以實現(xiàn)不同功能。屬于這些不同功能的是例如保護功能，如由文獻DE 20 2010 015 132 U1已知，借助于該保護功能可以保護車載電池4例如免于深度放電。
[0041]如果通過電流傳感器2測量到的電流6僅僅等于被輸送給變流器18的電流，那么該變流器也可以用于調(diào)節(jié)車輛2的驅(qū)動功率。驅(qū)動功率通常通過車輛2的駕駛員以駕駛員愿望22預(yù)定。發(fā)動機控制器24則比較由駕駛員愿望產(chǎn)生的額定電流與測量到的電流6并且以控制信號26如此驅(qū)控變流器18，使得測量到的電流6適應(yīng)于由駕駛員愿望產(chǎn)生的額定電流。這樣的調(diào)節(jié)最好是已知的并且因此不應(yīng)進一步深入。
[0042]電流傳感器20包括優(yōu)選構(gòu)成為測量電阻28—一也稱為分路一一的測量傳感器和分析處理裝置30。測量電阻28在本實施方案的范圍中由電流6流經(jīng)，這導(dǎo)致在測量電阻28上的電壓降32。該電壓降32作為測量電壓通過分析處理裝置30通過在測量電阻28上沿電流6的方向看去在輸入側(cè)的電位34和在測量電阻28上輸出側(cè)的電位36檢測。分析處理裝置30由這兩個電位34、36計算電壓降32并且通過測量電阻28的電阻值計算流經(jīng)測量電阻28的電流6。
[0043]測量電阻28作為電導(dǎo)體通常有別于其余電導(dǎo)體，該其余電導(dǎo)體引導(dǎo)電流6從車載電池4到變流器18。已知地，熱電效應(yīng)——也稱為塞貝克(Seeback)效應(yīng)——在材料過渡部之間在電導(dǎo)體中引起溫差電壓，該電導(dǎo)體位于在溫度降低、亦即溫差中。這樣的材料過渡部基于測量電阻28在電流傳感器20上在輸入側(cè)和輸出側(cè)上存在。溫差按原理而定地產(chǎn)生，因為測量電阻28基于通過電流6引起的電氣功率損耗發(fā)熱。如此產(chǎn)生的溫差電壓38累加為電壓降32并且因此歪曲電流6的測量。
[0044]因此在本實施方案的范圍中提出，以溫差電壓38校正電流6的測量。這在本實施方案的范圍中在分析處理裝置30內(nèi)實現(xiàn)并且應(yīng)描述如下:
[0045]參照圖2和3，圖2和3示出按照第一實施例在示意圖中的電流傳感器20和電流傳感器20的電路圖。
[0046]在本實施方案的范圍中，電流傳感器20包括電導(dǎo)體40，該電導(dǎo)體由兩個導(dǎo)體部段42形成，在這兩個導(dǎo)體部段之間連接有測量電阻28。兩個導(dǎo)體部段42之一可以在此電氣