KR20190075812A - Method and battery sensor for identifying a load current - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배터리의 부하 전류 (18) 를 결정하기 위한 배터리 센서 (10) 에 관한 것으로, 배터리 센서는 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 를 가지며 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 전압 강하를 검출하고 그 전압 강하로부터 부하 전류 (18) 를 식별하도록 설계되고, 배터리 센서 (10) 는, 각각의 경우에서 적어도 하나의 배터리 파라미터를 검출하기 위한 적어도 2 개의 검출 디바이스들 (26, 26a, 26b, 34) 및 적어도 하나의 배터리 파라미터로부터 적어도 하나의 보정 팩터를 식별하기 위한 평가 디바이스를 갖는다. 부하 전류 (18) 는 다음의 단계들에 의하여 식별된다:
a) 적어도 2 개의 검출 디바이스들 (26, 26a, 26b, 34) 을 사용하여 적어도 2 개의 배터리 파라미터들 및 그 배터리 파라미터들의 시간 프로파일들을 검출하는 단계,
b) 검출된 배터리 파라미터들 및/또는 검출된 배터리 파라미터들의 검출된 시간 프로파일들에 의존하여 보정 팩터를 결정하기 위해 배터리 파라미터들 및/또는 그 배터리 파라미터들 중 하나의 배터리 파라미터의 적어도 하나의 시간 프로파일 중 적어도 하나를 결정하는 단계,
c) 적어도 하나의 선택된 배터리 파라미터 및/또는 그 적어도 하나의 선택된 배터리 파라미터의 시간 프로파일을 사용하여 적어도 하나의 보정 팩터를 식별하는 단계,
d) 적어도 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단에서 검출된 전압 강하 및 적어도 하나의 보정 팩터로부터 부하 전류 (18) 를 결정하는 단계.
본 발명은 더욱이 상기 단계들을 갖는 배터리의 부하 전류를 결정하기 위한 방법에 관한 것이다.The invention relates to a battery sensor (10) for determining a load current (18) of a battery, the battery sensor having at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) and at least one measuring resistor 24b), and the battery sensor 10 is designed to detect the load current 18 from at least two detection devices (not shown) for detecting at least one battery parameter in each case (26, 26a, 26b, 34) and an evaluation device for identifying at least one correction factor from at least one battery parameter. The load current 18 is identified by the following steps:
comprising the steps of: a) detecting at least two battery parameters and time profiles of the battery parameters using at least two detection devices (26, 26a, 26b, 34)
b) determining at least one time profile of battery parameters and / or one of the battery parameters to determine a correction factor depending on detected battery parameters and / or detected time profiles of detected battery parameters; Determining at least one of:
c) identifying at least one correction factor using at least one selected battery parameter and / or a time profile of the at least one selected battery parameter,
d) determining at least a voltage drop across the measurement resistors (24, 24a, 24b) and a load current (18) from at least one correction factor.
The present invention further relates to a method for determining the load current of a battery having the steps.
Description
본 발명은 배터리 센서를 사용하여 배터리의 부하 전류를 식별하기 위한 방법에 관한 것으로, 여기서 배터리 센서는 적어도 하나의 측정 저항기를 가지며 적어도 하나의 측정 저항기 양단의 전압 강하 (voltage drop) 를 검출하고 그 전압 강하로부터 부하 전류를 식별하도록 설계된다. 본 발명은 더욱이 이러한 배터리 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a method for identifying the load current of a battery using a battery sensor, wherein the battery sensor has at least one measuring resistor and detects a voltage drop across at least one measuring resistor, It is designed to identify the load current from the drop. The present invention further relates to such a battery sensor.
배터리 센서들은 차량들에 있어서, 배터리의 충전 상태 또는 건강 상태에 관하여 보고하는 것을 가능하게 하기 위하여 차량 배터리의 배터리 전류들을 검출하는데 사용된다. 배터리 센서는 보통 배터리 극판 (pole) 에 배열되고, 예를 들어, 차량 배터리와 접촉하기 위한 배터리 단자를 갖는다. 더욱이, 배터리 센서는 보통 부하 전류의 전류 경로에 배열된 측정 저항기 뿐만 아니라 측정 저항기 양단에 흐르는 전류의, 예를 들어, 부하 전류의 전압 강하를 검출할 수 있는 전압 검출 디바이스를 갖는다. 측정 저항기의 전기 저항이 알려지면, 옴의 법칙을 사용하여 측정 저항기 양단의 검출된 전압 강하로부터, 측정 저항기 양단에 흐르는 전류, 다시 말해서 부하 전류를 식별하는 것이 가능하다.Battery sensors are used in vehicles to detect battery currents in a vehicle battery to enable reporting on the state of charge or health of the battery. The battery sensor is usually arranged in a pole of the battery, for example, having a battery terminal for contacting the vehicle battery. Moreover, the battery sensor usually has a voltage detection device capable of detecting a voltage drop of, for example, a load current of a current flowing across the measurement resistor, as well as a measurement resistor arranged in the current path of the load current. Once the electrical resistance of the measuring resistor is known, it is possible to use Ohm's law to identify the current flowing across the measuring resistor, ie the load current, from the voltage drop across the measuring resistor.
그러나, 측정 저항기의 전기 저항은 많은 팩터들에 의존하고 또한 동작 동안 또는 배터리 센서의 유효 수명 (service life) 에 걸쳐 변화할 수 있다. 예를 들어, 전기 저항은 온도에 의존하는 식으로, 환경 영향들에 의하여 또는 에이징 효과들로 인해 변화할 수 있다.However, the electrical resistance of the measurement resistor depends on many factors and may also vary during operation or over the service life of the battery sensor. For example, the electrical resistance may vary depending on the temperature, depending on environmental influences or due to aging effects.
더욱이, 신호 프로세싱을 위해 사용되는 아날로그-디지털 컨버터들 또는 신호 증폭기들은 절대 측정 에러, 소위 오프셋을 가질 수 있으며, 이는 측정 결과들의 추가적인 부정확성을 야기할 수 있다.Moreover, the analog-to-digital converters or signal amplifiers used for signal processing may have absolute measurement errors, so-called offsets, which may cause additional inaccuracies in the measurement results.
배터리 센서를 캘리브레이팅하기 위한 다양한 방법들이 종래 기술로부터 알려져 있다. 예를 들어, 검출된 전압 강하 및/또는 전기 저항을 조정하기 위한 적어도 하나의 보정 팩터가 식별됨으로써 전류 측정의 정확성을 향상시킨다. 그러나, 알려진 방법들 각각은 단점들을 갖거나 또는 차량 동작 동안 발생하는 동작 상태들 모두에서 사용될 수 없다.Various methods for calibrating battery sensors are known from the prior art. For example, at least one correction factor for adjusting the detected voltage drop and / or electrical resistance is identified, thereby improving the accuracy of the current measurement. However, each of the known methods has disadvantages or can not be used in both operating conditions that occur during vehicle operation.
예를 들어, 배터리의 또는 배터리 센서의, 바람직하게는 측정 저항기의 온도가 검출될 수 있다. 온도와 보정 팩터 간의 상관 (correlation), 및 예를 들어, 온도/보정 팩터 특성 곡선은 사전에 식별되었다. 온도가 알려지면, 상기 온도 또는 대응하는 전기 저항에 대응하는 보정 팩터가 특성 곡선으로부터 취해지고 전기 저항의 및 그에 따른 전류의 정확한 계산을 위해 사용될 수 있다. 그러나, 온도에 의한 보정 팩터들의 이러한 식별은 전기 저항의 온도-관련 변화들을 단지 고려한다. 저항의 다른 변화들 또는 전기 저항에 대한 다른 영향들, 이를 테면 에이징-관련 변화들 또는 환경 영향들로 인한 변화들은 고려되지 않는다. 추가로, 상기 방법들은 온도 측정의 정확성에 의존한다.For example, the temperature of the battery or of the battery sensor, preferably the measuring resistor, can be detected. Correlation between the temperature and the correction factor, for example, the temperature / correction factor characteristic curve, has been previously identified. Once the temperature is known, a correction factor corresponding to the temperature or the corresponding electrical resistance can be taken from the characteristic curve and used for accurate calculation of the electrical resistance and hence the current. However, this identification of the correction factors by temperature only accounts for temperature-related changes in electrical resistance. Other changes in resistance or other effects on electrical resistance, such as aging-related changes or changes due to environmental effects, are not considered. In addition, the methods depend on the accuracy of the temperature measurement.
대안으로서, 배터리 센서의 동작 동안, 매우 정확한 정도로 알려지거나 또는 측정되는 정의된 레퍼런스 전류를, 적어도 하나의 측정 저항기에 인가하고 그리고 레퍼런스 전류에 의해 야기된 측정 저항기에서의 추가적인 전압 강하를 식별하는 것이 알려져 있다. 측정 저항기의 정확한 전기 저항 또는 그 전기 저항을 조정하기 위한 보정 팩터가 상기 전압 강하 및 알려진 레퍼런스 전류로부터 식별될 수 있다. 그러나, 상기 방법들은, 예를 들어, 온도의 빠른 변화 및 그로부터 발생하는 전기 저항의 변화가 생기면 적합하지 않다.Alternatively, during operation of the battery sensor it is known to apply a defined reference current, known or measured to a very precise degree, to at least one measuring resistor and to identify an additional voltage drop at the measuring resistor caused by the reference current have. A correction factor for adjusting the correct electrical resistance of the measuring resistor or its electrical resistance can be identified from the voltage drop and the known reference current. However, these methods are not suitable if, for example, rapid changes in temperature and changes in electrical resistance arise therefrom.
본 발명의 목적은, 차량에서 발생하는 동작 상태들 모두에서 배터리 전류를 신뢰가능하게 결정하는 것을 가능하게 하는 방법 및 배터리 센서를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method and a battery sensor that make it possible to reliably determine the battery current in all of the operating conditions occurring in the vehicle.
그 목적을 달성하기 위해, 배터리 센서를 사용하여 배터리의 배터리 전류를 식별하기 위한 방법이 제공되며, 여기서 배터리 센서는 적어도 하나의 측정 저항기를 가지며 적어도 하나의 측정 저항기 양단의 전압 강하를 검출하고 그 전압 강하로부터 배터리 전류를 식별하도록 설계된다. 배터리 센서는, 각각의 경우에서 적어도 하나의 배터리 파라미터를 검출하기 위한 적어도 2 개의 검출 디바이스들을 갖는다. 방법은, 다음의 단계들을 갖는다:To achieve the object, there is provided a method for identifying a battery current of a battery using a battery sensor, the battery sensor having at least one measuring resistor for detecting a voltage drop across at least one measuring resistor, It is designed to identify the battery current from the drop. The battery sensor has at least two detection devices for detecting at least one battery parameter in each case. The method has the following steps:
a) 적어도 2 개의 검출 디바이스들 (26, 26a, 26b, 34) 을 사용하여 적어도 2 개의 배터리 파라미터들 및 그 배터리 파라미터들의 시간 프로파일들을 검출하는 단계,comprising the steps of: a) detecting at least two battery parameters and time profiles of the battery parameters using at least two detection devices (26, 26a, 26b, 34)
b) 검출된 배터리 파라미터들 및/또는 검출된 배터리 파라미터들의 검출된 시간 프로파일들에 의존하여 보정 팩터를 결정하기 위해 배터리 파라미터들 및/또는 배터리 파라미터들 중 하나의 배터리 파라미터의 적어도 하나의 시간 프로파일 중 적어도 하나를 결정하는 단계,b) determining at least one time profile of one of the battery parameters and / or battery parameters to determine a correction factor in dependence on detected battery parameters and / or detected time profiles of detected battery parameters Determining at least one,
c) 적어도 하나의 선택된 배터리 파라미터 및/또는 적어도 하나의 선택된 배터리 파라미터의 시간 프로파일을 사용하여 적어도 하나의 보정 팩터를 식별하는 단계,c) identifying at least one correction factor using a time profile of at least one selected battery parameter and / or at least one selected battery parameter,
d) 적어도 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단에서 검출된 전압 강하 및 적어도 하나의 보정 팩터로부터 배터리 전류 (18) 를 결정하는 단계.d) determining at least a voltage drop across the measurement resistors (24, 24a, 24b) and a battery current (18) from at least one correction factor.
적어도 2 개의 배터리 파라미터들의 값들 및 시간 프로파일들은 따라서 상기 배터리 파라미터들 중 적어도 하나의 배터리 파라미터를 사용하여 결정될 수 있는 적어도 하나의 보정 팩터 및 상기 배터리 파라미터들 중 하나의 배터리 파라미터를 사용하여 보정 팩터를 결정하기 위한 방법을 각각의 경우에서 상기 시간 프로파일들에 대해 선택하기 위하여 고려되며, 여기서 보정 팩터 및 방법은 배터리 전류를 가능한 한 정확히 결정하거나 또는 적어도 하나의 보정 팩터를 가능한 한 정확히 결정하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 배터리 파라미터들의 값들 및/또는 배터리 파라미터들의 변화율이 여기서 고려된다. 변화율은 이 경우에, 예를 들어, 시간에 의존하는 배터리 파라미터의 변화, 그렇지 않으면 시간에 의존하는 배터리 파라미터의 변화의 속도일 수 있다.The values and time profiles of the at least two battery parameters thus determine at least one correction factor that can be determined using at least one of the battery parameters and a battery parameter of one of the battery parameters to determine a correction factor Is considered in each case to select for the time profiles, where the correction factor and method enable to determine the battery current as accurately as possible or at least one correction factor as precisely as possible . For example, the values of the battery parameters and / or the rate of change of the battery parameters are considered here. The rate of change may be in this case, for example, a time-dependent change in battery parameter, or a time-dependent rate of change in battery parameter.
보정 팩터는 후속하여 측정 저항기의 전기 저항을 보정하거나 또는 전기 저항에 대한 더 정확한 값을 식별하는데 사용될 수 있다. 그러나, 보정 팩터는 또한, 측정 저항기 양단의 전압 강하의 검출 후에, 전압 강하로부터 식별된 전압 신호를 조정하는데 사용될 수 있다.The correction factor may subsequently be used to correct the electrical resistance of the measuring resistor or to identify a more accurate value for the electrical resistance. However, the correction factor can also be used to adjust the voltage signal identified from the voltage drop, after detection of the voltage drop across the measurement resistor.
결과적으로, 한편으로는, 방법 및 배터리 파라미터를 각각 선택하는 것이 가능하고 그것에 의하여 배터리 파라미터들의 식별된 시간 프로파일들에서, 가장 정확한 방식으로 보정 팩터 또는 배터리 전류를 식별하는 것이 가능하다. 다른 한편으로, 배터리 센서는 더 단순한 설계를 가질 수 있다. 적어도 하나의 보정 팩터는 각각의 경우에서 단지 하나의 배터리 파라미터로부터 결정되기 때문에, 검출 디바이스들을 사용하여 검출된 신호들 모두가 동시에 프로세싱되어야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 조인트 프로세싱 디바이스들, 이를 테면 아날로그-디지털 컨버터들 또는 증폭기들이 따라서 검출 디바이스들에 사용될 수 있다. 선택된 방법 및 선택된 배터리 파라미터에 의존하여, 프로세싱 디바이스들은 개별의 배터리 파라미터들을 프로세싱하기 위해 또는 배터리 전류를 식별하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다.As a result, on the one hand, it is possible to select the method and the battery parameter, respectively, whereby it is possible to identify the correction factor or the battery current in the most accurate manner, in the identified time profiles of the battery parameters. On the other hand, the battery sensor can have a simpler design. Since at least one correction factor is determined from only one battery parameter in each case, not all of the detected signals using the detection devices are to be processed at the same time. For example, joint processing devices, such as analog-to-digital converters or amplifiers, can thus be used in the detection devices. Depending on the selected method and selected battery parameters, the processing devices may be selectively used to process individual battery parameters or to identify the battery current.
방법은 보정 팩터들을 결정하기 위한 임의의 방법들을 사용하여 수행될 수 있다. 상이한 동작 상태들의 방법들을 사용하여, 다시 말해서 배터리 파라미터들의 상이한 값들 및 프로파일들로 보정 팩터들을 결정하는 것이 가능하다는 것은 단지 요구될 뿐이다.The method may be performed using any methods for determining correction factors. It is only required that it is possible to determine the correction factors with different values and profiles of battery parameters, i.e. using different methods of operating states.
예를 들어, 적어도 하나의 배터리 파라미터는 배터리의 및/또는 배터리 센서의 온도를 포함할 수 있고, 여기서 보정 팩터는 전기 저항의 온도-관련 변화를 보상하기 위하여 온도로부터 식별될 수 있다. 배터리 파라미터는 바람직하게는 적어도 하나의 측정 저항기의 온도이다.For example, the at least one battery parameter may comprise the temperature of the battery and / or the battery sensor, wherein the correction factor may be identified from the temperature to compensate for a temperature-related change in electrical resistance. The battery parameter is preferably the temperature of at least one measuring resistor.
적어도 하나의 온도를 사용하는 적어도 하나의 보정 팩터의 식별은, 예를 들어, 온도와 적어도 하나의 보정 팩터 간의 이전에 식별된 상관으로부터의, 특히 온도/보정 팩터 특성 곡선으로부터의 보정 팩터의 선택을 포함한다. 따라서, 소정의 온도들 또는 온도 프로파일들에 대한 전기 저항은, 예를 들어, 테스트 벤치에서, 사전에 결정되고, 예를 들어, 특성 곡선의 형태로 저장된다. 대안으로서, 적어도 하나의 온도-의존 보정 팩터가 식별 및 저장된다. 온도가 식별되면, 사전에 저장된 상기 데이터가 액세스될 수 있고 측정 저항기의 전기 저항이 대응하는 보정 팩터를 사용하여 식별될 수 있다. 이것은 측정 저항기의 전기 저항 또는 측정 저항기의 전기 저항에 대한 보정 팩터를 단순히 그리고 빠르게 식별하는 것을 가능하게 한다.The identification of the at least one correction factor using at least one temperature may be performed, for example, by selecting a correction factor from a previously identified correlation between temperature and at least one correction factor, in particular from a temperature / . Thus, the electrical resistances for certain temperatures or temperature profiles are predetermined, for example, in the form of characteristic curves, for example, in a test bench. Alternatively, at least one temperature-dependent correction factor is identified and stored. Once the temperature is identified, the previously stored data can be accessed and the electrical resistance of the measurement resistor can be identified using a corresponding correction factor. This makes it possible to simply and quickly identify the correction factor for the electrical resistance of the measurement resistor or the electrical resistance of the measurement resistor.
적어도 하나의 배터리 파라미터는 적어도 하나의 측정 저항기 양단의 전압 강하일 수 있다. 이 경우에, 검출 디바이스는 바람직하게는 전압 검출 디바이스를 포함한다. 검출 디바이스는, 예를 들어, 별도의 검출 디바이스가 요구되지 않도록 전압 검출 디바이스에 의해 형성된다.The at least one battery parameter may be a voltage drop across at least one measurement resistor. In this case, the detecting device preferably includes a voltage detecting device. The detecting device is formed by the voltage detecting device such that, for example, no separate detecting device is required.
적어도 하나의 측정 저항기 양단의 전압 강하에 의한 적어도 하나의 보정 팩터의 식별은 바람직하게는 다음의 단계들을 포함한다:The identification of the at least one correction factor by the voltage drop across at least one measurement resistor preferably comprises the following steps:
- 적어도 하나의 측정 저항기에의 정의된 레퍼런스 전류의 인가,- application of a defined reference current to at least one measuring resistor,
- 적어도 하나의 측정 저항기에서의 레퍼런스 전류의 전압 강하의 식별,- identification of the voltage drop of the reference current in at least one measuring resistor,
- 적어도 하나의 측정 저항기에서의 측정 전류의 전압 강하로부터의 보정 팩터의 식별.- identification of the correction factor from the voltage drop of the measuring current in at least one measuring resistor.
차량 동작 동안 끊임없이 변화하고 있는 부하 전류와 대조적으로, 레퍼런스 전류가 알려져 있다. 예를 들어, 레퍼런스 전류는 매우 정확한 레퍼런스 전류 소스에 의해 제공되고 및/또는 레퍼런스 전류 측정 디바이스에 의해 매우 정확한 정도로 식별된다. 측정 저항기의 전기 저항 또는 측정 저항기의 전기 저항에 대한 보정 팩터는 옴의 법칙에 의하여 레퍼런스 전류로 인한 측정 저항기에서 강하된 전압으로부터 식별될 수 있다. 상기 식별된 전기 저항 또는 식별된 보정 팩터를 사용하면, 부하 전류는 부하 전류의 전압 강하를 사용하여 결정될 수 있다.In contrast to the constantly changing load current during vehicle operation, the reference current is known. For example, the reference current is provided by a very precise reference current source and / or is identified to a very precise degree by the reference current measurement device. The correction factor for the electrical resistance of the measurement resistor or the electrical resistance of the measurement resistor can be identified from the voltage dropped at the measurement resistor due to the reference current by Ohm's law. Using the identified electrical resistance or the identified correction factor, the load current can be determined using the voltage drop of the load current.
부하 전류는 바람직하게는 적어도 하나의 측정 저항기에 인가되고 적어도 하나의 측정 저항기에서의 레퍼런스 전류의 및 부하 전류의 전압 강하가 식별된다. 보정 팩터는 따라서 배터리 센서의 동작 동안 결정될 수 있다.The load current is preferably applied to at least one measuring resistor and the voltage drop of the reference current and of the load current in the at least one measuring resistor is identified. The correction factor may thus be determined during operation of the battery sensor.
레퍼런스 전류로 인한 전압 강하의 측정에 의한 적어도 하나의 보정 팩터의 결정을 위해, 단지, 레퍼런스 전류의 전압 강하로부터 적어도 하나의 보정 팩터를 결정 가능하게 하기 위하여 레퍼런스 전류로 인한 전압 강하와 부하 전류로 인한 전압 강하 간을 구별하는 것이 가능할 필요가 있다.Due to the voltage drop due to the reference current and the load current due to the reference current in order to make at least one correction factor determinable from the voltage drop of the reference current for the determination of at least one correction factor by measuring the voltage drop due to the reference current It is necessary to be able to distinguish between voltage drops.
온도의 빠른 변화는 측정 저항기의 전기 저항의 변화 및 그에 따른 검출된 전압 강하의 변화를 야기할 수 있으며, 이는 레퍼런스 전류로 인한 전압 강하의 검출에 영향을 미친다. 부하 전류로 인한 측정 저항기에서의 전압 강하의 변화를 야기하는 빨리 변화하는 부하 전류는 마찬가지로 레퍼런스 전류로 인한 전압 강하와 부하 전류로 인한 전압 강하 간을 구별하기 어렵게 만들 수 있다. 더욱이, 레퍼런스 전류와 비교하여 더 높고 큰 전압 강하를 야기하는 부하 전류는 레퍼런스 전류로 인한 상대적으로 낮은 전압 강하를 결정하기 어렵게 만들 수 있다.A rapid change in temperature can cause a change in the electrical resistance of the measuring resistor and thus a change in the detected voltage drop, which affects the detection of the voltage drop due to the reference current. The rapidly varying load current, which causes a change in the voltage drop across the measuring resistor due to the load current, can also make it difficult to distinguish between the voltage drop due to the reference current and the voltage drop due to the load current. Furthermore, a load current that causes a higher and larger voltage drop compared to the reference current can make it difficult to determine a relatively low voltage drop due to the reference current.
적어도 하나의 전압은 따라서 바람직하게는,The at least one voltage is thus preferably,
- 적어도 하나의 온도의 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값을 하회하는 경우,- if the rate of change identified from the time profile of at least one temperature is below a defined threshold,
- 적어도 하나의 전압의 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값을 하회하는 경우, 및- when the rate of change identified from the time profile of the at least one voltage is below a defined threshold, and
- 부하 전류가 정의된 임계값을 하회하는 경우,- If the load current falls below a defined threshold,
보정 팩터를 결정하기 위한 배터리 파라미터로서 선택된다.Is selected as the battery parameter for determining the correction factor.
적어도 하나의 보정 팩터를 결정하기 위한 상기-설명된 방법들을 선택할 때, 배터리의 및/또는 배터리 센서의, 특히 적어도 하나의 측정 저항기의 온도가 또한 바람직하게 식별될 수 있고 온도와 보정 팩터 간의 이전에 식별된 상관, 특히 온도/보정 팩터 특성 곡선은, 온도의 변화율이 한계값 (limit value) 을 하회하고, 다시 말해서 매우 낮고, 및/또는 온도가 일정한 경우, 배터리 파라미터로서 전압을 사용하여 식별된 적어도 하나의 보정 팩터 및 식별된 온도를 사용하여 조정된다.When selecting the above-described methods for determining at least one correction factor, the temperature of the battery and / or the battery sensor, in particular the at least one measuring resistor, can also be advantageously identified and the temperature The identified correlations, in particular the temperature / correction factor characteristic curves, are at least equal to the at least the identified values using the voltage as the battery parameter if the rate of change of temperature is below the limit value, i. E. Very low, and / Is adjusted using one correction factor and the identified temperature.
온도가 일정하거나 또는 단지 매우 천천히 변화하면, 측정 저항기에 걸친 균일한 온도 분포 및 그에 따른 레퍼런스 전류로 인한 전압 강하로부터의 보정 팩터들의 매우 정확한 결정이 가정될 수 있다. 측정 저항기의 전기 저항은 따라서 매우 정확한 정도로 결정될 수 있다. 온도가 또한 매우 정확한 정도로 알려지기 때문에, 이들 값들은, 예를 들어, 온도-의존 보정 팩터들을 측정 저항기의 전기 저항의 에이징-관련 또는 환경-관련 변화들로 조정하기 위하여, 온도와 보정 팩터 간의 상관을 보정 또는 캘리브레이팅하는데 사용될 수 있다.If the temperature is constant or only very slowly changes, a very accurate determination of the correction factors from the voltage drop due to the uniform temperature distribution across the measuring resistor and hence the reference current can be assumed. The electrical resistance of the measuring resistor can thus be determined to a very precise degree. Since the temperatures are also known to a very precise degree, these values can be adjusted, for example, to correlate the temperature-dependent correction factors with the aging-related or environment-related changes of the electrical resistance of the measuring resistor, / RTI > can be used to calibrate or calibrate the < RTI ID =
적어도 하나의 온도는 바람직하게는,The at least one temperature is preferably < RTI ID = 0.0 >
- 적어도 하나의 온도의 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값을 하회하지 않는 경우,- if the rate of change identified from the time profile of at least one temperature does not fall below a defined threshold,
- 적어도 하나의 전압의 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값을 하회하지 않는 경우, 및- if the rate of change identified from the time profile of at least one voltage does not fall below a defined threshold, and
- 부하 전류가 정의된 임계값을 하회하지 않는 경우,- if the load current does not fall below a defined threshold,
보정 팩터를 결정하기 위한 배터리 파라미터로서 선택된다.Is selected as the battery parameter for determining the correction factor.
다시 말해서, 전압 또는 전압 강하에 의한 적어도 하나의 보정 팩터의 식별이 예를 들어 상기 설명된 이유들로, 배터리 파라미터로서 적합하지 않을 때, 적어도 하나의 온도가 적어도 하나의 보정 팩터를 결정하기 위한 배터리 파라미터로서 사용된다.In other words, when the identification of at least one correction factor by voltage or voltage drop is not suitable as a battery parameter, for example for the reasons explained above, at least one temperature is determined by a battery It is used as a parameter.
이 목적을 달성하기 위해, 배터리의 부하 전류를 결정하기 위한 배터리 센서가 더욱이 제공되며, 여기서 배터리 센서는 적어도 하나의 측정 저항기를 가지며 적어도 하나의 측정 저항기 양단의 전압 강하를 검출하고 그 전압 강하로부터 배터리 전류를 식별하도록 설계된다. 배터리 센서는, 각각의 경우에서 적어도 하나의 배터리 파라미터를 검출하기 위한 적어도 2 개의 검출 디바이스들 및 적어도 하나의 배터리 파라미터로부터 적어도 하나의 보정 팩터를 식별하기 위한 평가 디바이스를 갖는다. 부하 전류는, 특히 상기 설명한 바와 같은 방법을 사용하여 식별된다.To achieve this object, there is further provided a battery sensor for determining the load current of a battery, wherein the battery sensor has at least one measuring resistor and detects a voltage drop across at least one measuring resistor, Is designed to identify the current. The battery sensor has at least two detection devices for detecting at least one battery parameter in each case and an evaluation device for identifying at least one correction factor from the at least one battery parameter. The load current is identified, in particular using the method as described above.
적어도 하나의 검출 디바이스는 배터리의 및/또는 배터리 센서의, 특히 적어도 하나의 측정 저항기의 온도를 검출하기 위한 온도 센서를 가질 수 있다.The at least one detecting device may have a temperature sensor for detecting the temperature of the battery and / or of the battery sensor, in particular of the at least one measuring resistor.
더욱이, 적어도 하나의 검출 디바이스는 적어도 하나의 측정 저항기 양단의 전압 강하를 검출하기 위한 전압 검출 디바이스를 포함할 수 있다.Furthermore, the at least one detecting device may comprise a voltage detecting device for detecting a voltage drop across the at least one measuring resistor.
마지막-언급된 실시형태에서, 배터리 센서는 바람직하게는 적어도 하나의 측정 저항기에 정의된 레퍼런스 전류를 인가하기 위한 레퍼런스 전류 소스를 갖는다.In the last-mentioned embodiment, the battery sensor preferably has a reference current source for applying a reference current defined in at least one measuring resistor.
추가의 이점들 및 피처들은 첨부된 도면들과 관련하여 다음의 설명에서 발생하며, 여기서:
도 1 은 배터리 센서의 제 1 실시형태를 도시한다, 그리고
도 2 는 배터리 센서의 제 2 실시형태를 도시한다.Additional advantages and features will occur from the following description in connection with the accompanying drawings, in which:
Figure 1 shows a first embodiment of a battery sensor, and
2 shows a second embodiment of a battery sensor.
도 1 은 차량에서의 배터리의 배터리 전류를 측정하기 위한 배터리 센서 (10) 를 도시한다. 배터리 센서 (10) 는 제 1 커넥션 (12) 및 제 2 커넥션 (14) 을 갖고 차량의 부하 전류 (18) 가 배터리 센서 (10) 를 통하여 흐르도록 차량의 부하 전류 경로 (16) 에 배열된다.1 shows a
배터리 센서 (10) 는 배터리의 충전 상태 및 건강 상태에 관하여 보고하기 위하여, 적어도 2 개의 배터리 파라미터들, 도시된 실시형태에서는, 측정 저항기의 온도, 배터리 전압 및 부하 전류를 검출할 수 있다.The
이것을 위하여, 배터리 센서 (10) 는 배터리 전압을 검출하기 위하여 제 1 커넥션 (12) 에 접촉-연결되는 전압 측정 디바이스 (20) 를 갖는다. 더욱이, 전류 측정 디바이스 (22) 가 부하 전류 (18) 를 결정하기 위해 제공된다. 더욱이, 온도 측정 디바이스 (23) 가 배터리의 또는 배터리 센서의 온도를 결정하기 위해 제공된다.To this end, the
전류 측정 디바이스 (22) 는, 부하 전류 경로에 배열되고 부하 전류가 흐르는 측정 저항기 (24), 및 입력들 (28a, 28b) 이 측정 저항기 (24) 의 상류 및 하류에서 개별의 접촉 포인트 (30a, 30b) 에 접촉-연결되는 전압 검출 디바이스 (26) 를 갖는다. 전압 검출 디바이스 (26) 는 접촉 포인트들 (30a, 30b) 간의 전압 강하, 다시 말해서, 측정 저항기 (24) 양단의 전압 강하를 검출한다. 전압 검출 디바이스 (26) 는 증폭기 및/또는 아날로그-디지털 컨버터를 가질 수 있다.The
측정 저항기 (24) 의 전기 저항이 알려지면, 측정 저항기 (24) 양단의 검출된 전압 강하는 옴의 법칙 (I = U/R) 으로부터 부하 전류 (18) 를 결정하는데 사용될 수 있다.Once the electrical resistance of the
그러나, 측정 저항기 (24) 의 전기 저항은 다양한 팩터들, 예를 들어, 측정 저항기 (24) 의 온도로 인해, 에이징으로 인해 및/또는 환경 영향들로 인해 변화할 수 있다. 따라서, 배터리 센서 (10) 의 동작 전에 및 그 동안 측정 저항기 (24) 의 전기 저항을 가능한 한 정확히 결정하거나 또는 측정된 전압 강하 및/또는 식별된 전류를 조정하기 위한 보정 팩터들을 식별할 필요가 있다.However, the electrical resistance of the
이것을 위하여, 배터리 센서 (10) 는 배터리 파라미터들을 검출하고 그로부터 적어도 하나의 보정 팩터를 결정하도록 설계되고, 여기서 보정 팩터는 측정 저항기 (24) 의 전기 저항 및/또는 전압 검출 디바이스 (26) 의 출력 신호를 보정 또는 조정하는데 사용될 수 있다.To this end, the
제 1 배터리 파라미터는 온도 측정 모듈 (34) 을 사용하여 검출되는 온도 신호 (32) 또는 측정 저항기 (24) 의 온도이다. 온도 측정 모듈 (34) 은, 측정 저항기 (24) 의 다양한 포지션들에서 측정 저항기 (24) 의 온도를 검출하고 상기 온도를 온도 측정 모듈 (34) 로 출력하는 2 개의 온도 센서들 (36a, 36b) 에 연결된다. 온도 측정 모듈 (34) 은 온도 센서들 (36a, 36b) 의 개개의 온도들로부터 온도 신호 (32) 를 식별하고, 그로부터 측정 저항기 (24) 의 전기 저항에 대한 또는 전압 검출 디바이스 (26) 를 사용하여 검출된 전압 강하에 대한 적어도 하나의 보정 팩터가 평가 유닛 (37) 에서 식별된다.The first battery parameter is the
측정 저항기 (24) 의 또는 적어도 하나의 보정 팩터의 전기 저항과 측정 저항기 (24) 의 온도 간의 비율은 사전에 식별 및 저장되었다. 예를 들어, 온도/보정 팩터 특성 곡선은 평가 유닛 (37) 에서 식별 및 저장되었다. 온도가 알려지거나 또는 식별되었다면, 대응하는 보정 팩터는 상기 저장된 데이터로부터 식별될 수 있다.The ratio between the electrical resistance of the measuring
여기에 도시된 2 개의 온도 센서들 (36a, 36b) 대신에, 또한, 개별의 온도/보정 팩터 특성 곡선이 평가 유닛 (37) 에 저장되는 것에 관하여, 측정 저항기 (24) 의 평균 온도 또는 온도 분포가 식별되는 측정된 온도들로부터, 하나의 단일 온도 센서를 사용하는 것이 가능하거나 또는 복수의 온도 센서들이 사용된다.Instead of the two temperature sensors 36a and 36b shown here, the average temperature or temperature distribution of the
제 2 배터리 파라미터는 전압 검출 디바이스 (26) 를 사용하여 식별된 전압 강하이다. 전압 강하로부터의 보정 팩터 또는 측정 저항기 (24) 의 전기 저항을 결정하는 것을 가능하게 하기 위하여, 레퍼런스 전류 회로 (38) 가 또한 제공된다. 레퍼런스 전류 회로 (38) 는 정확히 알려진 전류 세기로 레퍼런스 전류 (40) 를 측정 저항기 (24) 에 인가할 수 있다. 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 측정 저항기 (24) 양단의 전압 강하는 전압 검출 디바이스 (26) 를 사용하여 결정될 수 있고 측정 저항기 (24) 의 정확한 전기 저항은 상기 전압 강하로부터 그리고 레퍼런스 전류 (40) 의 알려진 전류 세기로부터 결정될 수 있다.The second battery parameter is the voltage drop identified using the
레퍼런스 전류 회로 (38) 는 강하 저항기 (44) 에 의하여 배터리 센서의 제 1 커넥션 (12) 에 접촉-연결되는 제 1 콘택 (42), 측정 저항기 (24) 의 상류에 배열되는 제 2 커넥션 (46), 및 측정 저항기 (24) 의 하류에 배열되는 제 3 커넥션 (48) 을 갖는다. 더욱이, 레퍼런스 전류 회로 (38) 는 제 1 콘택 (42) 과 제 3 콘택 사이에 배열되는 레퍼런스 전류 저항기 (50), 및 제 1 콘택 (42) 과 제 2 콘택 (46) 사이에 전기적 커넥션을 행하기 위한 스위치 (52) 를 갖는다. 레퍼런스 전류 저항기 (50) 는, 전기 저항이 매우 정확한 정도로 알려지고 전기 저항이 에이징, 온도, 환경 영향들 또는 다른 팩터들로 인해 단지 매우 작은 변화들을 받는 고도로 정확한 저항기인 것이 바람직하다.The reference
더욱이, 제 2 전압 검출 디바이스 (54) 가 레퍼런스 전류 저항기 (50) 양단의 전압 강하를 검출하기 위해 제공된다. 측정된 전압 강하는, 전압 검출 디바이스 (26) 에 의해 검출된 측정 저항기 (24) 양단의 전압 강하가 또한 송신되고, 그리고 개개의 전압 강하들을 서로 분리할 수 있는 회로 (56) 에 송신된다. 필터 (57) 가 회로 (56) 의 하류에 제공되어 신호의 잡음을 감소시킨다.Further, a second
회로 (56) 는 더욱이 측정 저항기 (24) 양단에 걸리는 레퍼런스 전류의 전압 강하로부터 적어도 하나의 보정 팩터를 식별할 수 있다.The
측정 저항기 (24) 의 전기 저항을 결정하기 위해, 배터리 센서 (10) 의 정상 동작 동안, 스위치 (52) 는 닫히고 따라서 레퍼런스 전류 (40) 는 측정 저항기 (24) 에 인가된다. 전압 검출 디바이스 (26) 는 따라서 레퍼런스 전류 (40) 에 의해 야기된 측정 저항기 (24) 에서의 전압 강하를 검출한다. 이 경우에, 부하 전류 (18) 가 측정 저항기 (24) 에 인가되는지 여부는 본질적으로 중요하지 않다. 레퍼런스 전류 (40) 의 전압 강하는 제 2 전압 검출 디바이스 (54) 를 사용하여 검출되고 회로 (56) 에 송신되며, 그 회로 (56) 는 또한, 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 전압 강하 및 옵션으로 부하 전류 (18) 의 전압 강하로 구성되는 측정 저항기 (24) 양단의 전압 강하를 검출한다.To determine the electrical resistance of the
상기 전압 강하들은 회로 (56) 에 의하여 서로 분리될 수 있고 측정 저항기의 전기 저항에 대한 또는 측정 저항기 엘리먼트 (24) 에서의 부하 전류의 측정된 전압 강하에 대한 적어도 하나의 보정 팩터가 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 전압 강하로부터 식별될 수 있다.The voltage drops may be separated from each other by
각각 식별된 보정 팩터들이 스위치 (58) 로 출력되며, 스위치는, 스위치 포지션에 의존하여, 온도로부터 식별된 적어도 하나의 보정 팩터 또는 전압 강하로부터 식별된 적어도 하나의 보정 팩터를 평가 디바이스 (60) 로 출력하며, 여기서 부하 전류 (18) 의 전류 세기는 전압 검출 디바이스 (26) 에 의해 검출된 전압 강하, 출력된 보정 팩터 및 측정 저항기 (24) 의 전기 저항으로부터 식별된다.Each identified correction factor is output to a
적어도 하나의 보정 팩터를 식별하기 위한 각각 더 편리한 배터리 파라미터를 선택하기 위해, 복수의 비교 회로들 (62a, 62b, 62c, 62d, 62e) 을 갖는 회로가 제공된다.A circuit having a plurality of
제 1 비교 회로 (62a) 는 입력 신호로서, 전압 검출 디바이스 (26) 에 의해 검출된 전압 강하 및 전압 강하의 매그니튜드에 대한 한계값을 나타내는 제 1 임계값 (64a) 을 갖는다.The first comparison circuit 62a has, as an input signal, a first threshold 64a indicative of a threshold for the magnitude of the voltage drop and the voltage drop detected by the
제 1 비교 회로 (62a) 에서, 전압 검출 디바이스 (26) 를 사용하여 검출된 전압 강하는 제 1 임계값 (64a) 과 비교되고 전압이 제 1 임계값 (64a) 을 하회하면 단 하나의 신호 (only one signal) 가 출력된다.In the first comparison circuit 62a the voltage drop detected using the
제 2 비교 회로 (62b) 는 입력 신호로서, 전압 검출 디바이스 (26) 에 의해 검출된 전압 강하의 변화율 (그 변화율은 회로 (65b) 에 의해 식별된다), 및 전압 강하의 변화율에 대한 한계값을 나타내는 제 2 임계값 (64b) 을 갖는다.The second comparison circuit 62b receives as an input signal the rate of change of the voltage drop detected by the voltage detection device 26 (the rate of change is identified by the circuit 65b) and the threshold value for the rate of change of the voltage drop And a second threshold value 64b indicating the second threshold value 64b.
전압 강하의 변화율 또는 시간 프로파일이 제 2 임계값 (64b) 과 비교되고 전압 강하의 변화율이 제 2 임계값 (64b) 을 하회하면, 다시 말해서 제 2 임계값 (64b) 에 의해 규정된 변화의 속도보다 더 느리게 일어나면 단 하나의 신호가 출력된다.If the rate of change or time profile of the voltage drop is compared with the second threshold 64b and the rate of change of the voltage drop below the second threshold 64b, i. E. The rate of change defined by the second threshold 64b When it occurs more slowly, only one signal is output.
제 3 비교 회로 (62c) 는 입력 신호로서, 온도의 변화율 (그 변화율은 온도 측정 모듈 (34) 을 사용하여 식별되는 온도 신호 (32) 로부터 회로 (65c) 에 의해 식별된다), 및 온도의 변화율에 대한 한계값을 나타내는 제 3 임계값 (64c) 을 갖는다.The third comparison circuit 62c receives as an input signal the rate of change of temperature (the rate of change is identified by the
제 3 비교 회로 (62c) 는 온도의 변화율 또는 시간의 경과에 따른 변화가 제 3 임계값 (64c) 을 사용하여 정의된 변화의 속도를 하회하는지 여부를 결정하기 위해 체크하고 변화의 속도가 제 3 임계값 (64c) 을 하회하면 단 하나의 신호를 출력한다.The third comparison circuit 62c checks to see if the rate of change of temperature or the change over time is below the rate of change defined using the third threshold 64c, When the threshold value 64c is lowered, only one signal is output.
제 1 비교 회로 (62a) 및 제 2 비교 회로 (62b) 의 신호들은, 제 1 비교 회로 (62a) 의 신호 및 제 2 비교 회로 (62b) 의 신호 양자 모두가 존재하면 단 하나의 신호를 출력하는 제 4 비교 회로 (62d) 로 출력된다.Signals of the first comparison circuit 62a and the second comparison circuit 62b are output when only one of the signals of the first comparison circuit 62a and the second comparison circuit 62b exists And outputted to the fourth comparison circuit 62d.
제 3 및 제 4 비교 회로 (62c, 62d) 의 신호들은, 양자의 신호들이 존재하면 단 하나의 신호를 출력하는 제 5 비교 회로 (62e) 로 출력된다.Signals of the third and fourth comparing circuits 62c and 62d are outputted to the fifth comparing
제 5 비교 회로 (62e) 의 신호는 스위칭 신호로서 스위치 (58) 로 출력된다.The signal of the
스위치 (58) 에 스위칭 신호가 존재하지 않으면, 스위치는 온도로부터 식별된 적어도 하나의 보정 팩터가 평가 디바이스 (60) 로 출력되도록, 다시 말해서 측정 저항기의 온도가 보정 팩터를 식별하는데 사용되도록 스위칭된다.If no switching signal is present at the
스위치 (58) 에 스위칭 신호가 존재하면, 스위치는, 레퍼런스 전류 (40) 가 인가될 때의 전압 프로파일 또는 전압으로부터 식별된 적어도 하나의 보정 팩터가 평가 유닛 (60) 으로 출력되도록 스위칭된다.If there is a switching signal on the
레퍼런스 전류 (40) 가 인가될 때의 전압 프로파일 또는 전압으로부터 식별된 적어도 하나의 보정 팩터가 따라서 단지,At least one correction factor identified from the voltage profile or voltage when the reference current 40 is applied is therefore only < RTI ID = 0.0 >
- 전압 강하가 제 1 임계값을 하회하는 경우, 다시 말해서 과도하게 높은 전압 강하 및 그에 따른 또한 과도하게 높은 부하 전류가 존재하지 않는 경우,If the voltage drop is below the first threshold, that is to say that there is not an excessively high voltage drop and consequently also an excessively high load current,
- 전압 강하의 변화율이 제 2 임계값을 하회하는 경우, 다시 말해서 단지 시간의 경과에 따른 전압 강하의 느린 변화가 일어나는 경우, 및If the rate of change of the voltage drop is below the second threshold, i. E., Only a slow change of the voltage drop over time, and
- 온도의 변화율이 제 3 임계값을 하회하는 경우, 다시 말해서 느리게 일어나는 경우,- if the rate of change of temperature is below a third threshold, that is to say slower,
부하 전류를 식별하는데 사용된다.It is used to identify the load current.
과도하게 높은 부하 전류 또는 측정 저항기 (24) 에서의 부하 전류 (18) 로 인한 과도하게 높은 전압 강하는, 매우 정확히 결정될 수 없는, 부하 전류와 비교하여 매우 낮은, 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 전압 강하를 초래할 것이다.An excessively high load current or an excessively high voltage drop due to the load current 18 in the
더욱이, 부하 전류 (18) 의 빠른 및 더 큰 변화들은 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 전압 강하를 정확히 결정하기 어렵게 만들 수 있다.Moreover, fast and larger changes in the load current 18 can make it difficult to accurately determine the voltage drop due to the reference current 40.
측정 저항기 (24) 의 온도의 빠른 변화는 측정 저항기의 전기 저항의 변화를 야기할 수 있으며, 이는 마찬가지로 레퍼런스 전류로 인한 전압 강하를 정확히 결정하기 어렵게 만들 수 있다.A rapid change in the temperature of the
이들 팩터들 중 하나가 존재하면, 부하 전류는 따라서 온도-의존 보정 팩터에 의하여 식별된다.If one of these factors is present, the load current is thus identified by a temperature-dependent correction factor.
상기 언급된 3 개의 요건들이 충족되면, 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 전압 강하가 충분한 정확도로 결정될 수 있고 부하 전류는 측정 저항기 (24) 에서의 검출된 전압 강하 또는 측정 저항기 (24) 에서의 레퍼런스 전류 (40) 로 인한 식별된 전압 강하로부터 식별된 적어도 하나의 보정 팩터를 사용하여 식별될 수 있다.The voltage drop due to the reference current 40 can be determined with sufficient accuracy and the load current can be determined by the detected voltage drop at the measuring
부하 전류 (18) 의 매그니튜드 및 그 시간 프로파일 및 측정 저항기 (24) 의 온도에 의존하여, 하나 이상의 보정 팩터들을 식별하는데 더 잘 맞는 개별의 배터리 파라미터가 따라서 이들 경계 조건들에 적합한 개별의 배터리 파라미터로부터, 이 실시형태에서는, 온도 또는 전압 강하로부터 선택되고, 적어도 하나의 보정 팩터가 동일한 것을 사용하여 식별된다.Depending on the magnitude of the load current 18 and its time profile and the temperature of the
상기 언급된 3 개의 조건들이 존재하면 그리고 보정 팩터가 측정 저항기 (24) 에서의 전압 강하 또는 전압으로부터 식별되면, 제 2 스위치 (66) 는 또한 닫히고, 그것에 의하여, 출력 보정 팩터가 평가 유닛 (37) 으로 출력된다. 결과적으로, 측정 저항기 (24) 의 동시에 존재하는 온도 또는 온도 분포에 대한 저장된 보정 팩터 또는 온도/보정 팩터 특성 곡선은, 예를 들어, 에이징 또는 다른 환경 영향들로 인한 측정 저항기 (24) 의 전기 저항의 변화와 동일하게 조정하기 위하여 조정 또는 캘리브레이팅될 수 있다. 온도에 의한 보정 팩터의 후속 식별은 따라서 상당히 더 정확한 방식으로 일어난다.If the three conditions mentioned above are present and the correction factor is identified from the voltage drop or voltage at the
도 2 에 도시된 배터리 센서는, 개별의 전압 검출 디바이스 (26a, 26) 가 연관되게 되는, 2 개의 측정 저항기들 (24a, 24b) 이 제공된다는 점에서 상기 설명된 배터리 센서와 상이하다.The battery sensor shown in Fig. 2 differs from the battery sensor described above in that two measurement resistors 24a, 24b are provided, in which respective
개별의 온도 센서 (36a, 36c) 는 각각의 측정 저항기 (24a, 24b) 와 연관되고, 여기서 온도 센서들은 공통 온도 측정 모듈 (34) 에 연결된다.The individual temperature sensors 36a and 36c are associated with respective measurement resistors 24a and 24b, wherein the temperature sensors are connected to the common
전압 검출 디바이스들 (26a, 26b) 을 사용하여 검출된 전압 강하들은 회로 (68) 에서 더해지고 제 1 비교 회로 (62a), 제 2 비교 회로 (62b) 및 평가 디바이스 (60) 로 출력된다. 제 1 임계값 (64a) 및 제 2 임계값 (64b) 과의 비교는 따라서 측정 저항기들 (24a, 24b) 에서의 개개의 전압 강하들로부터 식별된 총 전압 강하를 사용하여 일어난다.The voltage drops detected using the voltage detection devices 26a and 26b are added to the circuit 68 and output to the first comparison circuit 62a, the second comparison circuit 62b, and the
더욱이, 추가의 회로 (70) 에서, 검출된 전압 강하들 간의 차이가 형성되고 회로 (56) 로 출력된다.Moreover, in a
상기 배터리 센서 (10) 의 경우에, 부하 전류 식별에 대한 보정 팩터가 식별되는 배터리 파라미터는 또한, 측정 저항기들 (24a, 24b) 에서의 전압 강하들, 그 시간 프로파일들 및 온도와, 개별의 임계값들 (64a, 64b, 64c) 과의 비교들에 의하여 선택된다.In the case of the
복수의 보정 팩터들은 또한, 부하 전류 (18) 의 식별의 정확성을 향상시키기 위하여 배터리 파라미터로부터 식별될 수 있다.The plurality of correction factors may also be identified from the battery parameters to improve the accuracy of the identification of the load current 18.
더욱이, 하나 이상의 보정 팩터들을 식별하기 위한 다른 방법들이 또한, 특히 또한 다른 배터리 파라미터들을 결정하는 것에 의해, 사용될 수 있다.Moreover, other methods for identifying one or more correction factors may also be used, particularly by also determining other battery parameters.
배터리 센서에 의해 검출될 수 있는 배터리 파라미터들 중 어느 것이 사용되는지 그리고 적어도 하나의 보정 팩터를 더 정확히 식별하거나 또는 부하 전류를 더 정확히 식별하는 것을 가능하게 하는 요건들을 단지 사전에 결정할 필요가 있다. 각각 존재하는 배터리 파라미터들 또는 그 값들 및 시간 프로파일들에 의존하여, 부하 전류 (18) 를 가장 정확히 결정하는 것을 가능하게 하는데 사용되는 적어도 하나의 보정 팩터를 결정하기 위한 개별의 배터리 파라미터가 선택될 수 있다.It is only necessary to determine in advance which of the battery parameters that can be detected by the battery sensor is used and which makes it possible to more accurately identify the at least one correction factor or more accurately identify the load current. An individual battery parameter may be selected to determine at least one correction factor used to enable the most accurate determination of the load current 18, depending on the respective battery parameters or their values and time profiles have.
Claims (13)
상기 배터리 센서는 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 를 가지며 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 전압 강하를 검출하고 상기 전압 강하로부터 상기 부하 전류 (18) 를 식별하도록 설계되고, 상기 배터리 센서 (10) 는, 각각의 경우에서 적어도 하나의 배터리 파라미터를 검출하기 위한 적어도 2 개의 검출 디바이스들 (26, 26a, 26b, 34) 을 가지며, 상기 부하 전류를 식별하기 위한 방법은, 다음의 단계들:
a) 상기 적어도 2 개의 검출 디바이스들 (26, 26a, 26b, 34) 을 사용하여 적어도 2 개의 배터리 파라미터들 및 상기 배터리 파라미터들의 시간 프로파일들을 검출하는 단계,
b) 검출된 상기 배터리 파라미터들 및/또는 검출된 상기 배터리 파라미터들의 검출된 상기 시간 프로파일들에 의존하여 보정 팩터를 결정하기 위해 상기 배터리 파라미터들 및/또는 상기 배터리 파라미터들 중 하나의 배터리 파라미터의 적어도 하나의 시간 프로파일 중 적어도 하나를 결정하는 단계,
c) 적어도 하나의 선택된 배터리 파라미터 및/또는 상기 적어도 하나의 선택된 배터리 파라미터의 상기 시간 프로파일을 사용하여 적어도 하나의 보정 팩터를 식별하는 단계,
d) 적어도 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단에서 검출된 전압 강하 및 상기 적어도 하나의 보정 팩터로부터 상기 부하 전류 (18) 를 결정하는 단계를 갖는, 부하 전류를 식별하기 위한 방법.A method for identifying a load current (18) of a battery using a battery sensor (10)
The battery sensor has at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) and detects a voltage drop across the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) and identifies the load current (18) , Wherein the battery sensor (10) has at least two detection devices (26, 26a, 26b, 34) for detecting at least one battery parameter in each case, The method includes the steps of:
a) detecting at least two battery parameters and time profiles of the battery parameters using the at least two detection devices (26, 26a, 26b, 34)
b) determining at least one of the battery parameters and / or one of the battery parameters to determine a correction factor depending on the detected battery parameters and / or the detected time profiles of the detected battery parameters. Determining at least one of the one time profile,
c) identifying at least one correction factor using the at least one selected battery parameter and / or the time profile of the at least one selected battery parameter,
d) determining the load current (18) from at least one correction factor and at least a voltage drop across the measurement resistors (24, 24a, 24b).
적어도 하나의 배터리 파라미터는 상기 배터리의 및/또는 상기 배터리 센서 (10) 의, 특히 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 의 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.The method according to claim 1,
Characterized in that at least one battery parameter comprises the temperature of the battery and / or the temperature of the battery sensor (10), in particular the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) .
적어도 하나의 온도를 사용하는 적어도 하나의 보정 팩터의 상기 식별은 상기 온도와 상기 보정 팩터 간의 이전에 식별된 상관으로부터의, 특히 온도/보정 팩터 특성 곡선으로부터의 보정 팩터의 선택을 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.3. The method of claim 2,
Wherein said identification of at least one correction factor using at least one temperature comprises the selection of a correction factor from a previously identified correlation between said temperature and said correction factor, in particular from a temperature / correction factor characteristic curve The method comprising:
적어도 하나의 배터리 파라미터는 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 전압 강하인 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein at least one battery parameter is a voltage drop across the at least one measurement resistor (24, 24a, 24b).
상기 식별은 다음의 단계들:
- 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 에의 정의된 레퍼런스 전류 (40) 의 인가,
- 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 에서의 상기 레퍼런스 전류 (40) 의 전압 강하의 식별,
- 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 에서의 측정 전류 (40) 의 상기 전압 강하로부터의 보정 팩터의 식별
중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.5. The method of claim 4,
Said identification comprising the steps of:
- application of a defined reference current (40) to at least one measuring resistor (24, 24a, 24b)
- identification of the voltage drop of the reference current (40) in the at least one measurement resistor (24, 24a, 24b)
- identification of a correction factor from the voltage drop of the measuring current (40) at the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b)
≪ / RTI > wherein at least one of the load currents is at least one of a load current and a load current.
부하 전류 (18) 가 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 에 인가되고 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 에서의 상기 레퍼런스 전류 (40) 의 및 상기 부하 전류 (18) 의 전압 강하가 식별되는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.6. The method of claim 5,
Characterized in that a load current (18) is applied to the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) and the current of the reference current (40) ≪ / RTI > of the load current is identified.
상기 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 적어도 하나의 전압 강하는,
- 적어도 하나의 온도의 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값 (64c) 을 하회하는 경우,
- 상기 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 상기 적어도 하나의 전압 강하의 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값 (64b) 을 하회하는 경우, 및
- 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 상기 전압 강하가 정의된 임계값 (64a) 을 하회하는 경우,
상기 보정 팩터를 결정하기 위한 배터리 파라미터로서 선택되는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.7. The method according to any one of claims 4 to 6,
At least one voltage drop across the measurement resistors (24, 24a, 24b)
If the rate of change identified from the time profile of at least one temperature is below a defined threshold 64c,
- when the rate of change identified from the time profile of the at least one voltage drop across the measurement resistors (24, 24a, 24b) falls below a defined threshold (64b) and
- if the voltage drop across the at least one measurement resistor (24, 24a, 24b) falls below a defined threshold (64a)
Wherein the correction factor is selected as a battery parameter for determining the correction factor.
상기 배터리의 및/또는 상기 배터리 센서 (10) 의, 특히 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 의 온도가 식별되고 상기 온도와 상기 적어도 하나의 보정 팩터 간의 이전에 식별된 상관, 특히 온도/보정 팩터 특성 곡선은, 상기 온도의 변화율이 정의된 한계값을 하회하고 및/또는 상기 온도가 일정한 경우, 배터리 파라미터로서 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 상기 전압 강하로부터 식별된 상기 적어도 하나의 보정 팩터 및 식별된 상기 온도를 사용하여 조정되는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.8. The method of claim 7,
Characterized in that the temperature of the battery and / or of the battery sensor (10), in particular of the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b), is identified and the previously identified correlation between the temperature and the at least one correction factor, The temperature / correction factor characteristic curve is set such that the voltage drop across the at least one measurement resistor (24, 24a, 24b) as a battery parameter when the rate of change of the temperature is below a defined threshold value and / Is adjusted using said at least one correction factor identified from said temperature and said identified temperature.
적어도 하나의 온도는,
- 상기 적어도 하나의 온도의 상기 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값 (64c) 을 하회하지 않는 경우,
- 상기 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 상기 적어도 하나의 전압 강하의 상기 시간 프로파일로부터 식별된 변화율이 정의된 임계값 (64b) 을 하회하지 않는 경우, 또는
- 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 상기 전압 강하가 정의된 임계값 (64a) 을 하회하지 않는 경우,
상기 보정 팩터를 결정하기 위한 배터리 파라미터로서 선택되는 것을 특징으로 하는 부하 전류를 식별하기 위한 방법.9. The method of claim 8,
The at least one temperature,
- if the rate of change identified from said time profile of said at least one temperature does not fall below a defined threshold 64c,
- the rate of change identified from the time profile of the at least one voltage drop across the measurement resistors (24, 24a, 24b) does not fall below a defined threshold value (64b), or
- if the voltage drop across the at least one measurement resistor (24, 24a, 24b) does not fall below a defined threshold (64a)
Wherein the correction factor is selected as a battery parameter for determining the correction factor.
상기 배터리 센서는 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 를 가지며 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 전압 강하를 검출하고 상기 전압 강하로부터 부하 전류 (18) 를 식별하도록 설계되고, 상기 배터리 센서 (10) 는, 각각의 경우에서 적어도 하나의 배터리 파라미터를 검출하기 위한 적어도 2 개의 검출 디바이스들 (26, 26a, 26b, 34) 및 적어도 하나의 배터리 파라미터로부터 적어도 하나의 보정 팩터를 식별하기 위한 평가 디바이스를 갖고, 상기 부하 전류 (18) 는, 특히 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 부하 전류를 식별하기 위한 방법을 사용하여 식별되는, 배터리 센서.A battery sensor (10) for determining a load current (18) of a battery,
The battery sensor has at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) for detecting a voltage drop across the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) and for identifying the load current , Wherein the battery sensor (10) comprises at least two detection devices (26, 26a, 26b, 34) for detecting at least one battery parameter in each case and at least one correction Wherein the load current (18) is identified using a method for identifying the load current as described in any one of claims 1 to 9.
적어도 하나의 검출 디바이스는 상기 배터리의 및/또는 상기 배터리 센서 (10) 의, 특히 상기 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 의 온도를 검출하기 위한 온도 센서 (36a, 36b) 를 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 센서.11. The method of claim 10,
The at least one detecting device has a temperature sensor (36a, 36b) for detecting the temperature of the battery and / or the battery sensor (10), in particular the at least one measuring resistor (24, 24a, 24b) Features a battery sensor.
적어도 하나의 검출 디바이스는 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 양단의 전압 강하를 검출하기 위한 전압 검출 디바이스 (26, 26a, 26b) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 센서.The method according to claim 10 or 11,
Characterized in that the at least one detection device comprises a voltage detection device (26, 26a, 26b) for detecting a voltage drop across at least one measurement resistor (24, 24a, 24b).
레퍼런스 전류 회로 (38) 가 적어도 하나의 측정 저항기 (24, 24a, 24b) 에 정의된 레퍼런스 전류 (40) 를 인가하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 배터리 센서.13. The method according to any one of claims 10 to 12,
A reference current circuit (38) is provided for applying a reference current (40) defined in at least one measurement resistor (24, 24a, 24b).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20181217 |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
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Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20210507 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20181217 Comment text: Patent Application |
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| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20230125 Patent event code: PE09021S01D |
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| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20230625 |
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| GRNT | Written decision to grant | ||
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20230913 Patent event code: PR07011E01D |
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Payment date: 20230913 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
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| PG1601 | Publication of registration |