Die Erfindung betrifft ein Stromsensoranordnung gemäß Ober- begriff von Anspruch 1 sowie die Verwendung der Sensoranordnung in Kraftfahrzeugen.

Vor allem in modernen Fahrzeugen wird die Messung von Strömen im Fahrzeug immer wichtiger. Bereits heute werden eine Vielzahl von Batteriesensoren zu einem hohen Anteil im Fahrzeug verbaut. Mit diesen Sensoren sind die Automobilhersteller in der Lage, den Energiefluss im Fahrzeug zu kontrollieren und somit einen erheblichen Beitrag zur Verbrauchsminderung und zur

C02-Einsparung zu leisten.

Die Strommessung bei diesen Sensoren erfolgt in der Regel mit Hilfe von Hallsensoren oder mittels eines hochwertigen

Strommessshunts .

Bei diesen shuntbasierten Batteriesensoren kommen in der Regel relativ teure MikroController zum Einsatz . Die Ausgabe des Strom- und Temperatursignals erfolgt digital, via LIN-Schnittstelle . Hallsensoren erfordern hingegen eine aufwändige Sensierung des magnetischen Feldes. Hierfür ist es erforderlich, die Sensoren in einer speziellen Art und Weise um oder am elektrischen Leiter anzuordnen. Das Ausgangssignal dieser Sensoren ist in der Regel ein analoges Spannungssignal . Die heutigen Hallsensoren verfügen in der Regel ebenfalls über ein Temperatursignal. Bei den heute bekannten Stromsensoren handelt es sich in der Regel um Mik- rocontroller basierte Sensoren die den Spannungsabfall über einem Shunt erfassen, bzw. um Hallsensoren, die entweder in definierter Lage zum Batteriekabel angeordnet sind oder im

Luftspalt eines magnetischen Ringkerns, der das Batteriekabel umgibt .

Hierbei zeichnen sich die shuntbasierten mikrocontrollerge- steuerten Batteriesensoren durch eine hohe Genauigkeit aus, wogegen die hallbasierten Sensoren deutlich ungenauer aber günstiger sind. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine relativ kostengünstige und/oder relativ präzise messende Stromsen ^¬ soranordnung vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Strom ^¬ sensoranordnung nach Anspruch 1.

Unter der Stromsensoranordnung wird vorzugsweise ein Batteriesensor verstanden bzw. die Stromsensoranordnung ist bevorzugt als Batteriesensor ausgebildet.

Die Signalverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise auf einem Chip ausgebildet bzw. als integrierte Schaltung ausgebildet. Unter einer Signalverarbeitungseinrichtung wird zweckmäßigerweise eine Signalverarbeitungsschaltung verstanden.

Es ist bevorzugt, dass die Signalverarbeitungseinrichtung keinen digitalen Schaltungsteil und/oder keinen MikroController um- fasst. Dabei weist die gesamte Stromsensoranordnung bzw. der gesamte Batteriesensor zweckmäßigerweise keinen digitalen Schaltungsteil und/oder keinen MikroController auf.

Die Stromsensoranordnung bzw. der Batteriesensor ist vor- zugsweise in die Batterieklemme integriert ausgebildet.

Die Stromsensoranordnung bzw. der Batteriesensor ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie/er in der Polnische einer Kraftfahrzeugbatterie angeschlossen und betrieben werden kann. Dies bezieht sich insbesondere auf die Gehäuseform und die Abmessungen .

Es ist zweckmäßig, dass die Stromsensoranordnung mindestens zwei Versorgungsanschlüsse aufweist, über welche sie mit elektrischer Energie versorgt wird, wobei diese beiden Versorgungsanschlüsse nicht mit dem Shunt oder dem Strompfad des Shunts verbunden sind. Die Stromsensoranordnung ist dabei insbesondere so ausgebildet, dass zumindest die Signalverarbeitungseinrichtung mittels der beiden Versorgungsanschlüsse mit elektrischer Energie versorgt wird. Die Stromsensoranordnung ist besonders bevorzugt so ausgelegt, dass sie mittels der beiden Versorgungsanschlüsse an ein Steuergerät angeschlossen werden kann bzw. angeschlossen ist, welches eine definierte Versorgungsspannung von bei ^¬ spielsweise 5V Gleichspannung bereitstellt. Dadurch, dass die Stromsensoranordnung Versorgungsanschlüsse aufweist und somit an eine definierte, insbesondere robuste und zuverlässige

Versorgungsspannung angeschlossen werden kann, und nicht direkt die Versorgungsspannung, welche die Klemmenspannung der Batterie ist, ist kein Überspannungsschutz in der Stromsensoranordnung erforderlich .

Es ist bevorzugt, dass die Signalverarbeitungseinrichtung zwei Erfassungsanschlüsse aufweist, welche mit dem Shunt oder dem Strompfad des Shunts verbunden sind und mittels derer der elektrische Strom durch den Shunt und/oder die elektrische Spannung im Wesentlichen über dem Shunt erfasst und/oder abgegriffen wird, wobei diese beiden Erfassungsanschlüsse in der Signalverarbeitungseinrichtung an den Eingang einer Vorverstärkerschaltung angeschlossen sind, welcher ausgangsseitig mit einer zusätzlichen Verstärkerschaltung verbunden ist. Die Vorverstärkerschaltung und/oder die zusätzliche Verstärkerschaltung sind besonders bevorzugt als Differenzverstärkerschaltung und/oder Operationsverstärkerschaltung ausgebildet.

Es ist zweckmäßig, dass die zusätzliche Verstärkerschaltung das analoge Ausgangssignal bereitstellt.

Es ist bevorzugt, dass die Signalverarbeitungseinrichtung eine Temperatur mittels eines Temperatursensorelements erfasst und insbesondere ein Temperatursignal als zusätzliches analoges Ausgangssignal bereitstellt. Die Stromsensoranordnung ist dabei besonders bevorzugt so ausgebildet, dass das Temperatursen ^¬ sorelement mit dem Shunt und/oder der Polklemme thermisch leitend bzw. relativ gut thermisch leitend verbunden ist. Hierdurch ist eine relativ präzise Temperaturerfassung bzw. -messung möglich.

Das Temperatursensorelement ist zweckmäßigerweise als

NTC-Widerstand bzw. Heißleiter ausgebildet.

Der Shunt ist zweckmäßigerweise so ausgebildet, dass er für Stromstärken von mehr als 1000A ausgelegt ist. Die Stromsensoranordnung ist insbesondere diesbezüglich auch hinsichtlich ihrer Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet und ausgelegt, um solche Stromstärken durch den Shunt erfassen zu können.

Die Signalverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass das Ausgangssignal des Batteriesensors ein stromproportionales, also hinsichtlich des Shunts strompro ^¬ portional, analoges Stromsignal ist oder ein hinsichtlich des Shunts stromproportionales analoges Spannungssignal, welches insbesondere eine Ausgangsamplitude von 0,5V bis 4,5V aufweist. Die Stromsensoranordnung ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie sowohl am Minuspol als auch am Pluspol einer Batterie ange ^¬ schlossen und betrieben werden kann.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Verwendung der Stromsensoranordnung bzw. des Batteriesensors in Kraftfahrzeugen .

Fig. 1 zeigt eine schematische und beispielhafte Darstellung der Schaltung bzw. Ausbildung der Stromsensoranordnung bzw. des Batteriesensors hinsichtlich seiner Funktionsweise.

Der Shunt 1, beispielsweise mit einem besonders geringen elektrischen Widerstand von ca . lOOuOhm, des Batteriesensors ist elektrisch mit der Batterieklemme 9 einer Autobatterie und einer Batterieleitung 10 verbunden, mittels derer elektrische Verbraucher im Auto angeschlossen sind. Die Stromsensoranordnung ist dabei beispielhaft mit dem High-Side- und Low-Side-Anschluss bzw. -Potential des Batteriekabelstranges verbunden und an ^¬ geschlossen. Die Signalverarbeitungseinrichtung ist mit ihren Erfassungsanschlüssen 2 und 3 mit dem Strompfad durch den Shunt im Wesentlichen direkt vor und hinter dem Shunt 1 elektrisch leitend verbunden. Die Erfassungsanschlüsse 2 und 3 sind mit den Eingängen der Vorverstärkerschaltung 4, beispielgemäß als Differenzverstärker ausgebildet, über Eingangswiderstände R, beispielgemäß als Schutzbeschaltung genutzt, verbunden. Zwi- sehen den beiden Eingangwiderständen R ist ein Kondensator bzw. Kapazitätselement C, als zusätzliche Schutzbeschaltung ge ^¬ schaltet. Die Ausgänge der Vorverstärkerschaltung 4 sind den Eingängen einer zusätzlichen Verstärkerschaltung 5, ebenfalls als Differenzverstärker ausgebildet, zugeführt, wobei die zusätzliche Verstärkerschaltung 5 ausgangsseitig das hin ^¬ sichtlich des Shunts 1 stromproportionale analoge Spannungs ^¬ signal 11, beispielgemäß von 0,5V bis 4,5V, als Ausgangssignal des Batteriesensors bereitstellt. Die Signalverarbeitungs ^¬ einrichtung ist mittels der beiden Versorgungsanschlüsse 6 und 7 mit einer externen elektronischen Kontrolleinheit ECU verbunden und wird von dieser mit einer Versorgungsspannung von beispielgemäßen 5V stabil versorgt. Die Signalverarbeitungs ^¬ einrichtung weist darüber hinaus das Temperatursensorelement 8 auf, welches als analoger NTC-Widerstand, „Negative Temperature Coefficient Thermistor" ausgebildet ist und ausgangsseitig ein Temperatursignal als zusätzliches Ausgangssignal bereitstellt. Temperatursensorelement 8 ist dabei in nicht dargestellter Weise sowohl mit der Batterieklemme als auch mit dem Shunt 1 thermisch leitend verbunden und beispielgemäß auf einer Leiterplatte Der Stromsensoranordnung angeordnet. Der zusätzlichen Verstärkerschaltung 5 ist ein Referenzsignal 13 zugeführt, welches beispielgemäß der Versorgungsspannung entspricht, damit im Fall, dass an zusätzlicher Verstärkerschaltung 5 eine Differenzspannung von ungefähr 0V anliegt, die Referenzspannung aus- gegeben wird und damit das Messsignal nicht OV beträgt. Bei ^¬ spielgemäß erfasst das Temperatursensorelement 8 beim Ein ^¬ schalten der Stromsensoranordnung im Wesentlichen die Temperatur der Batterieklemme 9 und im Zuge der Erwärmung des Shunts 1 im Wesentlichen dessen Temperatur, wodurch im Betrieb im Wesentlichen die Temperatur des Shunts 1 erfasst wird.