[发明专利]用于检测流动通过导体的电流的传感器

说明书

提出一种用于检测流动通过导体(12)的电流(14)的传感器(10)。所述传感器(10)包括：第一磁场传感器(16)，所述第一磁场传感器构造用于检测由所述导体(12)产生的磁场，其中，所述第一磁场传感器(16)构造用于基于所检测的磁场输出第一信号，所述第一信号显示流动通过所述导体(12)的电流；第二磁场传感器(22)，所述第二磁场传感器构造用于检测由所述导体(12)产生的磁场，其中，所述第二磁场传感器(22)构造用于基于所检测的磁场输出第二信号；和分析处理电路板(26)上的分析处理电路(24)，其中，所述第一磁场传感器(16)和所述第二磁场传感器(22)与所述分析处理电路(24)连接，其中，所述第一信号和所述第二信号能够由所述分析处理电路(24)检测，其中，所述分析处理电路(24)构造用于借助所述第二信号对所述第一信号进行可信度检验。

背景技术

电流传感器在许多技术领域中使用。这种类型的传感器检测流动通过导体的电流。

在机动车技术领域中用于检测流动通过导体的电流的传感器的背景下，以不局限于此的方式描述本发明。在具有至少部分电驱动器的车辆中使用电储能器，以便为电动马达存储电能，该电动马达支持驱动器或用作驱动器。在最新一代的车辆中，在此使用所谓的锂离子电池。然而，本发明与电化学储能器的构造方式无关。

用于电气化驱动系的电流传感器用于能量平衡或监控性能。但是，本发明尤其不仅仅适用于适宜高电压的电池电流传感器，所述电池电流传感器主要监控电气化车辆中牵引电池的充电状态(State of Charge，SOC)。SOC的正确计算是与安全相关的。同样，过流识别也是与安全相关的，并且是电流传感器的重要任务。本发明在其他领域的应用，例如测量逆变器电流或者DC/DC转换器中的电流，同样是能够考虑的。同样地，本发明可以在电气化驱动器之外或在其他行业(例如工业传感器、航空航天或者医疗技术)中使用。

通常，在传感器内不通过独立的信号执行信号可信度检验。然而，内部的、冗余的信号分析处理属于现有技术。在此，借助恰好一个物理(测量)转换器冗余地分析处理信号。在大多数情况下，使用基于电阻的方法(分流)或者磁场传感器，例如霍尔或者xMR，来测量直流电流。总称xMR包括所有已知的磁阻方法。另外，所谓的弗斯特探测器，也被称为磁通门传感器，构成已确立用于在批量应用中进行电流测量的测量原理。所提到的所有方法同样适合用于测量直流导体的交变场或配属的磁场。除了基于电阻的测量之外的所提到的所有方法都是基于磁场的方法，所述方法无接触地工作。

出于成本原因，对这样的传感器的构造通常借助恰好一种对于相应的应用情况而言(成本)优化的测量原理来进行。然而，在传感器的错误情况下不能够保证，错误输出的传感器信号被上级的(übergeordnet)系统(例如传感器)识别。视总系统构造而定地，从功能安全(参见ISO26262)的角度，可能需要实施错误识别。这种类型的识别例如通过信号可信度检验可以实现。对于较高的保障级别(尤其是ASIL-D)而言，这反过来需要至少两个独立的信号，所述信号必须在能够预给定的公差内一致。在较大的偏差的情况下，对有错误的信号进行诊断并且报告给上级的系统，使得可以采取安全的状态。

DE 10 2011 088 893 A1描述一种用于冗余地测量电流的电流测量电路，该电流测量电路具有测量电阻、磁场传感器和分析处理电路板上的分析处理电路，其中，分析处理电路用于借助测量电阻确定电流。在此，第二磁场传感器布置在分析处理电路板上，该分析处理电路板布置在测量电阻的紧邻处，使得第二磁场传感器可以检测电流流过的测量电阻的磁场。因此，间接的第二方法用于对直接的第一方法进行可信度检验。