Dispositivo para medir una resistencia.

Dispositivo para medir una resistencia

La presente invención se refiere a un dispositivo para medir una resistencia conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Los dispositivos para medir una resistencia del tipo aquí reivindicado son básicamente conocidos. Se usan para medir la resistencia interna de acumuladores de energía, como por ejemplo de la batería de vehículo en una red de a bordo de un vehículo de motor. Los acumuladores de energía de este tipo de un vehículo de motor se comprueban habitualmente en cuanto a su modo de funcionamiento, por medio de que se comprueba la resistencia interna del respectivo acumulador de energía. A este respecto pueden determinarse malos funcionamientos, en especial causados por conductos dañados, etc., si la resistencia interna del respectivo acumulador de energía supera o desciende por debajo de unos valores límite admisibles. En especial en los sistemas de arranque/parada en vehículos de motor y en el caso de la estabilización de la red de a bordo para ello necesaria tiene una importancia especial la medición de la resistencia interna de los acumuladores de energía. Si la resistencia interna de un acumulador de energía se sale un rango límite prescrito, puede llegarse precisamente a una desconexión de la función de arranque/parada. En los acumuladores de energía a comprobar puede tratarse de acumuladores instalados fijamente o, dado el caso, también de acumuladores de energía acoplables. Es necesaria la medición de una resistencia por ejemplo en el caso de fuentes de tensión, como por ejemplo condensadores CAP o baterías de vehículo convencionales.

En especial en el caso de baterías y sobre todo de Super-CAPs de la última generación es problemática la medición de la resistencia, ya que estos acumuladores de energía están diseñados para densidades de potencia especialmente altas, que presuponen una resistencia interna lo más reducida posible. En el caso de un acumulador de energía que presente una resistencia interna muy reducida, sin embargo, se requiere una intensidad de corriente muy grande para generar una caída de tensión digna de mención. Para generar una caída de tensión de 0, 5 V en una fuente de tensión con una resistencia interna de 1 mQ, se necesita por ejemplo una intensidad de corriente de 500 A. El diseño con una resistencia reducida de los acumuladores de energía hace necesaria una medición de la resistencia en un margen de mQ, lo que exige unos aparatos de medición costosos y muy precisos.

Otra problemática consiste en que la medición de la resistencia interna durante el funcionamiento de un consumidor conectado no debe falsearse a causa de la descarga del acumulador de energía. Para ello se necesita una rampa de corriente especialmente empinada, para hacer posible una medición fiable de la resistencia interna. Para que no se incluya en la medición la descarga del acumulador de energía, el impulso de corriente debe conectarse lo más "duramente" posible y además desconectarse de forma "blanda", para evitar picos de tensión (load dump) a causa de un desprendimiento de corriente repentino.

La tarea de la presente invención consiste por ello en producir un dispositivo para medir una resistencia para medir la resistencia interna de un acumulador de energía, que pueda emplearse de forma flexible y que mida de forma fiable la resistencia interna del acumulador de energía, incluso en el caso de unos acumuladores de energía diseñados con una resistencia reducida, sin una falsificación del resultado a causa de la descarga del acumulador de energía.

Para solucionar la tarea antes citada se propone un dispositivo para medir una resistencia con las características de la reivindicación 1. El dispositivo para medir una resistencia se usa para la medición independiente de la carga de la resistencia interna de un acumulador de energía, en especial en una red de a bordo de un vehículo de motor. El dispositivo para medir una resistencia destaca por

- un elemento constructivo que puede conectarse en paralelo al acumulador de energía para generar un impulso de corriente;

- un elemento de mando, que puede disponerse entre el acumulador de energía y el elemento constructivo, para cortocircuitar el acumulador de energía a través del elemento constructivo, y

- un dispositivo de medición para medir una caída de tensión en el acumulador de energía y para medir una diferencia de corriente.

Un punto esencial de la invención estriba de este modo en que el dispositivo para medir una resistencia conforme a la invención hace posible la medición de la resistencia interna de un acumulador de energía con independencia de la carga conectada. A este respecto puede elegirse a voluntad y de forma ventajosa el momento de la invención. Mediante el elemento constructivo adicional, el cual puede acoplarse en paralelo al acumulador de energía mediante un elemento de mando, puede generarse un impulso de corriente definido que se auto-extingue que, por un lado, cumple el requisito de una conexión "dura" y, por otro lado, de una desconexión "blanda". De esta manera se evita que la descarga del acumulador de energía se incluya de forma falseada, y que se produzcan unos aumentos de tensión indeseados.

Es especialmente preferido un dispositivo para medir una resistencia en el que el elemento constructivo (pasivo) esté configurado como acumulador de energía, en especial en forma de un condensador, de forma preferida como condensador electrolítico (Elko) . Se entiende que básicamente pueden producirse también otros elementos onstructivos para generar el impulso de corriente que se auto-extingue, siempre que garanticen una conexión "dura" y una desconexión "blanda". La longitud del impulso de corriente, que se produce durante un cierre del elemento de mando y mediante el cortocircuito generado entre el acumulador de energía y el elemento constructivo, depende de la resistencia total del circuito y de la capacidad del elemento constructivo conectado en paralelo, siempre que el mismo esté configurado como un condensador. El elemento de mando está configurado ventajosamente como MOSFET. Sin embargo, son concebibles también otros tipos de elementos de mando. De forma preferida el elemento de mando solo se acciona si se pretende llevar a cabo una medición de la resistencia interna del acumulador de energía. El elemento de mando tiene de esta forma exclusivamente la función de hacer posible un dispositivo para medir una resistencia interna del acumulador de energía.

El dispositivo de medición está conectado de forma preferida a través de unas líneas de medición al acumulador de energía y al elemento constructivo, y presenta en especial un microprocesador para calcular la resistencia interna del acumulador de energía. La resistencia interna se calcula a este respecto mediante la caída de tensión detectada en el acumulador de energía y mediante una diferencia de corriente. La diferencia de corriente puede detectarse para ello a través de una resistencia de medición de corriente, que puede conectarse de forma preferida entre el elemento constructivo y el acumulador de energía. Por lo demás puede estar conectada una resistencia de descarga en paralelo al elemento constructivo.

Para solucionar la tarea antes citada se propone también un dispositivo de alimentación de energía, en especial en una red de a bordo de un vehículo de motor, con las características de la reivindicación 8. El dispositivo de alimentación de energía presenta un acumulador de energía y un dispositivo para medir una resistencia conforme a la invención. El acumulador de energía puede presentar uno o varios elementos de acumulación de energía, en especial en forma de unos llamados condensadores SuperCAP, que son suficientemente conocidos del estado de la técnica.

Como se ha dicho, es especialmente ventajoso que el dispositivo para medir una resistencia no esté integrado en la ruta de carga del acumulador de energía, sino que con independencia de la misma esté dispuesto como elemento aparte modular, de tal manera que se evite una circulación de corriente permanente en el dispositivo para medir una resistencia. De este modo se reduce considerablemente la potencia disipada en el dispositivo para medir una resistencia. Asimismo se obtiene mediante la presente invención una carga reducida sobre el acumulador de energía mediante el dispositivo para medir una resistencia de medición conforme a la presente invención. Por lo demás puede evitarse un desprendimiento de corriente, es decir una terminación abrupta de la circulación de corriente, durante la desconexión del impulso de corriente de medición. De este modo se evitan...