EP4792144A1 - Vorrichtung zur messung eines durch einen elektrischen leiter fliessenden elektrischen stromes und ladevorrichtung für ein elektrofahrzeug - Google Patents

Abstract

Offenbart ist Vorrichtung zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes mit einer in der Nähe des elektrischen Leiters angeordneten Messeinrichtung, welche das vom elektrischen Strom erzeugte Magnetfeld erfasst, wobei die Messeinrichtung eine das Magnetfeld in zumindest zwei orthogonalen Raumrichtun- gen erfassende Magnetsensoreinrichtung aufweist, wobei die Magnetsensoreinrichtung den zumindest zwei orthogonalen Raumrichtungen zugeordnete magnetfeldempfindliche Wandler oder Sensoren aufweist, wobei aus den von der Magnetsensoreinrichtung erfassten Messwerten der Strom ermittelbar ist.

Description

Vorrichtung zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes und Ladevorrichtung für ein Elektrofahrzeug

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge.

Hintergrund der Erfindung

Bei Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge, wie beispielsweise Ladesäulen, wird ein Gleichstrom für das Laden verwendet. Hierbei ist es notwendig die übertragene Energiemenge zu erfassen.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auf vorrichtungstechnisch einfache Weise eine Vorrichtung zur Messung eines durch einen durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes zu schaffen. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge zu schaffen, die vorrichtungstechnisch einfach ausgestaltet ist und eine zuverlässige Messung ermöglicht. Desweiteren soll ein vorteilhaftes Verfahren zum Messen eines Stroms geschaffen werden.

Die jeweilige Aufgabe wird gelöst gemäß den Merkmalen des jeweiligen Patentanspruchs 1 , 10 und 11.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes vorgesehen. Diese hat eine benachbart zum elektrischen Leiter angeordnet Messeinrichtung, die das vom elektrischen Strom erzeugte Magnetfeld erfasst. Die Messeinrichtung hat eine Magnetsensoreinrichtung, die in zumindest einer oder zwei oder drei oder mehr - insbesondere orthogonalen - Raumrichtung/en das Magnetfeld erfasst. Die Magnetsensoreinrichtung weist einen o- der mehrere den zumindest einen oder zwei oder drei oder mehreren orthogonalen Raumrichtungen zugeordnete/n magnetfeldempfindliche/n Wandler oder Sensor/en auf. Aus den von der Magnetsensoreinrichtung erfassten Messwerten kann der Strom ermittelt werden. Vorteilhafterweise kann durch diese Anordnung der Strom in Form eines Gleichstroms in beide Fließrichtungen erfasst werden. Durch diese Ausgestaltung kann der Strom berührungslos ermittelt werden, was dazu führt, dass - im Gegensatz bei einem Einsatz eines Shunts oder Nebenwiderstands zur Strommessung - ein großer Messbereich ermöglicht ist. Dieser liegt beispielsweise zwischen 100 mA und 1000 A.

Vorzugsweise ist als Wandler oder jeweiliger Wandler ein DreMaS (Dreidimensionaler MagnetfeldSensor) vorgesehen. Vorzugsweise werden zwei oder drei Wandler für die Strommessung verwendet, um ein hochgenaues und zuverlässiges Messergebnis zu erhalten. Die Wandler messen das durch den Strom erzeugte magnetische Feld, um daraus die Stromstärke ableiten zu können. Der jeweilige Wandler ist vorzugsweise ein - insbesondere linearer - schaltungsintegrierter Hall-Effekt-Sensor oder IC (IC = integrated circuit) Hall-Effekt-Sensor. Der Hall-Effekt-Sensor hat mit Vorteil ein oder mehrere (vorzugsweise drei) Sensorelement/e oder (vorzugsweise drei) Hallelement/e in eine oder mehrere (vorzugsweise drei) Dimension/en (X/Y/Z-Sensor). Mit dem oder dem jeweiligen Hall-Effekt-Sensor sind Messungen der - vorzugsweise drei - räumlichen Komponenten eines Magnetfelds an der gleichen Stelle möglich. Beispielsweise sind bei einer Mehrzahl von Wandlern diese gleich orientiert.

Mit zumindest drei Wandlern, die beispielsweise jeweils als IC Hall-Effekt-Sensor ausgebildet sind, können beispielsweise zwei Wandler für die Messung von Magnetfeldern für die Strommessung verwendet werden und ein Wandler für die Erfassung von Störfeldern.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält der Wandler oder der jeweilige Wandler außerdem einen Temperatursensor, der vorzugsweise in den IC Hall- Effekt-Sensor integriert ist. Mit anderen Worten befindet sich der Temperatursensor be- nachbart und/oder in unmittelbarer Nähe und/oder angrenzend zu einem oder mehreren Hallelementen, insbesondere innerhalb des IC Hall-Effekt-Sensors. Somit kann die Temperatur unmittelbar im Messbereich erfasst werden und zeitlich und örtlich gemeinsam mit der Strommessung erfolgen. Mit anderen Worten kann hierdurch exakt zur gleichen Zeit und exakt am gleichen Ort wie die Strommessung die Temperaturmessung erfolgen. Das Messergebnis des Magnetfelds und das Messergebnis der Temperaturmessung können als gemeinsamer Wert weitergegeben werden, was die Weiterverarbeitung vereinfacht und einen zu einem vergleichsweise geringen Rechenaufwand führt. Mit der genauen Berücksichtigung der Temperatur kann beispielsweise eine temperaturbereinigte Messung erfolgen. Weist jeder der Wandler einen Temperatursensor auf, so ist eine äußerst genaue Messung ermöglich.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält der Wandler oder der jeweilige Wandler einen rauscharmen Verstärker, insbesondere mit einem einstellbaren Offset.

Vorzugsweise hat der Wandler oder der jeweilige Wandler eine konfigurierbare digitale Wandler-Steuereinheit für den Messprozess, um diesen beispielsweise unabhängig von einer übergeordneten Steuereinheit zu steuern und/oder um diesen zu kalibrieren.

Weiter vorzugsweise hat der Wandler oder der jeweilige Wandler eine digitale serielle Schnittstelle, mit dem dieser einfach direkt konfigurierbar ist - insbesondere über die Wandler-Steuereinheit - und die Messdaten ausgelesen werden können.

Aus den Messungen von zwei oder drei Wandlern kann ein Mittelwert gebildet werden, um einen noch genaueren Messwert zu erhalten. Dadurch werden äußere Einflüsse, die das Ergebnis nicht beeinflussen sollten, verringert oder eliminiert.

Mit Vorteil hat die Messeinrichtung eine - insbesondere digitale - Steuereinheit oder Mikrocontroller. Diese kann derart eingerichtet sein, dass aus den Messwerten der Wandler der Mittelwert gebildet ist. Bevorzugterweise hat die Steuereinheit einen algorithmisch ausgebildeten Kalman- Filter, der eingerichtet ist, die Messwerte der Wandler und/oder den Mittelwert zu filtern und Messdaten zu bilden. Vorzugsweise ist der Kalman-Filter derart ausgestaltet, dass dieser den Stromwert ermittelt, der am besten zu den vom Wandler/ von den Wandlern ermittelten Messwerten passt. Weiter vorzugsweise nutzt der Kalman-Filter die Messwerte von drei Wandlern, die jeweils 3 Hallelemente aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die Messeinrichtung eine Leiterplatte, auf der der/die Wandler auf einer Leiterplattenseite angeordnet sind, wobei gegenüberliegend von der Leiterplattenseite der elektrische Leiter angeordnet ist, durch die der zu messende Strom fließbar ist. Hierdurch ist eine kompakte Ausgestaltung ermöglicht. Äußerst robust kann der elektrische Leiter als Stromschiene, insbesondere als Metallschiene oder Kupferschiene, ausgebildet sein, die einen hohen Stromdurchsatz bei niedrigem Verlust ermöglicht. Die Stromschiene kann Wärme vergleichsweise gut abführen und als Kühlkörper wirken. Die Stromschiene hat vorzugsweise zwei voneinander wegweisende Großseiten und/oder ist plattenförmig ausgestaltet, wobei eine Großseite gegenüberliegend zur Leiterplattenseite der Leiterplatte angeordnet ist. Die Leiterplatte und die Stromschiene sind somit sandwichartig und kompakt angeordnet. Die Großseite und die Leiterplattenseite sind vorzugsweise im Parallelabstand zueinander angeordnet.

Die Stromschiene ist vorzugsweise vorrichtungstechnische einfach flach oder eben ausgebildet.

Es ist denkbar, dass die Leiterplatte einfach auf der Stromschiene angeordnet ist. Mit Vorteil ist die Stromschiene mit der Leiterplatte fest verbunden, insbesondere über eine Schraubverbindung. Somit findet keine Relativverschiebung zwischen Leiterplatte und Stromschiene statt, die zu Messfehlern führen könnte.

Die Stromschiene kann, insbesondere in Hauptfließrichtung des Stroms gesehen - eine Verengung oder Verjüngung aufweisen. Im Bereich der Verengung ist zumindest ein Wandler oder sind zumindest zwei Wandler oder zumindest drei Wandler angeordnet, um die Magnetfeldlinien im Bereich der Verengung zu erfassen. Dies ist vorteilhaft, da im Verengungsbereich aufgrund der Verengung ein vergleichsweise starkes Magnetfeld ausgebildet ist und somit eine genau und sichere Messung möglich ist. Die Stromschiene hat zwei Anschlüsse, um diese an eine Stromleitung anzuschließen, wobei zwischen den Anschlüssen die Verengung ausgebildet ist. Die Stromschiene kann sich vor und nach der Verengung verbreitern, um ausreichend Bauraum für die Anschlüsse aufzuweisen und ausreichend Wärme abzuführen, die beim Stromdurchfluss auftritt.

Die Verengung ist vorrichtungstechnisch einfach durch zumindest einen Schlitz gebildet. Dieser kann eine u-förmige Wandung haben. Weiter vorzugsweise sind in die Stromschiene zwei Schlitze eingebracht, die in Schienenrichtung gesehen nach außen - Rand der Stromschiene - und zu beiden Großseiten der Schiene hin offen sind und mit ihrer jeweiligen innenseitigen Stirnfläche zusammen die Verengung begrenzen. Durch die Schlitze ist die Verengung einfach herstellbar und auslegbar. Die Geometrie der Verengung wird einfach über die Schlitztiefe und Breite angepasst, um ein Magnetfeld zu schaffen, mit dem über die Wandler eine genaue Strommessung ermöglicht ist.

Die Stromschiene kann im Querschnitt quer zu ihrer Flächennormalen der Großseite eine H-Form mit zwei Schenkeln bilden, die über die Verengung verbunden sind, wobei die Verengung eine Brücke bildet.

Die Stromschiene ist beispielsweise, insbesondere im Wesentlichen, zylindrisch in Richtung der Flächennormalen ihrer Großseite ausgebildet.

Die Länge und Breite der jeweiligen Schenkel kann jeweils ein Vielfaches im Vergleich zur Länge und Breite der Verengung betragen. Die Länge und/oder die Breite der Verengung ist in Hauptfließrichtung des Stroms gesehen kleiner als die Länge und/oder Breite jeweils der vor und nach der Verengung vorgesehenen nicht-verengten oder sich ausgehend von der Verengung verbreiternden Schienenteile.

Vorzugsweise erstrecken sich die Schlitze entlang einer gemeinsamen Achse und sind endseitig voneinander beabstandet. Die Schlitze können etwa senkrecht zur Hauptfließrichtung des Stroms eingebracht sein. Vorzugsweise übergreift oder überdeckt ein Wandler den einen Schlitz und ein Wandler den weiteren Schlitz schlitzendseitig im Bereich der Verengung. Die Stromschiene kann benachbart vom Schlitz ebenfalls Übergriffen oder überdeckt vom jeweiligen Wandler sein, wobei insbesondere benachbart zum Schlitzende Schenkelabschnitte und der Verengungsabschnitt Übergriffen werden.

Zusätzlich kann ein weiterer Wandler benachbart zum Schlitz und dem dem Schlitz zugeordneten Wandler einen der Schenkel - insbesondere einen Schenkelabschnitt - übergreifen. Dieser weitere Wandler ist somit von den Schlitzen weiter beabstandet als die zwei den Schlitzen zugeordneten Wandler und kann somit bevorzugt für eine Störfeldmessung eingesetzt werden.

Mit Vorteil erfolgt die Hauptmessung des Stroms über die zwei den Schlitzen zugeordneten Wandler, bei denen jeweils ein Hallelement hierbei für die Messung in y-Richtung vorgesehen ist. Bei der y-Richtung handelt es sich um die Richtung senkrecht zur Stromschiene. Die Hallelemente sind hierbei zueinander beabstandet, wodurch beispielsweise eine Differenzenmessung ermöglicht ist. Hat ein jeweiliger Wandler zwei weitere Hallelemente, so werden diese jeweils für die x- und z-Richtung verwendet, wobei die z-Richtung die Hauptfließrichtung des Stroms und die x-Richtung sich quer zur Hauptfließrichtung des Stroms erstreckt.

Weiter vorzugsweise ist ein externer Datenspeicher vorgesehen, der, insbesondere über eine Leitung, mit der Messeinrichtung, insbesondere der Steuereinheit, verbunden ist, um die Messdaten zu speichern. Der Datenspeicher ist beispielsweise als FRAM ausgebildet (FRAM = Ferroelectric Random Access Memory) und/oder auf der Leiterplatte der Messeinrichtung ausgebildet, insbesondere auf der von der Stromschiene wegweisenden Großseite.

Die Steuereinheit kann auf der Leiterplatte angeordnet sein.

Die Kommunikation zwischen den Komponenten der Messeinrichtung erfolgt vorzugsweise einfach über ein SPI-Kommunikationsprotokoll. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die Messeinrichtung einen Spannungsmesser, um neben dem Strom eine Spannung zu erfassen. Der Spannungsmesser oder die Spannungsmesseinrichtung ist vorzugsweise als Analog-Digital-Wandler oder ADC (ADC = Analog-digital-converter) ausgebildet und/oder als Spannungsteiler ausgebildet. Der ADC ist vorzugsweise in einen Mikrocontroller integriert. Mit anderen Worten kann zur Messung der Spannung, beispielsweise eines Ladevorgangs, der interne Analog- Digital-Wandler des Mikrocontrollers (MCU) verwendet werden. Zur Verbesserung der Messung können ein Operationsverstärker und/oder eine Oversampling-Technik mit dem Analog-Digital-Wandler gepaart werden. Der Operationsverstärker, der vor dem Analog-Digital-Wandler platziert sei kann, ermöglicht es, die Impedanz des Eingangssignals auf ein Niveau zu reduzieren, das der Analog-Digital-Wandler verarbeiten kann, während die Oversampling-Technik auf die Messung angewandt wird, um die Rauschwirkung zu reduzieren. Mit der Oversampling-Technik wird die Messung 256 mal schneller durchgeführt. Der Spannungsmesser kann vorrichtungstechnisch einfach auf der Leiterplatte der Messeinrichtung ausgebildet sein, insbesondere auf der von der Stromschiene wegweisenden Großseite.

Mit Vorteil ist die Stromschiene mit der Messeinrichtung, insbesondere mit der Leiterplatte der Messeinrichtung zusätzlich zur Schraubverbindung oder einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung verklebt. Es hat sich gezeigt, dass eine zusätzliche Verklebung noch besseren Messergebnissen führen kann, insbesondere bei äußeren mechanischen Belastungen, wie Schwingungen oder Vibrationen. Die Verklebung wird vorrichtungstechnisch einfach über die Schlitze eingebracht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die Vorrichtung neben der Messeinrichtung eine Anwendungseinrichtung oder Applikation Board. Diese dient insbesondere als Kommunikationsplattform der Vorrichtung. Die Anwendungseinrichtung kann eingerichtet sein, Daten zwischen der Messeinrichtung, insbesondere deren Steuereinheit, und einer, insbesondere übergeordneten, Anwendungsvorrichtung - wie beispielsweise eine Ladestation oder Ladevorrichtung für Elektrofahrzeuge - zu übertragen. Als Daten können Messdaten und/oder auf den Messdaten basierende Daten und/oder rechtsgeschäftliche Informationen vorgesehen sein. Vorzugsweise hat die Anwendungseinrichtung eine Steuereinheit, die derart eingerichtet ist, die zur Anwendungsvorrichtung übermittelten Daten zu verschlüsseln. Somit wird die rechenintensive Datenverschlüsselung unabhängig von der Messeinrichtung durchgeführt, wodurch diese entlastet ist. Beispielsweise müssen an die Ladestation übertragenen Daten gesichert, d. h. verschlüsselt werden. Die Verschlüsselung erfolgt vorzugsweise mittels Kryptographie. Der Messprozess erfordert eine hohe Geschwindigkeit und ein Minimum an Unterbrechungen, um einen präzisen Wert sicherzustellen. Die Trennung zwischen der Anwendungseinrichtung und der Messeinrichtung hat den Vorteil, dass sich der Verschlüsselungsprozess, der in der Regel eine lange Rechenzeit erfordert, und der Messprozess sich nicht gegenseitig blockieren.

Die Anwendungseinrichtung kann neben der Kryptographie und/der Kommunikation auch zur Datenspeicherung eingerichtet sein.

Die Anwendungseinrichtung ist vorzugsweise zur Konfiguration des Gesamtsystems eingerichtet.

Die Kommunikation zwischen der Anwendungseinrichtung und der Anwendungsvorrichtung, wie beispielsweise zur Ladestation, erfolgt vorzugsweise einfach über eine UART- Kommunikationsschnittstelle (UART = Universal Asynchronous Receiver / Transmitter).

Die Anwendungseinrichtung kann eine Lichtquelle, insbesondere eine LED (LED = Light Emitting Diode) aufweisen, die blinken kann. Das Blinken der LED kann auf dem gemessenen Energiewert oder der von der Vorrichtung gemessenen Energie basieren und beispielsweise 1000 Impulse pro kWh betragen.

Die Anwendungseinrichtung kann für die Datenübertragung ein Client/Server- Kommunikationsmodell - Client der Messeinrichtung und Server von externen Geräten - verwenden, wobei der Server vorzugsweise nur auf die Anfragen des Clients antworten kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Anwendungseinrichtung ein Display, insbesondere ein vorrichtungstechnisch einfaches Pixelpunkt-Display aufweisen, um Dateninformationen anzuzeigen. Das Display stellt beispielsweise visuell die Daten der Vorrichtung bereit, wodurch eine Überwachung ohne die Verwendung eines Programmiertools ermöglicht wird. Das Display zeigt beispielsweise alle abrechnungsrelevanten Informationen und Daten der Anwendungsvorrichtung, beispielsweise einer Ladesäule, an. Es zeigt beispielsweise ebenfalls einen etwaig aufgetretenen Fehler. Die Anwendungseinrichtung kann zwei Tasten aufweisen, mit deren je nach Zustand des Systems zwischen verschiedenen Anzeigen und Modi durchgeschaltet werden kann. Eine Person, insbesondere ein Kunde, erhält somit die Möglichkeit den Status der Vorrichtung zu überprüfen.

Die Anwendungseinrichtung ist vorzugsweise mit einem - insbesondere externen - Datenspeicher verbunden, um beispielsweise Transaktionsdaten der Anwendungsvorrichtung, beispielsweise einer Ladesäule, zu speichern. Der Datenspeicher kann als ein Flash-Speicher ausgestaltet sein.

Die Anwendungseinrichtung kann eine Leiterplatte aufweisen, auf der die Komponenten für die verschiedenen Funktionen ausgebildet sind. Beispielsweise isst darauf die Steuereinheit ausgebildet.

Mit Vorteil hat sowohl die Messeinrichtung als auch die Anwendungseinrichtung jeweils einen Datenspeicher. Dieser ist insbesondere nichtflüchtig und/oder extern, beispielsweise um gesetzlich relevanten Daten zu speichern. Sind die Datenspeicher extern, so können diese im Falle einer Fehlfunktion, beispielsweise des Mikrokontrollers, extrahiert werden und sind geschützt.

Die Anwendungseinrichtung ist ausgestaltet, um die Messeinrichtung zu überwachen und/oder um Daten oder Messdaten der Messeinrichtung zu übertragen und/oder um das Display zu steuern und/oder um Daten, insbesondere Datentupel, zu erstellen und zu signieren und/oder um eine Übertragungsschnittstelle zur Anwendungsvorrichtung zu bilden und/oder um ein digitales Logbuch zu pflegen.

Vorzugsweise ist die Messeinrichtung eingerichtet um eine Messung des durch einen Ladungsvorgang einer Anwendungsvorrichtung erzeugten Magnetfeldes zur Berech- nung des fließenden Stroms und/oder eine Messung der Spannung des Ladungsvorgangs durchzuführen und/oder um eine Berechnung des Energieaustauschs während des Ladevorgangs durchzuführen und/oder um eine Berechnung des Energieverlusts während der Transaktion durchzuführen und/oder Energieinformationen in einem nichtflüchtigen Speicher zu hinterlegen und/oder um Informationen an die Anwendungseinrichtung zu übermitteln und/oder zu erhalten.

Die Leiterplatte der Messeinrichtung und der Anwendungseinrichtung sind kompakt im Parallelabstand und/oder sandwichartig angeordnet.

Mit Vorteil hat die Vorrichtung ein Gehäuse, in dem die Messeinrichtung und Anwendungseinrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise bildet die Stromschiene eine Gehäusewandung mit ihrer Großseite oder durchsetzt das Gehäuse. Die Stromschiene kragt weiter vorzugsweise mit zwei breiten Abschnitten aus dem Gehäuse aus, über die die Stromschiene elektrisch kontaktierbar ist. Die Abschnitte dienen somit als Anschluss an eine Stromleitung. Die Verengung der Stromschiene ist vorzugsweise innerhalb des Gehäuses oder bildet eine Wandung des Gehäuses.

Das Gehäuse weist zwei oder drei oder mehr Gehäuseschalen auf. Diese sind ausgestaltet, so dass das Gehäuse versiegelbar und/oder verplombbar ist. Vorzugsweise haben die zwei äußeren Gehäuseschalen zusammen zwei Ösen, um eine Plombe anzubringen. Die Verplombung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ein Öffnen des Gehäuses ohne Zerstörung zumindest einer Plombe nicht möglich ist. Mit Vorteil sind zwei äußere Gehäuseschalen ausgebildet, die über ein mittleres Gehäuseteil verbunden sind. Das mittlere Gehäuseteil hat eine äußere Umfangswandung und bildet eine Gehäuseinnere Trennwandung, die zwischen den Leiterplatten der Messeinrichtung und der Anwendungseinrichtung angeordnet ist. Die Umfangswandung und die äußeren Gehäuseschalen bilden eine gemeinsame Außenwandung aus. Mit Vorteil kann die Messeinrichtung mit ihrer Leiterplatte zwischen der einen (messeinrichtungsseitigen) Gehäuseschale und dem mittleren Gehäuseteil sandwichartig angeordnet sein. Weiter vorteilhaft kann die Auswerteeinrichtung mit ihrer Leiterplatte sandwichartig zwischen der anderen (auswerteeinrichtungsseitigen) Gehäuseschale und dem mittleren Gehäuseteil sandwichartig angeordnet sein. Die Stromschiene kann vorzugsweise zwischen der Leiterplatte der Messeinrichtung und der messeinrichtungsseitigen Gehäuseschale angeordnet sein.

Das Gehäuse ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Software oder der Algorithmus oder die Programme der Steuereinheiten bei geschlossenem Gehäuse nicht veränderbar ist, beispielsweise indem Schnittstellen nur bei geöffnetem Gehäuse zugänglich sind. Bei geschlossenem Gehäuse sind vorzugsweise nur Daten auslesbar oder einspeisbar. Durch das Vorsehen der Versiegelung und/oder Verplombung kann somit festgestellt werden, ob eine Manipulation der Software zumindest theoretisch stattgefunden hat, wenn die Versiegelung und/oder Verplombung gebrochen ist.

Weiter vorzugsweise hat das Gehäuse eine Ausgestaltung, um dieses an einer Hutoder Befestigungsschiene zu befestigen. Hierfür kann vorgesehen sein, dass die messeinrichtungsseitige Gehäuseschale außen eine Schienenaufnahme für die Befestigungsschiene hat. Die Schienenaufnahme ist vorzugsweise auf einer Großseite der Gehäuseschale ausgebildet, die sich entlang der Leiterplatte der Messeinrichtung erstreckt.

Mit Vorteil ist zumindest ein Abschirmblech zwischen der Stromschiene und der Messeinrichtung angeordnet. Weiter vorzugsweise ist alternativ oder zusätzlich ein Abschirmblech auf der von der Messeinrichtung wegweisenden Seite der Stromschiene angeordnet. Mit dem/den Abschirmblech/en können Störungen der Magnetfelder der Stromschiene vermieden oder zumindest wesentlich verringert werden und der Messvorgang geschützt werden.

Das oder die Abschirmblech/e ist vorzugsweise aus einem Mu-Metall oder p-Metall ausgebildet. Das Material gehört vorzugsweise zu einer Gruppe weichmagnetischer Nickel-Eisen-Legierung mit 72 bis 80 % Nickel sowie Anteilen von Kupfer, Molybdän, Kobalt oder Chrom mit hoher magnetischer Permeabilität, um Störmagnetfelder abzuschirmen.

Um Störungen weiter zu minimieren, kann ein Abschirmblech zwischen der Messeinrichtung und der Auswerteeinrichtung angeordnet sein. Insbesondere ist das Abschirm- blech hierbei zwischen dem/den Wandler/n und der Auswerteeinrichtung angeordnet. Das Abschirmblech stützt sich hierbei vorzugsweise einerseits an der Trennwandung auf einer weg von der Messeinrichtung weisenden Wandungsseite ab und stützt sich andererseits an der Leiterplatte der Auswerteeinrichtung ab. Zwischen der Leiterplatte und dem Abschirmblech kann mit Vorteil ein elastisches - insbesondere nicht elektrisch leitendes - Ausgleichselement angeordnet sein, über das sich das Abschirmblech an der Leiterplatte abstützt. Somit ist die Leiterplatte mechanisch nicht direkt über das Abschirmblech belastet.

Das Abschirmblech auf der von der Messeinrichtung wegweisenden Seite der Stromschiene stützt sich einerseits an der Stromschiene, insbesondere über ein elastisches - insbesondere nicht elektrisch leitendes - Ausgleichselement ab und andererseits an der gegenüberliegenden Gehäuseschale ab. Das Ausgleichselement ist somit sandwichar- tig zwischen der Gehäuseschale und der Stromschiene angeordnet.

Weiter vorzugsweise ist die Schienenaufnahme der Gehäuseschale benachbart zum Abschirmblech vorgesehen, womit die Hutschiene über das Abschirmblech abgeschirmt wird. Zur Sicherheit ist/sind ein weiteres oder zwei weitere oder eine Vielzahl weiterer Abschirmblech/e zwischen der Stromschiene und der messeinrichtungsseitigen Gehäuseschale angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass auf die Hutschiene keine Rücksicht genommen werden muss, da diese ausreichend abgeschirmt wird. Wäre beispielsweise kein Abschirmblech vorgesehen, so müsste eine Hutschiene ausgewählt werden, die nicht oder wenig Einfluss auf die Messung ausübt.

Um die Abschirmung weiter zu verbessern ist zwischen der messeinrichtungsseitigen Gehäuseschale und der Stromschiene ein Leiterplatten-Dummy angeordnet. Dieser ist vorzugsweise sandwichartig mit einem oder mehreren Abschirmblech/en angeordnet.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren vorgesehen, mit dem eine Messung über die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Aspekte durchgeführt wird. Es werden über die Wandler der Messeinrichtung Messwerte von Magnetfeldern des elektrischen Leiters erfasst. Der durch die Stromschiene fließende Strom erzeugt ein bestimmtes Magnetfeld. Über einen Kalman-Filter wird daraus ein Stromwert ermittelt. Es hat sich gezeigt, dass über den Kalman-Filter eine äußerst genaue Ermittlung des Stromwerts ermöglicht ist.

Der Kalman-Filter ist vorzugweise derart ausgestaltet, dass dieser den Magnetwert findet, der am besten zu allen erfassten Messwerte der Magnetfelder passt. Sind beispielsweise drei Wandler mit insgesamt neun Hallelementen vorgesehen, so wird über den Kalman-Filter basierend auf neun Messwerten ein Stromwert ermittelt.

Die Anmelderin behält sich vor auf das folgende Kalibrierungsverfahren einen unabhängigen Anspruch zu richten. Es kann ein Kalibrierungsverfahren für die Messeinrichtung der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen sein. Bei diesem Verfahren wird vor der Montage der Komponenten der Vorrichtung die bestückte Leiterplatte der Messeinrichtung einem Prozessraum einer Kalibrierungsvorrichtung zugeführt, wobei im Prozessraum folgende Schritte ausgeführt sind:

- Bei der Kalibrierung des/der Wandler, insbesondere des/der Hallelement/e, über die Temperatur wird die Temperatur zwischen einer Maximal-Temperatur, insbesondere 130°C, und einer Minimaltemperatur, insbesondere -40°C, möglichst linear mit einem Temperaturablauf durchfahren. Insbesondere wird die Temperatur nach folgendem Schema durchfahren: Starttemperatur 40°C, dann Maximaltemperatur 130°C, dann Minimaltemperatur -40°C, dann Starttempereatur 40°C.

- Während des Temperaturablaufs schaltet ein Netzteil oder mehrere Netzteile Spulen der Kalibrierungsvorrichtung stromgesteuert nacheinander an und aus. Dabei wird ein bestimmtes Magnetfeld oder mehrere bestimmte Magnetfelder erzeugt, so dass der/die Wandler, insbesondere das/die Hallelemente, mit dem Magnetfeld beaufschlagt wird/werden. Sind mehrere Wandler, insbesondere mit jeweils mehreren Hallelementen vorgesehen, so werden diese nacheinander in die drei Richtungen X, Y und Z der Hallelemente mit einem Magnetfeld beaufschlagt. Zusätzlich zu dem Magnetfeld der Spule wird bei jedem Durchlauf auch der Offset des/der Wandler/s ohne Magnetfeld erfasst. Das An- und Ausschalten des Magnetfelds wird mehrmals, insbesondere so oft wie möglich, während des gesamten Temperaturablaufs wiederholt, so dass am Ende mehrere Magnetfeld- Messwerte bei unterschiedlichen Temperaturen vorhanden sind. Als Temperaturmesssystem für den/die Wandler kann vorteilhafterweise der oder der jeweilige Temperatursensor, der insbesondere Teil des Wandlers ist, verwendet werden. Dieser befindet sich vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe zu dem/den Hallele- ment/en des oder des jeweiligen Wandler/s. Somit kann sichergestellt werden, dass die Temperatur an den Hallelementen korrekt ist.

Aus den gemessenen Daten werden mehrere Korrekturtabellen zwischen der Temperatur und den Magnetfeldwerten erstellt, die nach der Kalibrierung über die Schnittstelle, insbesondere die UART-Schnittstelle, in der Steuereinheit oder dem Controller, insbesondere in einem Speicher der Steuereinheit, gespeichert werden. Mögliche Werte, die sich zwischen den Tabellenwerten befinden, werden linear interpoliert. Hierzu wird vorzugsweise ein Polynom verwendet.

Vorzugsweise werden mehrere Wandler bei den Messungen synchron ausgelesen, um bei einem Temperaturablauf viele Messwerten aufzunehmen. Dadurch können in gleicher Zeit mehr Messwerte aufgenommen werden oder im Vergleich zu einer Einzelaufnahme Zeit eingespart werden.

Erfindungsgemäß ist eine Anwendungsvorrichtung, insbesondere in Form einer Ladesäule oder Ladevorrichtung oder Wallbox für Elektrofahrzeuge, vorgesehen. Diese weist die Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehend und nachfolgend angeführten Aspekte auf. Es hat sich gezeigt, dass mit der Vorrichtung kostengünstig eine sichere und genaue Messung von Strom und Spannung ermöglicht ist, was gerade im Hinblick auf eine kommerziell eingesetzte Ladevorrichtung höchst relevant ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung die Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Figur 2 in einer weiteren perspektivischen Darstellung die Vorrichtung aus Figur 1 , Figur 3 in einer perspektivischen Darstellung Komponenten der Vorrichtung aus Figur 1 , Figur 4 in einer Draufsicht eine Stromschiene zusammen mit Wandlern der Vorrichtung aus Figur 1 ,

Figur 5 schematisch eine Ladesäule mit der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel und

Figur 6 in einer Explosionsdarstellung die Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Figur 1 offenbart eine Anwendungsvorrichtung 1 in Form einer Ladestation für Elektrofahrzeuge, die vereinfacht als Strichlinie dargestellt ist. Die Anwendungsvorrichtung 1 hat eine Vorrichtung 2 zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter in Form einer Kupferschiene 4 fließenden elektrischen Stromes. Die Vorrichtung 1 oder das DC-Meter ist eine sensorbasierte Messeinheit für die durch einen Gleichstrom übertragene elektrische Energie zwischen der Ladestation - insbesondere einer Ladesäule - und einem Elektrofahrzeug. Hierfür misst die Vorrichtung 1 über die Ladezeit die Spannung und die Stromstärke für den übertragenen Gleichstrom und berechnet daraus die elektrische Leistung. Die Spannung wird direkt durch einen Analog-Digital-Wandler gemessen und die Strommessung erfolgt mittels einer Messeinrichtung, die Hall-Sensoren aufweist, die das vom Strom im Leiter bzw. der Stromschiene 4 erzeugte, magnetische Feld erfassen.

Es können beispielsweise zwei Ausführungen der Vorrichtung 1 vorgesehen sein: eine Vorrichtung 1 mit einem Messbereich bis 650 A und eine Vorrichtung mit einem Messbereich bis 1000 A. Beide Ausführungen können Spannungen bis 1000 V messen. Die berechnete elektrische Leistung wird schließlich über die Ladezeit integriert, um somit die übertragene Energie zu ermitteln. Die Vorrichtung bietet hierbei eine Kompensation der Verlustleistung.

Zur Kommunikation nutzt die Vorrichtung RS-485-Schnittstellen 6, 8, siehe Figur 2, gemäß dem SLIP (SLIP = Serial Line Internet Protocol). Die Daten werden im OCMF Datenformat (OCMF = Open Charge Metering Format) gemäß S.A.F.E (Open Source Projekt) ausgegeben. Die Vorrichtung 1 ist derart ausgestaltet, um gesetzlichen Messerfor- dernissen zu entsprechen und um eichrechtskonform zu sein. Somit kann die ermittelte Energie beispielsweise zur Abrechnung an einen Endkunden verwendet werden.

Die Kupferschiene 4 der Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 und 2 kann vier Anschlusspunkte 10, 12 aufweisen, wobei jeweils 2 an einem jeweiligen auskragenden Abschnitt ausgebildet sind. Die Vorrichtung kann mit einer und ohne einer Abdeckung ausgebildet sein.

Die Vorrichtung 1 soll in der einen Gleichstrom übertragenden Ladestation für Elektrofahrzeuge eingesetzt werden, um eine Energiemenge bei einer Lade-Transaktion zu erfassen. Die Energie kann dabei sowohl in positiver Richtung von der Ladestation zum Elektrofahrzeug als auch in negativer Richtung vom Elektrofahrzeug zur Ladestation erfasst werden.

Die Vorrichtung 1 sollte vorzugsweise in eine geschlossene Umgebung innerhalb der Ladestation eingebaut werden. Die geschlossene Umgebung sollte dabei mindestens den IP-Schutzarten IP 51 für den Innenraum oder IP 54 für den Außenbereich entsprechen und im Betrieb der Vorrichtung 1 diese vollständig vor Berührung schützen.

Die Installation, der Betrieb, die Instandhaltung und die Demontage der Vorrichtung 1 muss durch Fachpersonal erfolgen. Diese Person muss ausgebildet sein in der Installation, im Betrieb und in der Instandhaltung von elektrischen Anlagen und muss im Umgang mit Hochvolt geschult sein und hat eine Sicherheitsschulung zur Erkennung und Vermeidung von entsprechenden Gefahren und Risiken erhalten.

Die Vorrichtung 1 ist versiegelt, um gemäß MessEV Anlage 2 8.2 i.V.m. MessEV §7 (1 ) 3. die Eichrechtskonformität zu gewährleisten. Sollte die Versiegelung gebrochen sein, gelten die Messung und das System als korrumpiert. Eine Modifikation der Vorrichtung 1 , von dessen Anschlüssen und/oder von dessen ist vorzugsweise im Einsatz nicht zulässig.

Gemäß Figur 1 hat die Vorrichtung 1 ein Gehäuse 14, das eine erste und zweite Gehäuseschale 16, 18 aufweist. Im geschlossenen Zustand sind die Gehäuseschalen 16, 18 über eine Verplombung verplombt. Hierfür weisen die Gehäuseschalen 16, 18 Ösen 20 auf. Die Vorrichtung 1 hat ein Display 22, dass durch eine Gehäuseöffnung von außen sichtbar ist. Des Weiteren hat die Vorrichtung 1 zwei Tasten 24, 26, um beispielsweise zu darstellende Informationen auf dem Display 22 auszuwählen. Neben der Verplombung weist das Gehäuse 14 ein Siegel 28 auf, das im geschlossenen Zustand des Gehäuses 14 die Gehäuseschalen 16, 18 versiegelt. Bei dem Siegel 28 handelt es sich um ein Klebeetikett, das sich über beide Gehäuseschalen 16, 18 erstreckt.

Das Gehäuse 14 hat gemäß Figur 1 außerdem einen Spannungsmesseingang 30, 32. Außerdem ist ein Anschluss 34 für eine zusätzliche Spannungsversorgung am Gehäuse 14 ausgebildet. Zusätzlich ist eine LED oder Impuls-LED 36 über eine Gehäuseöffnung des Gehäuses 14 ersichtlich.

Gemäß Figur 2 ist ein Rastclip 38 zum Befestigen der Vorrichtung 1 , beispielsweise an einer Hutschiene, ersichtlich.

Die Vorrichtung 1 wird während der Produktion vom Hersteller mit Herstellersiegeletiketten bzw. Siegeln 28 versiegelt. Die verwendeten Siegeletiketten sind daher als Teil der Vorrichtung 1 zu betrachten. Die Software kann nicht geändert werden, ohne zumindest eines der Siegel 28 zu zerstören. Ist zumindest eines der Siegel 28 gebrochen, entspricht die Vorrichtung 1 nicht dem Eichrecht. In diesem Fall gelten die Messung und das System als korrumpiert. In Hinblick darauf ist für die Vorrichtung 1 , insbesondere für deren Messeinrichtung und Anwendungseinrichtung, ein Zugriffs- oder Lesespeicherschutz vorgesehen. Stattdessen gibt es mittels zyklischer Redundanzprüfung (CRC) eine Software- und Datenintegritätsprüfung, mit der ungewollte Änderungen von Daten erkannt werden.

Figur 3 zeigt die Kupferschiene 4 zusammen mit drei Wandlern 40, 42, 44 einer Messeinrichtung. Diese erfassen ein Magnetfeld, das sich bei einer Bestromung der Kupferschiene 4 bildet. Auf einer Oberseite und einer Unterseite der Kupferschiene ist jeweils ein Abschirmblech 46, 48 angeordnet, um Messstörungen zu minimieren. Außerdem ist eine Hutschiene 50 ersichtlich, an der die Vorrichtung aus Figur 1 fixierbar ist. Die Hutschiene 50 dient als zusätzlich Abschirmung. Gemäß Figur 4 sind zwei Schlitze 52, 54 ersichtlich, die in die Kupferschiene 4 eingebracht sind. Die Kupferschiene 5 weist hierdurch eine H-Form auf. Durch die Schlitze 52, 54 ist eine Verengung 56 ausgebildet. In diesem Bereich greifen die Wandler 40, 42 und 44 das Magnetfeld ab.

Das Gesamtsystem umfasst vorzugsweise externe Speicher, eine blinkende LED, ein Pixelpunkt-Display, drei DreMaS, einen Analog-Digital-Wandler und Siegeletiketten.

Figur 5 stellt schematisch die Anwendungsvorrichtung 1 in Form der Ladesäule dar. Die Vorrichtung 2 weist wie obenstehend erläutert eine Messeinrichtung 58 und eine Anwendungseinrichtung 60 auf. Die Messeinrichtung hat eine Steuereinheit 62 oder MCU. Diese hat eine Datenverbindung zu den Wandlern 40, 42 und 44, die ein Magnetfeld 64 erfassen, zu einem Datenspeicher 66 und einem Spannungsmesser 68. Über eine Datenverbindung 70 ist die Steuereinheit 62 der Messeinrichtung mit einer Steuereinheit 72 oder MCU der Anwendungseinrichtung 60 verbunden. Die Steuereinheit 72 ist hierbei mit den folgenden Komponenten der Anwendungseinrichtung 60 verbunden: der Impuls-LED 36, dem Display 22, einem Datenspeicher 74 und zwei RS485-Bausteinen oder Schnittstellen 76, 78.

Gemäß Figur 5 hat die Ladesäule eine Displayeinrichtung 80 mit einem Display 82, das beispielsweise von außen der Ladesäule ersichtlich ist. Die Displayeinrichtung 80 weist des Weiteren folgende Komponenten auf: eine Steuereinheit 84, eine LED 86, zwei RS485-Bausteinen oder Schnittstellen 88, 90 und einen Netzwerk- oder Ethernet- Baustein 92.

Die Vorrichtung 2 kommuniziert über die Schnittstelle 78 und 90 mit der Displayeinrichtung 80 über ein SLIP 92. Außerdem kommuniziert die Vorrichtung 2 über die Schnittstelle 78 mit einer Steuereinheit der Ladesäule über ein SLIP 94. Die Displayeinrichtung 80 kommuniziert über die Schnittstelle 88 mit der Ladesäule über ein SLIP 96. Alternativ oder zusätzlich ist eine Datenverbindung zwischen der Ladesäule und der Displayeinrichtung 80 über Ethernet unter anderem durch den Ethernet-Baustein 92 ermöglicht. Gemäß Figur 6 hat die Vorrichtung 1 die Messeinrichtung 58 mit der Strom- oder Kupferschiene 4. Diese ist mit einer Leiterplatte 100 der Messeinrichtung 58 mit zwei Schrauben 102 verschraubt. Die Kupferschiene 4 hat hierfür entsprechende Gewindebohrungen. Außerdem ist eine Klebeverbindung mit zwei Klebern 104 aus Epoxidharz vorgesehen, die die Leiterplatte 100 über die Schlitze mit der Kupferschiene 4 verkleben.

Außerdem ist gemäß Figur 6 das Gehäuse 14, siehe Figur 1 , mit den äußeren Gehäuseschalen 16, 18 ersichtlich. Zwischen diesen ist ein mittleres Gehäuseteil 106 angeordnet, das eine Trennwandung 108 aufweist. Die Messeinrichtung 58 ist zwischen dem mittleren Gehäuseteil 106 und der Gehäuseschale 16 angeordnet. Die von der Leiterplatte 100 wegweisende Großseite der Kupferschiene 4 weist hierbei zur Gehäuseschale 16. Zwischen der Kupferschiene 4 und der Gehäuseschale 16 sind drei Abschirmbleche 110, 112, 114 aus Mu-Metall gestapelt angeordnet. Zwischen dem zur Kupferschiene 4 am nächsten angeordneten Abschirmblech 114 und dem benachbarten Abschirmblech 112 ist ein Leiterplattendummy 116 angeordnet. Das Abschirmblech 114 stützt sich über ein Ausgleichselement 118, beispielsweise aus Schaumstoff, an der Kupferschiene 4 ab. Über Schrauben 120 ist das Gehäuseteil 106 mit der Gehäuseschale 16 fest verbunden, wobei die Schrauben 120 die Leiterplatte 100 und die Kupferschiene 4 über entsprechende Durchgangsaussparungen durchsetzen.

Die Anwendungseinrichtung 60 ist gemäß Figur 6 zwischen dem mittleren Gehäuseteil 106 und dem äußeren Gehäuseteil 18 angeordnet. Zwischen einer Leiterplatte 122 der Anwendungseinrichtung 60 und dem mittleren Gehäuseteil 106 ist ein Abschirmblech 124 aus Mu-Metall angeordnet. Dieses stützt sich an der Trennwandung 108 direkt ab. Außerdem stützt sich das Abschirmblech 124 über ein Ausgleichselement 126, das beispielsweise aus einem Schaumstoff besteht, an der Leiterplatte 122 ab. Über Schrauben 128 ist die Gehäuseschale 18 mit dem Gehäuseteil 106 verbunden, wobei diese die Leiterplatte 122 über entsprechende Aussparungen durchsetzen.

Des Weiteren sind gemäß Figur 6 die Tasten 24, 26 und die Siegel 28 ersichtlich. Außerdem ist bei der Gehäuseschale 16 ein Rastclip 130 ausgebildet, der die Hutschiene 50 aus Figur 3 hinter- oder übergreift, um die Vorrichtung 1 an der Hutschiene 50 festzulegen. Der Rastclip 130 ist mit einer Rastfeder 132 in Richtung seiner Schließposition mit einer Federkraft beaufschlagt. Zur Montage der Vorrichtung 1 an der Hutschiene, wird der Rastclip 130 entgegen der Federkraft in seine Öffnungsposition mit einer Öff- nungskraft - die beispielsweise durch eine Person aufgebracht wird - verschoben und die Vorrichtung 1 auf die Hutschiene 50 gesetzt. Hierfür ist an der Gehäuseschale 16 eine Schienenführung ausgebildet, in die die Hutschiene 50 setzbar ist. Nach der Anordnung der Vorrichtung 1 auf der Hutschiene, wird die Beaufschlagung des Rastclips 130 mit der Öffnungskraft beendet, womit dieser in seine Schließposition bewegt wird. Zum zusätzlichen Schutz der Vorrichtung 1 ist gemäß Figur 6 eine transparente und büchsenförmige Gehäuseschale 134 mit der Vorrichtung 1 verbunden. Die Vorrichtung 1 ist dabei in die Gehäuseschale 134 eingesetzt.

Bezugszeichenliste:

1 Anwendungsvorrichtung

2 Vorrichtung

4 Kupferschiene

6, 8 Schnittstelle

10, 12 Anschlusspunkte

14 Gehäuse

16, 18, 134 Gehäuseschale

20 Ösen

22, 82 Display

24, 26 Tasten

28 Siegel

30, 32 Spannungsmesseingang

34 Anschluss

36 Impuls-LED

38 Rastclip

40, 42, 44 Wandler

46, 48 Abschirmblech

50 Hutschiene

52, 54 Schlitze

56 Verengung

58 Messeinrichtung

60 Anwendungseinrichtung

62, 72, 84 Steuereinheit

64 Magnetfeld

66, 74 Datenspeicher

68 Spannungsmesser

70 Datenverbindung

76, 78, 88, 90 Schnittstelle

80 Displayeinrichtung

86 LED

92, 94, 96 SLIP Ethernet , 122 Leiterplatte

Schrauben

Kleber

Gehäuseteil

Trennwandung , 112, 114, 124 Abschirmblech Leiterplattendummy , 126 Ausgleichselement, 128 Schrauben

Rastclip

Rastfeder

Claims

Patentansprüche:

1 . Vorrichtung zur Messung eines durch einen elektrischen Leiter fließenden elektrischen Stromes mit einer in der Nähe des elektrischen Leiters angeordneten Messeinrichtung, welche das vom elektrischen Strom erzeugte Magnetfeld erfasst, wobei die Messeinrichtung eine das Magnetfeld in einer Raumrichtung oder zwei oder drei orthogonalen Raumrichtungen erfassende Magnetsensoreinrichtung aufweist, wobei die Magnetsensoreinrichtung einen der oder den Raum- richtung/en zugeordnete/n magnetfeldempfindliche/n Wandler oder Sensor/en aufweist, wobei aus den von der Magnetsensoreinrichtung erfassten Messwerten der Strom ermittelbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei zwei oder drei Wandler oder eine Vielzahl von Wandlern vorgesehen sind, die jeweils hinsichtlich einer Raumrichtung oder zwei oder drei orthogonalen Raumrichtungen magnetempfindlich sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Wandler oder der jeweilige Wandler ein schaltungsintegrierter Hall-Effekt-Sensor ist, der Sensorelemente in einer oder zwei oder drei orthogonalen Raumrichtung aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wandler o- der der jeweilige Wandler einen Temperatursensor aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung eine Steuereinheit hat, wobei die Steuereinheit einen algorithmisch ausgebildeten Kalman-Filter aufweist, der eingerichtet ist, die Messwerte der Wandler und/oder einen Mittelwert der Wandler zu filtern und Messdaten zu bilden.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung eine Leiterplatte aufweist, auf der die Wandler auf einer Leiterplattenseite angeordnet sind, wobei gegenüberliegend von der Leiterplattenseite der elektrische Leiter in Form einer Stromschiene angeordnet ist, durch die der zu messende Strom fließbar ist, wobei die Stromschiene zwei voneinander wegweisende Großseiten hat, wobei eine Großseite der Leiterplatte gegenüberliegend an- geordnet ist, wobei die Stromschiene in Hauptfließrichtung des Stroms gesehen eine Verengung aufweist, wobei im Bereich der Verengung zumindest ein Wandler oder zumindest zwei Wandler oder die Wandler angeordnet sind, um die Magnetfeldlinien im Bereich der Verengung zu erfassen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messeinrichtung einen Spannungsmesser hat, um eine Spannung zu erfassen, wobei der Spannungsmesser als Analog-Digital-Wandler ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese eine Anwendungseinrichtung hat, die derart eingerichtet ist, Daten zwischen der Messeinrichtung und einer Anwendungsvorrichtung zu übertragen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Anwendungseinrichtung eine Steuereinheit hat, die derart eingerichtet ist, die zur Anwendungsvorrichtung übermittelten Daten zu verschlüsseln.

10. Ladevorrichtung für Elektrofahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.

11 .Verfahren, mit dem eine Messung über die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchgeführt wird, wobei über dem/die Wandler der Messeinrichtung Messwerte von Magnetfeldern des elektrischen Leiters erfasst werden, wobei über einen Kalman-Filter basierend auf den Messwerten ein Stromwert ermittelt wird.