CN113819966A - 用于探测壳体中的液体的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于探测壳体(2)中的液体(25)的装置(1)，其包括HF源(6)、至少一个波导(9)、至少一个HF检测器(14)和评估单元(7)，其中，HF源(6)与波导(9)的一端部(10)相连接并且HF检测器(14)与波导(9)的另一端部(13)相连接，其中，该至少一个波导(9)至少部分地布置在壳体(2)的底部(8)上，其中，评估单元(7)这样构造成从在HF检测器(14)处信号的变化来推断处于壳体(2)中的液体(25)。

Description

用于探测壳体中的液体的装置
技术领域
本发明涉及一种用于探测壳体中的液体的装置。
背景技术
进入或出现的液体对于在其中布置有电气部件的壳体尤其会是问题，因为那么由于液体可造成短路或其它功能损害。一示例是电动-或插电混动车辆的电池模块，在其中多个电池模块形成牵引电池，其中，在电池模块中布置有大量电池单元。除了水之外，逸出的电池液体也会是问题。
由文件WO 2016/060938 A2已知一种用于探测壳体中的湿气的装置。该装置在此具有带有天线结构的被动式RFID传感器，天线结构铺设在底部上。天线结构的阻抗在此根据湿气的存在以及湿气的类型变化。在此设置有阻抗适配电路(Impedanzanpassungsschaltung)，以便探测由于液体的阻抗变化。
发明内容
本发明所基于的技术问题在于提供一种用于探测壳体中的液体的备选的且更鲁棒的装置。
该技术问题的解决方案通过根据本发明的装置得出。本发明的另外的有利的设计方案由说明书得出。
对此，用于探测壳体中的液体的装置具有至少一个HF源、至少一个波导(Wellenleiter)、至少一个HF检测器和评估单元，其中，HF源与波导的一端而HF检测器与波导的另一端相连接，其中，该至少一个波导至少部分地布置在壳体的底部上，其中，评估单元这样来构造，由在HF检测器处信号的变化来推断处于壳体中的液体。由于固定的连接，该装置更不易受干扰。在此利用波导的波阻(Wellenwiderstand)在出现液体时变化，使得在HF检测器处的信号相应地变化。典型地，在HF检测器处的信号(例如电压信号)将减小。在此例如可限定阈值，从而在HF检测器处的信号在阈值之下时可推断处于壳体中的液体。
在一实施形式中，壳体构造为电池模块壳体。
在一另外的实施形式中，HF源和/或评估单元集成在电池管理控制器中。因此，对于多个电池模块的操控和评估可中央地在控制器中来进行。在此例如微处理器的节拍信号用作HF源，微处理器典型地已处于三位的兆赫范围中。在此还可设置成，针对性地产生节拍信号的高波(Oberwelle)，其然后被耦入波导中。
在一另外的实施形式中，布置在壳体中的结构元件具有开口，通过其进入的液体可分布在壳体的底部上。这些结构元件例如可以是连接-或碰撞支杆(Crashstrebe)而或是分离壁。因此防止在壳体中的各个部位处液体积聚，但是波导铺设的区域保持干燥。
在一另外的实施形式中，壳体底部具有凹部，其中，波导至少部分地布置在凹部中。这简化液体的探测，因为波阻的显著变化更快地出现。
在一另外的实施形式中，波导施加在基质上，其至少固定在壳体的底部处。该基质例如被粘合或旋拧。该基质例如是刚性的并且由FR-4或Al203构成。
在一另外的实施形式中，基质构造为柔性的基质(例如FR-4，0.127mm-0.254mm厚)并且附加地贴靠在壳体的至少一个侧壁处。由此HF插接连接器可更好地接近。
在一另外的实施形式中，该至少一个波导构造为微带导线(Mikrostreifenleitung)或为共面导线(Koplanarleitung)。
在一另外的实施形式中，HF检测器构造为肖特基二极管(Schottky-Diode)。HF检测器在此不仅可布置在壳体之内而且可布置在壳体之外。
在一另外的实施形式中，HF检测器具有对该至少一个波导的波阻的适配电路。因此可使HF检测器最佳地适配于干燥的波阻，使得在干燥的状态中在HF检测器处的信号具有最大值。优选地，HF功率的耦入也适配于波阻。
附图说明
接下来根据优选的实施例来详细阐述本发明。其中：
图1示出了用于探测壳体中的液体的装置的示意图，
图2示出了微带导线的侧视图的示意图，
图3示出了对带有微带导线的基质的俯视图，
图4示出了结构元件的示意图，以及
图5示出了带有凹部的壳体的示意图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了用于探测壳体2中的液体的装置1，其中，壳体2构造为电池模块壳体3。装置1此外具有电池管理控制器4，其具有微处理器5，微处理器不仅形成HF源6而且形成装置1的评估单元7。在壳体2的底部8处施加有波导9。波导9在端部10处经由HF连接器11以及HF导线12与HF源6相连接。在另一端部13处波导9与HF检测器14相连接，其经由另外的导线15与评估单元7相连接。评估单元7在此根据液体(其改变波导9的波阻)探测在HF检测器14处信号的变化。如果假定在干燥状态中存在完全的适配则由于波阻的变化造成反射，使得在HF检测器14处的信号减弱。在此可限定阈值，在低于其时可推断存在液体。就此然后例如可通知用户，以便必要时执行相应的措施。
在图2中波导9以微带导线16的形式示出，其施加在基质17上，其中，在基质17的下侧上施加有接地导体(Masseleiter)18。
在图3中示出了对基质17的俯视图。HF检测器14构造为带有用于波导9的波阻的适配电路20的肖特基二极管19(例如以SMD构型)，其中，在肖特基二极管19处的电压是输出信号UA，其由评估单元7(见图1)来评估。在HF连接器11处还示出了至在基质17的下侧上的接地导体18的穿通接触(Durchkontaktierung)21。
在图4中示意性地示出了剖切的壳体2的前视图，其中，结构元件22(例如壁或碰撞支杆)在全宽度上延伸。在此，结构元件22具有至少一个开口23，在壳体2内的液体通过其可分布到底部8上。在此，底部8可具有凹部24，波导9处于其中(见图5)。液体25优选地积聚在凹部中，使得检测非常快速地实现。
附图标记清单
1 装置
2 壳体
3 电池模块壳体
4 电池管理控制器
5 微处理器
6 HF源
7 评估单元
8 底部
9 波导
10 端部
11 HF连接器
12 HF导线
13 端部
14 HF检测器
15 导线
16 微带导线
17 基质
18 接地导体
19 肖特基二极管
20 适配电路
21 穿通接触
22 结构元件
23 开口
24 凹部
25 液体。

Claims (10)

1.一种用于探测壳体(2)中的液体(25)的装置(1)，其包括HF源(6)、至少一个波导(9)、至少一个HF检测器(14)和评估单元(7)，其中，所述HF源(6)与所述波导(9)的一端部(10)相连接并且所述HF检测器(14)与所述波导(9)的另一端部(13)相连接，其中，至少一个所述波导(9)至少部分地布置在所述壳体(2)的底部(8)上，其中，所述评估单元(7)这样构造成从在所述HF检测器(14)处信号的变化来推断处于所述壳体(2)中的液体(25)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体(2)构造为电池模块壳体(3)。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述HF源(6)和/或所述评估单元(7)集成在电池管理控制器(4)中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，布置在所述壳体(2)中的结构元件(22)具有开口(23)，通过所述开口，进入的液体(25)能够分布在所述壳体(2)的底部(8)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述壳体(1)的底部(8)具有凹部(24)，其中，所述波导(9)至少部分地布置在所述凹部(24)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少所述波导(9)施加在基质(17)上，所述基质至少固定在所述壳体(2)的底部(8)处。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述基质(17)构造为柔性的基质并且附加地贴靠在所述壳体(2)的至少一个侧壁处。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个所述波导(9)构造为微带导线(16)或为共面导线。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述HF检测器(14)构造为肖特基二极管(19)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述HF检测器(14)具有对至少一个所述波导(9)的波阻的适配电路(20)。
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