DE102011113924A1 - Handheld device for measuring insulation resistance of high-voltage source for high voltage accumulator, has evaluation device which determines insulation resistance of high-voltage source from high and low ohm measurement values - Google Patents

Handheld device for measuring insulation resistance of high-voltage source for high voltage accumulator, has evaluation device which determines insulation resistance of high-voltage source from high and low ohm measurement values Download PDF

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Abstract

The handheld device (1) has probes (2a,2b) for contacting the reference compound and measuring points of high voltage source. A switching element (10) is provided for switching the handheld device between high impedance and low impedance partial measurement states. The evaluation device (12) is provided for automatically determining the insulation resistance of high-voltage source from high ohm measurement value and low ohm measurement value which are determined by measuring device (11) during high impedance and low impedance partial measurement states respectively. An independent claim is included for method for measuring insulation resistance of high-voltage source.

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die Erfindung betrifft ein Handmessgerät zur Messung des Isolationswiderstands einer Hochspannungsquelle gegenüber einer Referenzmasse. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Messung des Isolationswiderstands mit dem Handmessgerät sowie die Verwendung des Handmessgeräts für dieses Verfahren.The invention relates to a hand-held measuring device for measuring the insulation resistance of a high-voltage source with respect to a reference ground. The invention also relates to a method for measuring the insulation resistance with the hand-held measuring device and to the use of the hand-held measuring device for this method.

Hintergrund:Background:

Im Rahmen der technologischen Entwicklung werden zunehmend Hochspannungsquellen auch im privat genutzten Bereich eingesetzt. So werden beispielsweise Elektro- bzw. Hybrid-Elektrofahrzeuge mit Hochspannungsakkumulatoren ausgestattet, welche eine Betriebsspannung von 60 Volt bis 1.500 Volt Gleichspannung aufweisen. Ein weiterer technologischer Bereich ist der Einsatz von Photovoltaik-Anlagen, die aufgrund der Serienschaltung der Photovoltaikmodule ebenfalls eine Gleichspannung von über 1.000 Volt erzeugen können.As part of technological development, high voltage sources are increasingly being used in the private sector as well. For example, electric or hybrid electric vehicles are equipped with high-voltage batteries, which have an operating voltage of 60 volts to 1,500 volts DC. Another technological area is the use of photovoltaic systems, which can also generate a DC voltage of over 1,000 volts due to the series connection of the photovoltaic modules.

Zum Beispiel aus der ECE-R 100 ergibt sich der Bedarf, einen Isolationswiderstand einer Hochspannungsquelle in einem Fahrzeug gegenüber dem Gehäuse oder einer anderen elektrischen Masse zu ermitteln. Bei dem vorgeschlagenen Messverfahren wird in mehreren Schritten zunächst der Widerstand für beide Anschlusspole der Hochspannungsquelle gegenüber einer Masse hochohmig und nachfolgend niederohmig gemessen und daraus ein Isolationswiderstand zwischen den Anschlusspolen und der Masse ermittelt.For example from the ECE-R 100 There is a need to determine an insulation resistance of a high voltage source in a vehicle relative to the housing or other electrical ground. In the proposed measuring method, the resistance for both terminal poles of the high-voltage source is first measured in a high-resistance manner with respect to a ground and subsequently measured as low-resistance, and from this an insulation resistance between the terminal poles and the ground is determined.

Zur Umsetzung dieser Vorschrift wird beispielsweise in der Druckschrift DE 103 04 234 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Isolationswiderstands in einem elektrischen Energiesystem beschrieben. Diese Vorrichtung ist in dem Energiesystem integriert und hat den Vorteil, dass der Isolationswiderstand in dem elektrischen Energiesystem zwischen einer Traktionsbatterie und einem Bordnetz zeitnah ermittelt werden kann.To implement this provision, for example, in the document DE 103 04 234 A1 A method and apparatus for measuring insulation resistance in an electrical power system is described. This device is integrated in the energy system and has the advantage that the insulation resistance in the electrical energy system between a traction battery and a vehicle electrical system can be determined promptly.

Zur Vermessung derartiger Hochspannungsquellen sind ferner Handmessgeräte für Elektriker oder Elektroniker durchaus gebräuchlich. Derartige Handmessgeräte weisen üblicherweise zwei Messspitzen auf, die bei einer Messung manuell auf zwei unterschiedliche Messpunkte gesetzt werden können, wobei das Handmessgerät unterschiedliche elektrische Größen, wie zum Beispiel einen Widerstand, eine Spannung oder einen Strom etc. erfassen und als Messgröße ausgeben kann.For measuring such high voltage sources handheld devices for electricians or electronics are also quite common. Such hand-held measuring devices usually have two measuring tips, which can be manually set to two different measuring points during a measurement, wherein the hand-held measuring device can detect different electrical variables, such as a resistance, a voltage or a current, etc. and output them as a measured variable.

Beschreibung:Description:

Es ist ein Aspekt der Erfindung, ein Handmessgerät vorzuschlagen, welches einen erweiterten Funktionsumfang aufweist. Es ist auch ein Aspekt der Erfindung, ein Verfahren zur Messung des Isolationswiderstands einer Hochspannungsquelle sowie die Verwendung des Handmessgeräts für dieses Verfahren vorzuschlagen.It is an aspect of the invention to propose a hand-held measuring device which has an extended range of functions. It is also an aspect of the invention to propose a method of measuring the insulation resistance of a high voltage source and the use of the handheld meter for this method.

Hierzu wird ein Handmessgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 sowie eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 vorgeschlagen. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.For this purpose, a hand-held measuring device with the features of claim 1, a method with the features of claim 10 and a use with the features of claim 15 is proposed. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

Das vorgeschlagene Messgerät ist zur Messung des Isolationswiderstands einer Hochspannungsquelle gegenüber einer Referenzmasse geeignet und/oder ausgebildet.The proposed measuring device is suitable and / or designed for measuring the insulation resistance of a high-voltage source with respect to a reference ground.

Unter einem Handmessgerät wird insbesondere ein bestimmungsgemäß tragbares Messgerät verstanden. Dies kann sich zum einen durch ein geringes Gewicht von weniger als 1 Kilogramm, vorzugsweise weniger als 500 Gramm und insbesondere weniger als 200 Gramm ausdrücken. Das Handmessgerät kann ergonomisch geformte Bedienflächen aufweisen, um dem Nutzer die Bedienung des Handmessgeräts zu vereinfachen.A hand-held measuring device is understood to mean, in particular, a measuring device intended for use. This can be expressed firstly by a low weight of less than 1 kilogram, preferably less than 500 grams and in particular less than 200 grams. The hand-held measuring device can have ergonomically shaped operating surfaces in order to simplify the operation of the hand-held measuring device to the user.

Insbesondere ist das Handmessgerät energieautark ausgebildet, so dass es beim Betrieb keine Verbindung zu einer Versorgungsspannung benötigt.In particular, the hand-held instrument is designed to be energy-autonomous, so that it does not require any connection to a supply voltage during operation.

Die Hochspannungsquelle ist besonders bevorzugt als eine Gleichspannungsquelle ausgebildet und weist bevorzugt eine Spannung von > 200 Volt, vorzugsweise > 250 Volt, auf. Wie nachfolgend noch erläutert wird, kann es sich bei der Hochspannungsquelle insbesondere um eine Hochspannungsversorgung, im Speziellen ein Hochspannungsakkumulator – auch Traktionsbatterie genannt – in einem Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug zur Bereitstellung der Antriebsenergie handeln oder zum Beispiel um eine Photovoltaik-Anlage.The high-voltage source is particularly preferably designed as a DC voltage source and preferably has a voltage of> 200 volts, preferably> 250 volts. As will be explained below, the high-voltage source may in particular be a high-voltage supply, in particular a high-voltage battery - also called a traction battery - in an electric or hybrid vehicle for providing the drive energy or, for example, a photovoltaic system.

Die Referenzmasse ist im erstgenannten Fall besonders bevorzugt ein Gehäuse der Hochspannungsquelle und/oder die Masse oder der Minuspol eines 12-Volt- oder 24-Volt-Bordnetzes des Elektro- oder Hybrid-Fahrzeugs. Im zweitgenannten Fall kann es sich bei der Referenzmasse um einen Rahmen, ein Gehäuse oder eine Aufständerung der Photovoltaik-Module in der Photovoltaik-Anlage handeln.In the former case, the reference ground is particularly preferably a housing of the high-voltage source and / or the ground or the negative pole of a 12-volt or 24-volt electrical system of the electric or hybrid vehicle. In the second-mentioned case, the reference mass may be a frame, a housing or an elevation of the photovoltaic modules in the photovoltaic system.

Das Handmessgerät umfasst eine erste und eine zweite Messsonde zur Kontaktierung der Referenzmasse bzw. eines Messpunktes der Hochspannungsquelle. Die Messsonden sind besonders bevorzugt als Tastsonden, insbesondere als Prüfspitzen, ausgebildet und zum Beispiel als Metallspitzen realisiert. Nachdem – wie später noch erläutert wird – die zweite Messsonde von einem Messpunkt zu einem anderen Messpunkt der Hochspannungsquelle umgesetzt werden kann, ist es insbesondere bevorzugt, dass die zweite Messsonde als eine Tastsonde oder Prüfspitze realisiert ist, welche so ausgebildet ist, dass diese im Betrieb von einem Benutzer aktiv gegen den Messpunkt gedrückt werden muss, um diesen kraftschlüssig und/oder formschlüssig zu kontaktieren und einen ausreichenden elektrischen Kontakt herzustellen. Insbesondere ist das aktive Andrücken oder der Kraftschluss der zweiten Messsonde an den Messpunkt zwingend notwendig, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. The hand-held measuring device comprises a first and a second measuring probe for contacting the reference mass or a measuring point of the high-voltage source. The measuring probes are particularly preferably designed as probe probes, in particular as test probes, and realized, for example, as metal tips. After-as will be explained later-the second measuring probe can be converted from one measuring point to another measuring point of the high-voltage source, it is particularly preferred that the second measuring probe is realized as a probe or test probe which is designed such that it is in operation must be actively pressed by a user against the measuring point to contact this non-positively and / or positively and produce sufficient electrical contact. In particular, the active pressing or frictional connection of the second measuring probe to the measuring point is absolutely necessary in order to establish an electrical contact.

Das Handmessgerät weist eine Umschalteinrichtung zur Umschaltung des Handmessgeräts zwischen einer hochohmigen und einer niederohmigen Teilmessung auf.The hand-held measuring device has a switching device for switching over the hand-held measuring device between a high-impedance and a low-impedance partial measurement.

Bei der Teilmessung wird der Spannungsabfall an einem Messwiderstand gemessen, welcher zwischen der ersten und der zweiten Messsonde geschaltet ist. Bei der hochohmigen Teilmessung ist der Messwiderstand größer als bei der niederohmigen Teilmessung ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der hochohmige Widerstand größer oder gleich 5 Megaohm, insbesondere größer oder gleich 7 Megaohm und im Speziellen größer oder gleich 10 Megaohm ausgebildet. Der niederohmige Messwiderstand ist vorzugsweise kleiner oder gleich 1 Megaohm, vorzugsweise kleiner oder gleich 500 Kiloohm und insbesondere kleiner oder gleich 100 Kiloohm ausgebildet.In the partial measurement, the voltage drop is measured at a measuring resistor, which is connected between the first and the second measuring probe. In the case of the high-impedance partial measurement, the measuring resistance is greater than in the case of the low-resistance partial measurement. Particularly preferably, the high-impedance resistor is greater than or equal to 5 megohms, in particular greater than or equal to 7 megohms and in particular greater than or equal to 10 megohms. The low-impedance measuring resistor is preferably less than or equal to 1 megohm, preferably less than or equal to 500 kilohms and in particular less than or equal to 100 kilohms.

Das Handmessgerät umfasst ferner eine Messeinrichtung, die ausgebildet ist, bei der hochohmigen Teilmessung einen Hochohmmesswert und bei der niederohmigen Teilmessung einen Niederohmmesswert zu ermitteln.The hand-held measuring device further comprises a measuring device, which is designed to determine a high-ohm value for the high-resistance partial measurement and a low-ohm value for the low-resistance partial measurement.

Das Handmessgerät weist zudem eine Auswerteeinrichtung auf, die ausgebildet ist, aus dem Hochohmmesswert und dem Niederohmmesswert den Isolationswiderstand zwischen dem Messpunkt der Hochspannungsquelle und der Referenzmasse automatisch zu bestimmen. Die Bestimmung des Isolationswiderstands aus dem Hochohmmesswert und dem Niederohmmesswert ist beispielsweise in der eingangs genannten ECE-R 100: Ausgabe 1997 angegeben und erfolgt über die einfache Gleichung:

Figure 00040001
mit:

Ri
Isolationswiderstand
R0
Messwiderstand für die niederohmige Messung
U1
Spannung bei der hochohmigen Teilmessung
U2
Spannung bei der niederohmigen Teilmessung
The hand-held measuring device also has an evaluation device, which is designed to automatically determine the insulation resistance between the measuring point of the high-voltage source and the reference ground from the high-ohm measurement value and the low-ohm measurement value. The determination of the insulation resistance from the high-ohm value and the low-ohm value is, for example, in the aforementioned ECE-R 100: Edition 1997 given and done via the simple equation:
Figure 00040001
With:
R i
insulation resistance
R 0
Measuring resistor for the low-resistance measurement
U 1
Voltage in the high-impedance partial measurement
U 2
Voltage in the low-impedance partial measurement

Alternativ kann der Isolationswiderstand auch über ein Kennlinienfeld oder eine Look-up-Tabelle bzw. Matrix in der Auswerteeinrichtung bestimmt werden. Es ist ferner möglich, dass die Bestimmung des Isolationswiderstands nach anderen Formeln, z. B. nach anderen Normvorgaben, wie z. B. der ECE-R: Ausgabe 2010 erfolgt. Es ist auch möglich, dass das Handmessgerät ein Umschalten zwischen verschiedenen Methoden oder Formeln zur Bestimmung des Isolationswiderstands umschaltbar ist.Alternatively, the insulation resistance can also be determined via a characteristic field or a look-up table or matrix in the evaluation device. It is also possible that the determination of the insulation resistance according to other formulas, eg. B. according to other standards, such. B. the ECE-R: Edition 2010 he follows. It is also possible that the hand-held device switching over between different methods or formulas for determining the insulation resistance is switchable.

Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass ein zwar relativ einfacher Auswerteschritt bei der Bestimmung des Isolationswiderstands automatisiert von dem Handmessgerät übernommen wird und dadurch immer wieder auftretende Fehler bei einer manuellen Berechnung oder bei einem manuellen Bestimmen anhand eines Kennlinienfeldes ausgeschlossen sind. Besonders vorteilhaft ist das Handmessgerät in einer Werkstatt Oder im Feldbetrieb einsetzbar, da in diesen Umgebungen meist ein Schreibplatz zum Notieren des Niederohmmesswerts und des Hochohmmesswerts sowie zur Berechnung des Isolationswiderstands schlichtweg fehlt, sodass sich diese Werte kurzfristig gemerkt und gegebenenfalls unkorrekt wiedergegeben und weiterverarbeitet werden.The advantage of the invention is to be seen in that a relatively simple evaluation step in the determination of the insulation resistance is automatically taken over by the hand-held measuring device and thereby repeatedly occurring errors in a manual calculation or in a manual determination based on a characteristic field are excluded. Particularly advantageously, the hand-held device can be used in a workshop or in field operation, since in these environments usually a writing space for recording the low-ohm value and the Hochohmmesswerts and to calculate the insulation resistance is simply missing, so that these values are noted in the short term and possibly incorrectly reproduced and further processed.

Zugleich wird durch das Handmessgerät eine Messvorrichtung vorgeschlagen, die unabhängig von in den Fahrzeugen oder in den Photovoltaik-Anlagen integrierten Selbsttestvorrichtungen arbeiten kann und gegebenenfalls als eine Referenzmessung zur Überprüfung der integrierten Messeinrichtungen dienen kann.At the same time, a measuring device is proposed by the hand-held measuring device which can operate independently of self-test devices integrated in the vehicles or in the photovoltaic systems and, if appropriate, can serve as a reference measurement for checking the integrated measuring devices.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Teilmessung durch Auswertung einer Messspannung, welche zwischen den zwei Messsonden anliegt, wobei die Messspannung als die Betriebsspannung der Hochspannungsquelle ausgebildet ist. Die Messspannung wird somit nicht von dem Handmessgerät bereitgestellt, sondern es wird an der aktiven Hochspannungsquelle gemessen. Beispielsweise wird als ein erster Messpunkt der Hochspannungsquelle ein Pluspol und als zweiter Messpunkt der Hochspannungsquelle ein Minuspol verwendet.In a preferred embodiment of the invention, the partial measurement is carried out by evaluating a measuring voltage which is applied between the two measuring probes, wherein the measuring voltage is designed as the operating voltage of the high voltage source. The measuring voltage is thus not provided by the hand-held measuring device, but is measured at the active high-voltage source. For example, as a first measuring point of the high voltage source, a positive pole and as second measuring point of the high voltage source uses a negative pole.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Handmessgerät eine vorzugsweise integrierte Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des Isolationswiderstands auf. Diese Anzeigeeinrichtung kann wahlweise eine Ampelfunktion aufweisen, sodass z. B. bei einem zu niedrigen Isolationswiderstand ein rotes Licht und bei einem ausreichenden Isolationswiderstand ein grünes Licht aufleuchtet und/oder als eine nummerische Anzeige, wie zum Beispiel ein LCD-Feld, ausgebildet sein.In a preferred embodiment of the invention, the hand-held device has a preferably integrated display device for displaying the insulation resistance. This display device may optionally have a traffic light function, so z. B. at a low insulation resistance, a red light and a sufficient insulation resistance a green light lights up and / or as a numeric display, such as an LCD panel, be formed.

Bei einer besonders bevorzugten konstruktiven Realisierung ist die erste Messsonde in einem ersten Handteil und die zweite Messsonde in einem zweiten Handteil angeordnet, wobei die zwei Handteile über ein Messkabel vorzugsweise unmittelbar miteinander verbunden sind. Diese konstruktive Ausgestaltung hat sich bei konventionellen Handmessgeräten bereits als sehr vorteilhaft erwiesen. Im Betrieb wird das erste Handteil mit einer ersten Hand und das zweite Handteil mit einer zweiten Hand gegriffen und die Messsonden auf die Referenzmasse bzw. den Messpunkt gesetzt. Durch das zwischen den Handteilen angeordnete Messkabel sind die Handteile miteinander unverlierbar verbunden und haben zugleich ausreichend Bewegungsspielraum zueinander.In a particularly preferred constructional realization, the first measuring probe is arranged in a first handpiece and the second measuring probe is arranged in a second handpiece, wherein the two handpieces are preferably directly connected to each other via a measuring cable. This structural design has already proven to be very advantageous in conventional handheld devices. In operation, the first hand part is gripped with a first hand and the second hand part with a second hand and the measuring probes are set to the reference mass or the measuring point. By arranged between the hand parts measuring cable handpieces are connected to each other captive and at the same time have enough room to move each other.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die verschiedenen Einrichtungen insbesondere die Umschalteinrichtung, die Messeinrichtung und die Auswerteeinrichtung in einem der Handteile angeordnet ist oder auf die beiden Handteile verteilt sind. Das Handmessgerät besteht in diesem Fall nur aus den beiden Handteilen und dem dazwischen angeordneten Messkabel.Particularly preferably, it is provided that the various devices, in particular the switching device, the measuring device and the evaluation device are arranged in one of the hand parts or distributed to the two hand parts. In this case, the hand-held measuring device consists only of the two handpieces and the measuring cable arranged in between.

Bei einer möglichen Ausführungsform ist die Umschaltvorrichtung als eine manuelle Umschaltvorrichtung ausgebildet. Diese Ausgestaltung erlaubt es, den Messwiderstand besonders bevorzugt durch einen mechanischen Schaltvorgang in dem Handmessgerät zu ändern bzw. von der hochohmigen Teilmessung zur niederohmigen Teilmessung umzuschalten. Diese Ausführungsform ist als besonders robust anzusehen. Bei einer möglichen Ausführungsform weist ein Handteil einen Bedienknopf zur Umschaltung auf, so dass der Benutzer das Handmessgerät komfortabel umschalten kann, während die Messsonden an der Referenzmasse bzw. an dem Messpunkt anliegen.In one possible embodiment, the switching device is designed as a manual switching device. This embodiment makes it possible to change the measuring resistor particularly preferably by a mechanical switching operation in the hand-held measuring device or to switch over from the high-impedance partial measurement to the low-impedance partial measurement. This embodiment is considered to be particularly robust. In one possible embodiment, a handset has a control button for switching, so that the user can conveniently switch the hand-held measuring device while the measuring probes lie against the reference mass or at the measuring point.

Bei einer möglichen Alternative ist die Umschaltvorrichtung als eine automatische Umschaltvorrichtung ausgebildet, sodass im Rahmen einer Messprozedur die Umschaltung zwischen den Teilmessungen automatisiert erfolgt.In one possible alternative, the switching device is designed as an automatic switching device, so that the switchover between the partial measurements takes place automatically within the scope of a measuring procedure.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteinrichtung ausgebildet, einen ersten Isolationswiderstand an einem ersten Messpunkt und einen zweiten Isolationswiderstand an einem zweiten Messpunkt aufzunehmen und automatisch den niedrigeren Isolationswiderstand zu bestimmen und – optional ergänzend – auszugeben. In dieser Ausgestaltung wird ein weiterer Messschritt, wie dieser beispielsweise in der ECE-R 100 gefordert ist, von dem Handmessgerät übernommen. In der Vorschrift wird nämlich verlangt, dass der Isolationswiderstand von einem ersten Pol der Hochspannungsquelle und von einem zweiten Pol der Hochspannungsquelle jeweils gegenüber der Referenzmasse zu bestimmen ist, wobei der niedrigere Isolationswiderstand den kritischen Wert darstellt. Die Automatisierung dieses Auswerteschrittes führt wieder zu einer Vereinfachung der Messung und vermindert somit die Fehleranfälligkeit der Messung, wie bereits oben diskutiert wurde.In a particularly preferred embodiment of the invention, the evaluation device is designed to receive a first insulation resistance at a first measurement point and a second insulation resistance at a second measurement point and automatically determine the lower insulation resistance and - optionally complement - output. In this embodiment, a further measuring step, as this example, in the ECE-R 100 is required, taken from the hand-held device. Namely, the provision requires that the insulation resistance of a first pole of the high voltage source and of a second pole of the high voltage source be determined in each case with respect to the reference ground, wherein the lower insulation resistance represents the critical value. The automation of this evaluation step leads again to a simplification of the measurement and thus reduces the error rate of the measurement, as already discussed above.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Handmessgerät eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eine vollautomatische oder eine teilautomatische Messprozedur zur Messung des Isolationswiderstands umsetzt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the hand-held measuring device comprises a control device, wherein the control device converts a fully automatic or a partially automatic measuring procedure for measuring the insulation resistance.

Bei einer ersten Ausführungsalternative ist die Umschaltvorrichtung automatisch ausgebildet. Eine mögliche vollautomatische Messprozedur sieht wie folgt aus:

  • a) Kontaktieren des Messpunkts und der Referenzmasse mit den Messsonden,
  • b) Starten der vollautomatischen Messprozedur,
  • c) Aufnahme des Hochohmmesswerts oder des Niederohmmesswerts,
  • d) Automatisches Umschalten des Handmessgeräts,
  • e) Aufnahme des anderen Ohmmesswerts,
  • f) Automatisches Bestimmen des Isolationswiderstands.
In a first alternative embodiment, the switching device is formed automatically. A possible fully automatic measurement procedure looks as follows:
  • a) contacting the measuring point and the reference mass with the measuring probes,
  • b) starting the fully automatic measuring procedure,
  • c) recording the high-ohm reading or the low-ohm reading,
  • d) automatic switching of the hand-held measuring device,
  • e) recording the other ohm reading,
  • f) Automatic determination of the insulation resistance.

Der Benutzer muss somit nur die Messsonden korrekt positionieren, die Messung wird vollständig automatisch durchgeführt. Die Messung kann beispielsweise durch einen Knopfdruck an einem der beiden Handteile gestartet werden.The user therefore only has to position the probes correctly, the measurement is carried out completely automatically. The measurement can be started, for example, by pressing a button on one of the two hand parts.

Eine zweite Alternative der vollautomatischen Messprozedur kann beispielsweise wie folgt umgesetzt werden:

  • a) Positionieren der beiden Messsonden auf einem ersten Messpunkt (erster Pol) und der Referenzmasse,
  • b) Durchführung der Messung des Isolationswiderstands gemäß der vorhergehenden Alternative mit den Schritten b)–f),
  • c) Umsetzen der zweiten Messsonde auf den zweiten Messpunkt (zweiter Pol),
  • d) Wiederholung der Messprozedur der vorhergehenden Alternative mit den Schritten b)–f),
  • e) Bestimmung des niedrigeren Isolationswiderstands aus den beiden Messungen.
A second alternative of the fully automatic measuring procedure can be implemented, for example, as follows:
  • a) positioning the two measuring probes on a first measuring point (first pole) and the reference mass,
  • b) carrying out the measurement of the insulation resistance according to the preceding alternative with the steps b) -f),
  • c) converting the second measuring probe to the second measuring point (second pole),
  • d) repetition of the measuring procedure of the preceding alternative with the steps b) -f),
  • e) Determination of the lower insulation resistance from the two measurements.

Bei einer teilautomatischen Messprozedur wird besonders bevorzugt die manuelle Umschaltvorrichtung verwendet. Statt eines automatischen Umschalten des Handmessgeräts (Schritt d) der vorhergehenden Alternativen) wird ein manuelles Umschalten des Handmessgeräts umgesetzt.In a semi-automatic measuring procedure, the manual switching device is particularly preferably used. Instead of an automatic switching of the hand-held measuring device (step d) of the preceding alternatives), a manual switching of the hand-held measuring device is implemented.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung des Isolationswiderstands mit dem Handmessgerät, wie es zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Another object of the invention relates to a method for measuring the insulation resistance with the hand-held measuring device, as described above or according to one of the preceding claims.

Das Verfahren umfasst die nachfolgend beschriebenen Schritte, welche vorzugsweise in der dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden. Bei abgewandelten Ausführungsformen können auch Schritte vertauscht werden.The method comprises the steps described below, which are preferably carried out in the order shown. In modified embodiments, steps can also be reversed.

Bei dem Verfahren werden die beiden Messsonden auf die Referenzmasse bzw. auf den ersten Messpunkt der Hochspannungsquelle gesetzt, wobei das Kontaktieren handgeführt durch den Benutzer erfolgt. Nach der Kontaktierung wird der Hochohmmesswert oder der Niederohmmesswert in Abhängigkeit von der bei der Umschaltvorrichtung eingestellten Messmethode aufgenommen. Nachdem einer der Ohmmesswerte aufgenommen wurde, wird die Umschaltvorrichtung umgeschaltet, sodass ein Wechsel zwischen der hochohmigen und der niederohmigen Teilmessung stattfindet. In einem nächsten Schritt wird der Ohmmesswert aufgenommen, welcher zuvor noch nicht aufgenommen wurde. Auf Basis des Niederohmmesswerts und des Hochohmmesswerts wird der Isolationswiderstand automatisch bestimmt. Nach der Aufnahme des zweiten Ohmmesswerts kann die Kontaktierung der Messsonden wieder aufgelöst werden.In the method, the two probes are set to the reference ground or to the first measuring point of the high voltage source, wherein the contacting is done by the user hand-held. After contacting, the high-ohm value or the low-ohm value is recorded as a function of the measuring method set in the switching device. After one of the ohm readings has been taken, the switching device is switched so that a change takes place between the high-resistance and the low-resistance partial measurement. In a next step, the ohm reading is recorded, which was not recorded before. Based on the low-ohm reading and the high-ohm reading, the insulation resistance is automatically determined. After recording the second ohm reading, the contacting of the probes can be resolved again.

Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung werden die gleichen Schritte an einem zweiten Messpunkt der Hochspannungsquelle durchgeführt, um einen zweiten Isolationswiderstand zu bestimmen. Die Schritte des Verfahrens können in der Reihenfolge wie in dem vorhergehenden Anspruch dargestellt ausgeführt werden, es kann jedoch auch eine andere Reihenfolge gewählt werden. So ist es z. B. möglich, den ersten und zweiten Isolationswiderstand erst nach Abschluss der Aufnahme des Hochohmmesswerts oder des Niederohmmesswerts des zweiten Messpunkts zu bestimmen.In one possible development of the invention, the same steps are carried out at a second measuring point of the high-voltage source in order to determine a second insulation resistance. The steps of the method may be performed in the order as set forth in the preceding claim, but a different order may be chosen. So it is z. For example, it is possible to determine the first and second insulation resistance only after completion of the recording of the high-ohm measurement value or the low-ohm measurement value of the second measurement point.

Bei einer Weiterführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass ein automatischer Vergleich des ersten Isolationswiderstands mit dem zweiten Isolationswiderstands durchgeführt und der Wert des niedrigeren Isolationswiderstands ausgegeben wird.In a continuation of the method, it is provided that an automatic comparison of the first insulation resistance with the second insulation resistance is performed and the value of the lower insulation resistance is output.

Es ist besonders bevorzugt, wenn das Verfahren zur Messung des Isolationswiderstands einer Hochspannungsquelle, insbesondere eines Hochspannungsakkumulators – auch Traktionsbatterie genannt – in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug eingesetzt wird, wobei die Hochspannungsquelle zur Bereitstellung der Antriebsenergie ausgebildet ist. Durch das Verfahren kann die Betriebssicherheit des Elektro- oder Hybridfahrzeugs erhöht werden.It is particularly preferred if the method for measuring the insulation resistance of a high voltage source, in particular a high voltage battery - also called traction battery - is used in an electric or hybrid vehicle, wherein the high voltage source is designed to provide the drive energy. By the method, the reliability of the electric or hybrid vehicle can be increased.

Bei einer anderen Alternative des Verfahrens ist die Hochspannungsquelle als eine Photovoltaikanlage ausgebildet, wobei der Isolationswiderstand zwischen einem ersten und einem zweiten Pol von Fotovoltaikmodulen einerseits und einem Rahmen, Gehäuse oder einer Aufständerung der Fotovoltaikanlage andererseits gemessen wird.In another alternative of the method, the high voltage source is designed as a photovoltaic system, wherein the insulation resistance between a first and a second pole of photovoltaic modules on the one hand and a frame, housing or a Aufständerung the photovoltaic system on the other hand is measured.

Ein letzter Gegenstand betrifft die Verwendung des Handmessgeräts, wie es zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Figuren in einem Verfahren, wie es zuvor beschrieben wurde bzw. in einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder zur Messung des Isolationswiderstands bei einer Hochspannungsquelle, insbesondere Hochspannungsakkumulator, in einem Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug zur Bereitstellung der Antriebsenergie oder einer Photovoltaik-Anlage.A final subject relates to the use of the hand-held measuring device as described above or according to one of the preceding figures in a method as described above or in one of the preceding claims and / or for measuring the insulation resistance in a high-voltage source, in particular high-voltage accumulator , in an electric or hybrid vehicle to provide the drive power or a photovoltaic system.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung eines Handmessgeräts als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 a schematic representation of a hand-held measuring device as an embodiment of the invention;

2a, b ein schematischer Schaltplan zur Illustration einer hochohmigen und einer niederohmigen Teilmessung für eine Isolationswiderstandsmessung an einem ersten Pol an einer Hochspannungsquelle; 2a , b shows a schematic circuit diagram for illustrating a high-resistance and a low-resistance partial measurement for an insulation resistance measurement at a first pole at a high-voltage source;

3a, b ein schematischer Schaltplan zur Illustration einer hochohmigen und einer niederohmigen Teilmessung für eine Isolationswiderstandsmessung an einem zweiten Pol an einer Hochspannungsquelle; 3a , b shows a schematic circuit diagram for illustrating a high-resistance and a low-resistance partial measurement for an insulation resistance measurement at a second pole at a high-voltage source;

4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Messprozedur zur Messung des Isolationswiderstands an der Hochspannungsquelle mit dem Handmessgerät. 4 a flowchart for explaining the measuring procedure for measuring the insulation resistance at the high voltage source with the hand-held device.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding or identical parts are each provided with the same reference numerals in the figures.

Die 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung ein Handmessgerät 1, welches zur Isolationswiderstandsmessung an einer Hochspannungsquelle ausgebildet ist. Das Handmessgerät 1 ist als ein 2-poliges Messgerät ausgebildet und weist zwei Messsonden 2a, b auf, welche jeweils auf einem Handteil 3a bzw. 3b angeordnet sind. Die Messsonden 2a, b sind als Kontaktspitzen z. B. aus Metall ausgebildet. Sie können – wie schematisiert dargestellt – als Spitzen ausgebildet sein, bei alternativen Ausführungsbeispielen sind diese Messsonden 2a, b beispielsweise pilzförmig geformt.The 1 shows a highly schematic representation of a hand-held device 1 , which is designed for insulation resistance measurement at a high voltage source. The hand-held device 1 is designed as a 2-pole measuring device and has two measuring probes 2a , b on, each on a handpiece 3a respectively. 3b are arranged. The probes 2a , b are as contact tips z. B. formed of metal. They may be formed as peaks, as shown schematically, in alternative embodiments these are measuring probes 2a , b, for example, mushroom-shaped.

Die beiden Handteile 3a, b sind über ein Messkabel 4 miteinander verbunden, über das ein Messstrom fließen kann bzw. über dem eine Messspannung anliegen kann.The two hand parts 3a , b are via a measuring cable 4 connected to each other via which a measuring current can flow or over which a measuring voltage can be applied.

Die beiden Handteile 3a, b weisen ergonomisch geformte Halterungen 5a, b auf, welche ein einfaches Greifen und Halten der Handteile 3a, b bei der Benutzung ermöglichen. Beispielsweise sind die Halterungen 5a, b aus einem Weichgummi ausgebildet oder weisen Riffelungen auf.The two hand parts 3a , b have ergonomically shaped brackets 5a , b on what a simple gripping and holding the hand parts 3a to enable b in use. For example, the brackets 5a , b formed from a soft rubber or have corrugations on.

Das Handmessgerät 1 ist zur Durchführung der Messung des Isolationswiderstands ausgebildet, wie dies nachfolgend anhand der 2a, b bzw. 3a, b erläutert wird.The hand-held device 1 is designed to carry out the measurement of the insulation resistance, as described below with reference to 2a , b or 3a , b is explained.

In der 2a ist eine Hochspannungsquelle 6a, ausgebildet als ein Hochspannungsakkumulator in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug zur Bereitstellung der Antriebsenergie gezeigt. Derartige Hochspannungsakkumulatoren 6 haben typischerweise eine Betriebsspannung zwischen 60 Volt und 300 Volt Gleichspannung. Der Hochspannungsakkumulator 6 weist einen Pluspol 7a und einen Minuspol 7b auf, über die der Hochspannungsakkumulator 6 mit einem Energiesystem 8 des Elektro- oder Hybridfahrzeugs verbunden ist. Das Energiesystem 8 ist elektrisch isoliert zu einem Gehäuse des Energiesystems 8 bzw. einer Karosserie des Elektro- oder Hybridfahrzeugs als eine Referenzmasse 9 angeordnet. Ziel der Isolationswiderstandsmessung ist es, den Widerstand zwischen dem Energiesystem 8 und der Referenzmasse 9 zu ermitteln.In the 2a is a high voltage source 6a , shown as a high voltage accumulator in an electric or hybrid vehicle for providing drive energy. Such high voltage batteries 6 typically have an operating voltage between 60 volts and 300 volts DC. The high voltage accumulator 6 has a plus pole 7a and a negative pole 7b on, over which the high voltage accumulator 6 with an energy system 8th the electric or hybrid vehicle is connected. The energy system 8th is electrically isolated to a housing of the power system 8th or a body of the electric or hybrid vehicle as a reference mass 9 arranged. The aim of insulation resistance measurement is to measure the resistance between the energy system 8th and the reference mass 9 to investigate.

Hierzu wird in einem ersten Schritt die erste Messsonde 2a mit der Referenzmasse 9 und die zweite Messsonde 2b mit dem Minuspol 7b kontaktiert. Die Kontaktierung erfolgt händisch, d. h. die Messsonden 2a, b werden auf das Gehäuse oder die Karosserie als Referenzmasse 9 bzw. den Minuspol 7b aufgesetzt und angedrückt.For this purpose, in a first step, the first probe 2a with the reference mass 9 and the second probe 2 B with the negative pole 7b contacted. The contacting is done manually, ie the probes 2a , b be on the case or the body as a reference mass 9 or the negative pole 7b put on and pressed.

Die 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration des Ablaufs der Messung, wobei dieser Kontaktierungsschritt mit der Bezugsziffer 100 bezeichnet ist.The 4 shows a flowchart illustrating the flow of the measurement, this contacting step with the reference numeral 100 is designated.

In einem nächsten Schritt 200 wird eine hochohmige Teilmessung durchgeführt, wobei eine Spannung U1 ermittelt wird, welche an einem nicht dargestellten ersten Messwiderstand abfällt, der in Reihe zwischen dem Minuspol 7b und der Referenzmasse 9 geschaltet ist. Dieser erste Messwiderstand ist in dem Handmessgerät 1 integriert und hat einen Wert von z. B. 10 Megaohm.In a next step 200 is carried out a high-impedance partial measurement, wherein a voltage U1 is determined, which drops at a first measuring resistor, not shown, in series between the negative pole 7b and the reference mass 9 is switched. This first measuring resistor is in the hand-held measuring device 1 integrated and has a value of z. B. 10 megohms.

In einem nächsten Schritt 300 (4) wird die Messart umgeschaltet, indem ein zweiter Messwiderstand R0 ebenfalls in Reihe zwischen dem Minuspol 7b und der Referenzmasse 9, jedoch parallel zu dem ersten Messwiderstand gesetzt wird, wie dies in der 2b dargestellt ist. Der zweite Messwiderstand R0 ist kleiner als der erste Messwiderstand und weist beispielsweise einen Wert < 1 Megaohm auf.In a next step 300 ( 4 ), the type of measurement is switched by a second measuring resistor R0 also in series between the negative pole 7b and the reference mass 9 , however, is set in parallel to the first measuring resistor, as shown in the 2 B is shown. The second measuring resistor R0 is smaller than the first measuring resistor and has, for example, a value <1 megohm.

In einem Schritt 400 wird eine niederohmige Teilmessung durchgeführt, wobei die Spannung U2 gemessen wird, die an dem zweiten Messwiderstand R0 abfällt.In one step 400 a low-resistance partial measurement is carried out, wherein the voltage U2 which drops at the second measuring resistor R0 is measured.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Messspannung, die das Handmessgerät 9 für die Teilmessungen nutzt, durch den Hochspannungsakkumulator 6 bereitgestellt wird.It should be noted that the measuring voltage, which is the handheld 9 for the partial measurements, by the high voltage accumulator 6 provided.

In einem nächsten Schritt 500 (4) wird der Isolationswiderstand Ri_minus zwischen dem Minuspol 7b und der Referenzmasse 9 nach der nachfolgenden Gleichung bestimmt:

Figure 00120001
In a next step 500 ( 4 ), the insulation resistance Ri_minus between the negative pole 7b and the reference mass 9 determined according to the following equation:
Figure 00120001

In den 3a, b ist der schaltungstechnische Aufbau zur Messung des Isolationswiderstands Ri_plus zwischen dem Pluspol 7a und der Referenzmasse 9 dargestellt, wobei die Messung analog zu der Messung des Isolationswiderstands Ri_minus des Minuspols 7b erfolgt, sodass auf die Beschreibung zu den 2a, b bzw. der 4 verwiesen wird. Der Isolationswiderstand Ri_plus zwischen dem Pluspol 7a und der Referenzmasse 9 wird nach der folgenden Gleichung bestimmt:

Figure 00120002
In the 3a , b is the circuit design for measuring the insulation resistance Ri_plus between the positive pole 7a and the reference mass 9 shown, wherein the measurement analogous to the measurement of the insulation resistance Ri_minus of the negative pole 7b takes place so that on the description to the 2a , b or the 4 is referenced. The insulation resistance Ri_plus between the positive pole 7a and the reference mass 9 is determined according to the following equation:
Figure 00120002

Nach Bestimmung des ersten Isolationswiderstands Ri_minus zwischen Minuspol 7b und Referenzmasse 9 und des zweiten Isolationswiderstands Ri_plus zwischen Pluspol 7a und Referenzmasse 9 wird in einem optionalen, weiteren Verfahrensschritt der niedrigere Widerstandswert ermittelt.After determining the first insulation resistance Ri_minus between negative pole 7b and reference mass 9 and the second insulation resistance Ri_plus between positive pole 7a and reference mass 9 In an optional, further method step, the lower resistance value is determined.

Statt den genannten Formeln können auch Formeln verwendet werden, die den ersten Messwiderstand R1 berücksichtigt:

Figure 00120003
bzw.Instead of the formulas mentioned, it is also possible to use formulas which take into account the first measuring resistor R1:
Figure 00120003
respectively.

Figure 00130001
Figure 00130001

Das Handmessgerät 1 weist zur Durchführung des Verfahrens eine Umschalteinrichtung 10 auf, welche die Umschaltung zwischen der hochohmigen (2a und 3a) und der niederohmigen (2b und 3b) Teilmessung ermöglicht. Diese Umschaltung kann beispielsweise und wie in der 1 schematisiert dargestellt manuell durch Drücken eines Knopfs erfolgen, bei abgewandelten Ausführungsbeispielen kann die Umschaltung auch automatisiert passieren.The hand-held device 1 has a switching device for carrying out the method 10 on which the switching between the high-impedance ( 2a and 3a ) and the low-resistance ( 2 B and 3b ) Partial measurement allows. This switching can, for example, and as in the 1 shown schematically by pressing a button, in modified embodiments, the switching can also happen automatically.

Ferner umfasst das Handmessgerät 1 eine Messeinrichtung 11, welche den Hochohmmesswert U1 bzw. U1' und den Niederohmmesswert U2 bzw U2' ermittelt. Eine Auswerteeinrichtung 12 ist dazu ausgebildet, aus dem Hochohmmesswert U1, U1' und dem Niederohmmesswert U2, U2' den Isolationswiderstand Ri_minus, Ri_plus automatisch zu bestimmen und optional ergänzend auf einer Anzeigeeinrichtung 13 darzustellen.Furthermore, the hand-held device includes 1 a measuring device 11 which determines the high-ohm value U1 or U1 'and the low-ohm value U2 or U2'. An evaluation device 12 is designed to automatically determine the insulation resistance Ri_minus, Ri_plus from the high-ohm measurement value U1, U1 'and the low-ohm value U2, U2' and optionally additionally on a display device 13 display.

Das Handmessgerät 1 zeichnet sich durch einen sehr einfachen und kompakten Aufbau aus. So sind sämtliche notwendigen Komponenten auf die zwei Handteile 3a, b verteilt, welche nur über das Messkabel 4 miteinander verbunden sind.The hand-held device 1 is characterized by a very simple and compact design. So all the necessary components are on the two hand parts 3a , b distributed, which only over the measuring cable 4 connected to each other.

Bei möglichen Ausgestaltungen der Erfindung kann die Messung einer der Isolationswiderstände Ri_minus, Ri_plus auch vollautomatisch erfolgen. Hierzu werden die Messsonden 2a, b auf einem der Pole 7a, b und auf der Referenzmasse 9 aufgesetzt, wobei die Erfassung des Hochohmmesswerts U1 bzw. U1', des Niederohmmesswerts U2 bzw. U2' und das Umschalten der Messart automatisiert erfolgt, sodass nach dem Starten der Messprozedur der Benutzer nur noch die Anzeige des Isolationswiderstandswerts Ri_minus bzw. Ri_plus abwarten muss.In possible embodiments of the invention, the measurement of one of the insulation resistors Ri_minus, Ri_plus can also be fully automatic. For this the measuring probes become 2a , b on one of the poles 7a , b and on the reference mass 9 The acquisition of the high-ohm value U1 or U1 ', the low-ohm value U2 or U2' and the switching of the type of measurement is automated, so that after starting the measurement procedure, the user only has to wait for the indication of the insulation resistance value Ri_minus or Ri_plus.

Während vorstehend mindestens ein Ausführungsbeispiel detailliert offenbart wurde, ist es anzuerkennen, dass eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Variationen existieren. Es ist ebenfalls anzuerkennen, dass das mindestens eine Ausführungsbeispiel nur beispielhaften Charakter hat und keine Begrenzung des Schutzumfangs, der Anwendungsgebiete oder der Konfiguration darstellt. Vielmehr soll die vorliegende Offenbarung einen angenehmen Fahrplan zur Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels sein. Somit sollte es anzuerkennen sein, dass verschiedene Variationen der Funktion oder der Anordnung der Elemente des mindestens einen Ausführungsbeispiels eingesetzt werden können, ohne den Umfang zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtmäßigen Äquivalente vorgegeben ist.While at least one embodiment has been disclosed in detail above, it is to be appreciated that a variety of variations of the invention exist. It should also be appreciated that the at least one embodiment is merely exemplary in nature and is not intended to limit the scope, fields of application, or configuration. Rather, the present disclosure should be a pleasant roadmap for implementing at least one embodiment. Thus, it should be recognized that various variations in the function or arrangement of elements of the at least one embodiment may be employed without departing from the scope defined by the claims and their legal equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Handmessgeräthandheld instrument
2a, b2a, b
Messsondeprobe
3a, b3a, b
Handteilhandpiece
44
MesskabelLeads
5a, b5a, b
ergonomisch geformte Halterungenergonomically shaped brackets
66
HochspannungsakkumulatorHochspannungsakkumulator
7a7a
Pluspolpositive pole
7b7b
Minuspolminuspol
88th
Energiesystemenergy system
99
Referenzmassereference mass
1010
Umschalteinrichtungswitchover
1111
Messeinrichtungmeasuring device
1212
Auswerteeinrichtungevaluation
1313
Anzeigeeinrichtungdisplay

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10304234 A1 [0004] DE 10304234 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ECE-R 100 [0003] ECE-R 100 [0003]
  • ECE-R 100: Ausgabe 1997 [0017] ECE-R 100: Edition 1997 [0017]
  • ECE-R: Ausgabe 2010 [0018] ECE-R: Edition 2010 [0018]
  • ECE-R 100 [0027] ECE-R 100 [0027]

Claims (15)

Handmessgerät (1) zur Messung des Isolationswiderstands (Ri_minus, Ri_plus) einer Hochspannungsquelle (6) gegenüber einer Referenzmasse (9) mit einer ersten Messsonde (2a) zur Kontaktierung der Referenzmasse (9), mit einer zweiten Messsonde (2b) zur Kontaktierung eines Messpunkts (7a, b) der Hochspannungsquelle (6), mit einer Umschalteinrichtung (10) zur Umschaltung des Handmessgeräts (1) zwischen einer hochohmigen und einer niederohmigen Teilmessung, mit einer Messeinrichtung (11), die ausgebildet ist, bei der hochohmigen Teilmessung einen Hochohmmesswert (U1, U1') und bei der niederohmigen Teilmessung einen Niederohmmesswert (U2, U2') zu ermitteln, und mit einer Auswerteeinrichtung (12), die ausgebildet ist, aus dem Hochohmmesswert (U1, U1') und dem Niederohmmesswert (U2, U2') den Isolationswiderstand (Ri_minus, Ri_plus) automatisch zu bestimmen.Handheld measuring device ( 1 ) for measuring the insulation resistance (Ri_minus, Ri_plus) of a high voltage source ( 6 ) compared to a reference mass ( 9 ) with a first measuring probe ( 2a ) for contacting the reference mass ( 9 ), with a second measuring probe ( 2 B ) for contacting a measuring point ( 7a , b) the high voltage source ( 6 ), with a switching device ( 10 ) for switching the hand-held measuring device ( 1 ) between a high-impedance and a low-resistance partial measurement, with a measuring device ( 11 ), which is designed to determine a high-ohm value (U1, U1 ') in the case of the high-resistance partial measurement and a low-ohm value (U2, U2') in the case of the low-resistance partial measurement, and to an evaluation device ( 12 ), which is designed to automatically determine the insulation resistance (Ri_minus, Ri_plus) from the high-ohm value (U1, U1 ') and the low-ohm value (U2, U2'). Handmessgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmessung durch Auswertung einer Messspannung erfolgt, wobei die Messspannung als die Betriebsspannung der Hochspannungsquelle (6) ausgebildet ist.Handheld measuring device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the partial measurement is carried out by evaluation of a measuring voltage, wherein the measuring voltage as the operating voltage of the high voltage source ( 6 ) is trained. Handmessgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung (13) zur Anzeige des Isolationswiderstands (Ri_minus, Ri_plus).Handheld measuring device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized by a display device ( 13 ) for indicating the insulation resistance (Ri_minus, Ri_plus). Handmessgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messsonde (2a) in einem ersten Handteil (3a) und die zweite Messsonde (2b) in einem zweiten Handteil (3b) angeordnet ist, wobei die zwei Handteile (3a, b) über ein Messkabel (4) vorzugsweise unmittelbar miteinander verbunden sind.Handheld measuring device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first measuring probe ( 2a ) in a first hand part ( 3a ) and the second measuring probe ( 2 B ) in a second handpiece ( 3b ), wherein the two hand parts ( 3a , b) via a measuring cable ( 4 ) are preferably connected directly to each other. Handmessgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (10), die Messeinrichtung (11) und die Auswerteeinrichtung (12) in einem der Handteile (3a, b) angeordnet oder auf die beiden Handteile (3a, b) verteilt sind.Handheld measuring device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the switching device ( 10 ), the measuring device ( 11 ) and the evaluation device ( 12 ) in one of the hand parts ( 3a , b) arranged or on the two hand parts ( 3a , b) are distributed. Handmessgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung als eine manuelle Umschaltvorrichtung (10) ausgebildet ist.Handheld measuring device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device as a manual switching device ( 10 ) is trained. Handmessgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (10) als eine automatische Umschaltvorrichtung ausgebildet ist.Handheld measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the switching device ( 10 ) is formed as an automatic switching device. Handmessgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (12) ausgebildet ist, einen ersten Isolationswiderstand (Ri_minus) an einem ersten Messpunkt (7b) und einen zweiten Isolationswiderstand (Ri_plus) an einem zweiten Messpunkt (7a) aufzunehmen und automatisch den niedrigeren Isolationswiderstand zu bestimmen und – optional ergänzend – auszugeben.Handheld measuring device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation device ( 12 ) is formed, a first insulation resistance (Ri_minus) at a first measuring point ( 7b ) and a second insulation resistance (Ri_plus) at a second measuring point ( 7a ) and automatically determine the lower insulation resistance and - optionally supplementary - output. Handmessgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eine vollautomatische oder teilautomatische Messprozedur zur Messung des Isolationswiderstand (Ri_minus, Ri_plus) umsetzt.Handheld measuring device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by a control device, wherein the control device converts a fully automatic or semi-automatic measuring procedure for measuring the insulation resistance (Ri_minus, Ri_plus). Verfahren zur Messung eines Isolationswiderstands (Ri_minus) mit dem Handmessgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Schritte: – Kontaktieren der ersten Messsonde mit der Referenzmasse (100); – Kontaktieren der zweiten Messsonde mit einem ersten Messpunkt der Hochspannungsquelle (100); – Aufnahme des Hochohmmesswerts oder des Niederohmmesswerts (200); – Umschalten des Handmessegeräts (300); – Aufnahme des Niederohmmesswerts bzw. des Hochohmmesswerts (400); – automatisches Bestimmen des Isolationswiderstands (500).Method for measuring an insulation resistance (Ri_minus) with the hand-held measuring device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized by the steps: - contacting the first measuring probe with the reference mass ( 100 ); Contacting the second measuring probe with a first measuring point of the high voltage source ( 100 ); - recording the high-ohm reading or low-ohm reading ( 200 ); - Switching the hand-held measuring device ( 300 ); - recording the low-ohm value or the high-ohm value ( 400 ); - automatic determination of the insulation resistance ( 500 ). Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Abarbeitung der Schritte des Anspruchs 10 an einem zweiten Messpunkt (7b) der Hochspannungsquelle (6) zur Bestimmung eines zweiten Isolationswiderstands (Ri_plus).Method according to claim 10, characterized by a processing of the steps of claim 10 at a second measuring point ( 7b ) of the high voltage source ( 6 ) for determining a second insulation resistance (Ri_plus). Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen automatischen Vergleich des ersten Isolationswiderstands (Ri_minus) mit dem zweiten Isolationswiderstands (Ri_plus).A method according to claim 11, characterized by an automatic comparison of the first insulation resistance (Ri_minus) with the second insulation resistance (Ri_plus). Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (6), insbesondere als ein Hochspannungsakkumulator, in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug zur Bereitstellung der Antriebsenergie ausgebildet ist.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the high voltage source ( 6 ), in particular as a high-voltage accumulator, is designed in an electric or hybrid vehicle for providing the drive energy. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochspannungsquelle (6) als eine Photovoltaikanlage ausgebildet ist.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the high voltage source ( 6 ) is designed as a photovoltaic system. Verwendung des Handmessgeräts (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Messung des Isolationswiderstands (Ri_minus, Ri_plus) bei einer Hochspannungsquelle (6), insbesondere Hochspannungsakkumulator, in einem Elektro- oder Hybridfahrzeug zur Bereitstellung der Antriebsenergie oder einer Photovoltaikanlage.Use of the hand-held measuring device ( 1 ) according to one of claims 1 to 9 for measuring the insulation resistance (Ri_minus, Ri_plus) at a high voltage source ( 6 ), in particular high-voltage accumulator, in an electric or hybrid vehicle to provide the drive energy or a photovoltaic system.
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DE (1) DE102011113924A1 (en)

Citations (4)

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