DE102017011491B4

DE102017011491B4 - Vorrichtung zum Laden einer Batterie mit einem Batterieladegerät

Info

Publication number: DE102017011491B4
Application number: DE102017011491.9A
Authority: DE
Inventors: Mustafa Darcan
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: DE102017011491A1

Abstract

Vorrichtung zum Laden einer Batterie (1) mit einem Batterieladegerät (4) zum temporären Verbinden mit einer zu ladenden Batterie (1) mit Ladekabeln (3a,3b), mit an die Batterie (1) anklemmbaren Ladegriffen (2) und mit wenigstens einem Temperatursensor (11) zum Erkennen einer Überschreitung eines Temperaturgrenzwerts, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erstladen der Batterie (1) in der Automobilproduktion in wenigstens einem bruchgefährdeten Bereich der Ladekabel (3a,3b) der wenigstens eine Temperatursensor (11) angeordnet ist, wobei in den Ladekabeln (3a,3b) Fühlerleitungen (5a,5b) zwischen den Ladegriffen (2) und einem mit dem Batterieladegerät (4) verbindbaren Steuergerät (7) verlaufen, wobei das Steuergerät (7) mit einer Temperatureinstelleinrichtung und mit einer Meldeeinrichtung versehen ist, durch die bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes eine Warnung aktivierbar und/oder der Ausgang des Batterieladegerätes (4) stromlos schaltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Laden einer Batterie mit einem Batterieladegerät.
In der DE 10 2012 107 902 A1 ist eine Steckereinheit eines Ladegeräts für eine Fahrzeugbatterie zum Laden offenbart. In dem Ladestecker befindet sich ein Temperatursensor, durch den eine Beschädigung der Ladevorrichtung, die zu einer Temperaturerhöhung führen würde, entdeckt wird. Bei einer zu hohen Temperatur wird dann der Ladestrom reduziert bzw. der Ladevorgang abgebrochen.
Die DE 10 2005 045 216 A1 offenbart eine Einrichtung zur Ermittlung der Temperatur einer einen Batteriepol aufweisenden Batterie, die für einen elektrischen Verbraucher, zum Beispiel einer Batterie in einem Kraftfahrzeug oder einem Elektromotor in einem Gabelstapler vorgesehen ist.
Die US 2016 / 0 339 786 A1 offenbart ein Verfahren zum Schützen eines Ladegerätverbinders für ein Elektrofahrzeug vor übermäßiger Hitze auf Basis einer Überwachung der Innentemperatur eines elektrischen Verbinders.
Nach dem Einbau von Batterien bei der Herstellung von Kraftfahrzeugen ist eine vollständige Aufladung der nur vorgeladenen Batterien an mehreren Stellen der Montage erforderlich.
Aufgrund steigender Batterieleistungen in den Kraftfahrzeugen steigt auch der Ladestrom. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn z. B. neben einer 12 Volt-Batterie oder anstelle einer 12 Volt-Batterie 48 Volt-Batterien in die Fahrzeuge eingebaut werden. Zwangsläufig tritt dabei auch eine entsprechende Erhöhung der Temperatur in den Ladekabeln auf. Im Falle eines Bruches von einzelnen Leitungsadern in den Ladekabeln tritt eine deutliche Temperaturerhöhung auf. Diese kann so hoch werden, dass Brandgefahr besteht.
Aus diesem Grunde werden regelmäßige Inspektionen der Ladekabeln mit den Ladegriffen vorgenommen. Da bei der Automobilproduktion mitunter mehrere 1000 Ladegeräte mit Ladekabeln und Ladegriffen erforderlich sind, stellt dies einen erheblichen Aufwand an Kosten und Zeit dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, beim Erstladen einer Batterie in der Automobilproduktion den Zeitaufwand für Inspektionen und Funktionsfähigkeit von Ladekabeln mit Ladegriffen deutlich zu verringern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Durch die Überwachung der Ladekabel in bruchgefährdeten Bereichen mit einer Meldung bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes und/oder mit einer Abschaltung des Batterieladegerätes können regelmäßig Inspektionen im Prinzip entfallen, bzw. deutlich vereinfacht werden.
Zur Überwachung von Temperaturüberschreitungen über einen vorgegebenen Grenzwert ist ein Steuergerät vorgesehen, das entsprechend mit einer Temperatureinstell- und einer Meldeeinrichtung zur Gefahrerkennung versehen ist.
Ein derartiges Steuergerät kann separat vorgesehen sein und wird dann entsprechend mit dem Batterieladegerät verbunden, um ggf. eine Abschaltung des Ladestromes zu bewirken. Auf diese Weise können auch sich bereits im Einsatz befindende Ladegeräte ohne große Umrüstung weiter verwendet werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, das Steuergerät direkt in das Batterieladegerät zu integrieren.
Grundsätzlich ist die Überwachung von Ladekabeln bereits bekannt. So wird z. B. gemäß DE 10 2005 056 069 A1 durch eine Spannungsreguliervorrichtung die Ausgangsspannung eines Ladegenerators reguliert, wobei durch die Spannungsreguliervorrichtung Bruchstellen in den Ladekabeln erkannt werden.
Erfindungsgemäß werden nun beim Erstladen einer Batterie in der Automobilproduktion bruchgefährdete Bereiche der Ladekabel direkt überwacht. Dies kann in einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erfolgen, dass Temperatursensoren im Bereich der Ladegriffe angeordnet sind. Insbesondere im Bereich der Ladegriffe, die im Allgemeinen als Ladezangen ausgebildet sind, besteht bei deren häufigen Benutzung in der Automobilproduktion die Gefahr, dass einzelne der dünnen Leitungsadern brechen. In diesem Falle kommt es zu entsprechende Temperaturerhöhungen, da ja der Ladestrom beibehalten wird.
Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung prinzipmäßig beschrieben.
Es zeigt:

1 ein Ladegerät mit einem separat daneben angeordneten Steuergerät;
2 ein Ladegerät mit einem integrierten Steuergerät.

Eine Batterie 1 (gestrichelt dargestellt) wird in bekannter Weise über Ladegriffe 2 und damit verbundene Ladekabeln 3a und 3b verbunden. Dabei ist das Ladekabel 3a mit dem Pluspol eines Ladegerätes 4 verbunden, wobei der dazugehörige Ladegriff 2 ebenfalls mit dem Pluspol der Batterie verbunden ist. Das Ladekabel 3b ist entsprechend jeweils mit dem Minuspol der Batterie 1 und dem Ladegerät 4 verbunden.
Zusätzlich verläuft in den Ladekabeln 3a und 3b oder parallel daneben jeweils eine Fühlerleitung 5a und 5b. Die Fühlerleitung 5a in oder an dem Ladekabel 3a für die Pluspole ist mit einem Fühler 6 in einem Steuergerät 7 verbunden. Die Fühlerleitung 5b des Ladekabels 3b für den Minuspol führt zu einem Fühler 8 in dem Steuergerät 7.
Bei Überschreiten einer voreingestellten Grenztemperatur, z. B. 100° Celsius erkennt das Steuergerät 7 einen Kurzschluss oder Kabelbruch und gibt eine entsprechende Warnung bzw. Meldung aus. Gleichzeitig kann über eine Verbindung der Fühler 6 und 8 an dem Steuergerät 7 über eine Netzsteckdose 9 zur Stromversorgung für das Ladegerät 4 eine Verbindungsleitung 10 von der Netzsteckdose 9 zu dem Ladegerät 4 unterbrochen werden, wodurch das Ladegerät 4 stromlos geschaltet wird. Die Verbindung des Steuergerätes 7 mit dem allgemeinen Stromnetz kann über einen Netzstecker 12 mit Kabelverbindung zum Steuergerät 7 erfolgen.
Gemäß Ausführungsbeispiel nach der 2 führen die Fühlerleitungen 3a und 3b im Durchgang durch das Ladegerät 4 zu dem daran angeschlossenen oder darin integrierten Steuergerät 7. Ladegerät 4 und Steuergerät 7 können auf diese Weise gemeinsam über den Netzstecker 12 an den allgemeinen Netzstrom angeschlossen werden.
Selbstverständlich können die Fühlerleitungen 5a und 5b anstelle einer Integrierung im Inneren des Ladekabels auch parallel dazu verlaufen. Die Ladegriffe 2 für die zu ladende Batterie 1 werden jeweils mit einem Temperatursensor 11 ausgestattet. Die Temperatursensoren 11 messen permanent die Temperatur in bzw. an den Ladegriffen 2. Wird eine über das Steuergerät 7 eingegebene Temperatur überschritten, schaltet die Steuerung in dem Steuergerät 7 das Ladegerät 4 strom los.
Gleichzeitig kann eine Warnung, z. B. akustisch, optisch oder auf andere Weise abgegeben werden.
Den Stromausgang am Steuergerät 7 über den Netzstecker 9 zu dem Ladegerät 4 wird man im Allgemeinen so lange stromlos lassen, bis die Ursache für den Temperaturanstieg behoben ist.

Claims

Vorrichtung zum Laden einer Batterie (1) mit einem Batterieladegerät (4) zum temporären Verbinden mit einer zu ladenden Batterie (1) mit Ladekabeln (3a,3b), mit an die Batterie (1) anklemmbaren Ladegriffen (2) und mit wenigstens einem Temperatursensor (11) zum Erkennen einer Überschreitung eines Temperaturgrenzwerts, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erstladen der Batterie (1) in der Automobilproduktion in wenigstens einem bruchgefährdeten Bereich der Ladekabel (3a,3b) der wenigstens eine Temperatursensor (11) angeordnet ist, wobei in den Ladekabeln (3a,3b) Fühlerleitungen (5a,5b) zwischen den Ladegriffen (2) und einem mit dem Batterieladegerät (4) verbindbaren Steuergerät (7) verlaufen, wobei das Steuergerät (7) mit einer Temperatureinstelleinrichtung und mit einer Meldeeinrichtung versehen ist, durch die bei Überschreiten eines vorgegebenen Temperaturgrenzwertes eine Warnung aktivierbar und/oder der Ausgang des Batterieladegerätes (4) stromlos schaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Temperatursensoren (11) im Bereich der Ladegriffe (2) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) mit einer Netzsteckdose (9) zur Stromversorgung des Ladegerätes (4) über eine Verbindungsleitung (10) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) in das Batterieladegerät (4) integriert ist oder an dieses angeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) und das Batterieladegerät (4) gemeinsam über einen Netzstecker (12) an das allgemeine Stromnetz angeschlossen sind.