DE102018126406B4

DE102018126406B4 - Device for arc detection in a direct current circuit of a motor vehicle and use for monitoring a battery arrangement

Info

Publication number: DE102018126406B4
Application number: DE102018126406.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-12-31
Anticipated expiration: 2038-10-24
Also published as: DE102018126406A1

Abstract

Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung in einem Gleichstromkreis eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer stromführenden Leitung (21), die zum Bilden einer Überwachungsleitung (20) mit einem Detektionsleiter versehen ist, welcher einen entlang der stromführenden Leitung verlaufenden hinführenden und rückführenden Detektionsleiterabschnitt (25, 26) aufweist und an einer Einkoppelstelle über einen Vorwiderstand mit einer ein Spannungssignal ausgebenden Signalquelle verbunden ist und an einer Auskoppelstelle ein Spannungssignal an einen Vergleicher abgibt, um mittels einer zugeordneten Verarbeitungseinrichtung auf einen Lichtbogen zu erkennen, wenn das an der Auskoppelstelle vorliegende Spannungssignal über ein vorgegebenes Maß von dem von der Signalquelle ausgegebenen Spannungssignal abweicht, wobei die Überwachungsleitung (20) mit einem elektrisch leitenden Hüllleiter (23) versehen ist, welcher eine die stromführende Leitung (21) umgebende Innenisolation (22) umlaufend umgibt und seinerseits von einer Außenisolation (24) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsleiterabschnitte (25, 26), von denen mindestens einer elektrisch isoliert und einer nicht elektrisch isoliert ist, zwischen der Innenisolation (22) und der Außenisolation (24) entlang dem Hüllleiter (23) direkt benachbart zu diesem angeordnet sind, wobei der nicht isolierte Detektionsleiterabschnitt (25 oder 26) mit dem Hülleiter (23) in elektrischem Kontakt steht und wobei beide Detektionsleiterabschnitte (25, 26) bezüglich der stromführenden Leitung innerhalb oder außerhalb des Hüllleiters (23) angeordnet sind oder einer der beiden Detektionsleiterabschnitte (25, 26) - der hinführende oder der rückführende - innerhalb des Hüllleiters (23) und der andere außerhalb des Hüllleiters angeordnet sind.Device for arc detection in a direct current circuit of a motor vehicle with at least one current-carrying line (21), which is provided with a detection conductor to form a monitoring line (20), which has a leading and returning detection conductor section (25, 26) running along the current-carrying line and on a coupling point is connected via a series resistor to a signal source emitting a voltage signal and outputs a voltage signal to a comparator at a coupling point in order to detect an arc by means of an associated processing device when the voltage signal present at the coupling point differs from that of the The voltage signal output by the signal source differs, the monitoring line (20) being provided with an electrically conductive sheathed conductor (23) which surrounds and its side an inner insulation (22) surrounding the current-carrying line (21) Its is surrounded by an outer insulation (24), characterized in that the detection conductor sections (25, 26), of which at least one is electrically insulated and one is not electrically insulated, between the inner insulation (22) and the outer insulation (24) along the sheath conductor (23) are arranged directly adjacent to this, the non-insulated detection conductor section (25 or 26) being in electrical contact with the sheath conductor (23) and both detection conductor sections (25, 26) with respect to the current-carrying line inside or outside the sheath conductor (23) ) are arranged or one of the two detection conductor sections (25, 26) - the leading or the returning - are arranged inside the sheath conductor (23) and the other outside the sheath conductor.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung in einem Gleichstromkreis eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer stromführenden Leitung, die zum Bilden einer Überwachungsleitung mit einem Detektionsleiter versehen ist, welcher einen entlang der stromführenden Leitung verlaufenden hinführenden und rückführenden Detektionsleiterabschnitt aufweist und an einer Einkoppelstelle über einen Vorwiderstand mit einer ein Spannungssignal ausgebenden Signalquelle verbunden ist und an einer Auskoppelstelle ein Spannungssignal an einen Vergleicher abgibt, um mittels einer zugeordneten Verarbeitungseinrichtung auf einen Lichtbogen zu erkennen, wenn das an der Auskoppelstelle vorliegende Spannungssignal über ein vorgegebenes Maß von dem von der Signalquelle ausgegebenen Spannungssignal abweicht, wobei die Überwachungsleitung mit einem elektrisch leitenden Hüllleiter versehen ist, welcher eine die stromführende Leitung umgebende Innenisolation umlaufend umgibt und seinerseits von einer Außenisolation umgeben ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Verwendung der Vorrichtung in Verbindung mit einer Batterieanordnung für die Spannungsversorgung eines Fahrzeugbordnetzes mit einer eine Spannung zwischen 10 V und 60 V liefernden Batterieeinheit aus mehreren elektrisch miteinander verschalteten Einzelbatterien, die jeweils mehrere Batteriezellen umfassen, und mit einem Überwachungsgerät zum Feststellen von Lichtbögen im Bordnetz einschließlich der Batterieanordnung.The invention relates to a device for arc detection in a direct current circuit of a motor vehicle with at least one current-carrying line, which is provided with a detection conductor to form a monitoring line, which has a leading and returning detection conductor section running along the current-carrying line and at a coupling point via a series resistor is connected to a signal source emitting a voltage signal and emits a voltage signal to a comparator at a decoupling point in order to detect an arc by means of an associated processing device when the voltage signal present at the decoupling point deviates by a predetermined amount from the voltage signal output by the signal source, wherein the monitoring line is provided with an electrically conductive sheath conductor, which surrounds an inner insulation surrounding the current-carrying line and in turn is surrounded by external insulation. Furthermore, the invention relates to a use of the device in connection with a battery arrangement for the voltage supply of a vehicle electrical system with a battery unit which supplies a voltage between 10 V and 60 V and consists of several electrically interconnected individual batteries, each comprising several battery cells, and with a monitoring device for Detection of arcs in the vehicle electrical system including the battery arrangement.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 10 2014 108 870 A1 und der daraus hervorgegangenen WO 2015/ 197 399 A1 angegeben. Mit dieser Vorrichtung können sowohl seriell in als auch parallel an einer stromführenden bzw. spannungsbeaufschlagten Leitung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs auftretende Lichtbögen schnell und zuverlässig erfasst werden.Such a device is in the DE 10 2014 108 870 A1 and the resulting WO 2015/197 399 A1 specified. With this device, arcs that occur both in series and in parallel on a current-carrying or voltage-loaded line of the electrical system of a motor vehicle can be detected quickly and reliably.

Eine Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung in einem Gleichstromkreis eines Kraftfahrzeugs ist auch in der DE 102 34 389 A1 gezeigt. Dabei umfasst eine Leitungsanordnung für Bordnetze von Fahrzeugen eine elektrische Versorgungsleitung mit mindestens einem stromführenden Innenleiter und mindestens einem diesen umgebenden Schutzmantel. Um bei Ausbildung eines Lichtbogens dabei schnell Abhilfe zu schaffen, ist längs der Versorgungsleitung ein Detektorelement vorgesehen, welches so ausgebildet ist, dass dessen elektrisches und/oder optisches Verhalten beim Auftreten eines vom stromführenden Innenleiter ausgehenden lokalen Lichtbogens irreversibel verändert wird.A device for arc detection in a direct current circuit of a motor vehicle is also in the DE 102 34 389 A1 shown. A line arrangement for vehicle electrical systems comprises an electrical supply line with at least one current-carrying inner conductor and at least one protective jacket surrounding it. In order to quickly remedy this when an arc develops, a detector element is provided along the supply line which is designed so that its electrical and / or optical behavior is irreversibly changed when a local arc originating from the current-carrying inner conductor occurs.

Die EP 2 075 894 A2 zeigt eine Überwachungsvorrichtung einer Batterieanordnung für die Spannungsversorgung eines Fahrzeugbordnetzes, die mehrere Einzelzellen und Lade-/Entladeschaltkreise aufweist, die mit den Einzelzellen verbunden sind.The EP 2 075 894 A2 shows a monitoring device of a battery arrangement for the voltage supply of a vehicle electrical system, which has a plurality of individual cells and charging / discharging circuits which are connected to the individual cells.

Im Zuge der elektrischen Versorgung bzw. des Betriebs von Kraftfahrzeugen, neben Personenkraftwagen insbesondere auch von Lastkraftwagen, erlangt auch die Bereitstellung von Spannungsniveaus im Bereich von 20 V bis 60 V mittels Batterien zunehmende Bedeutung. Solche Batterien verursachen im Fehlerfall hohen Reparaturaufwand, da die gesamte Batterieeinheit auf den Defekt untersucht und repariert oder ersetzt werden muss.In the course of the electrical supply or the operation of motor vehicles, in addition to passenger cars in particular also trucks, the provision of voltage levels in the range from 20 V to 60 V by means of batteries is becoming increasingly important. Such batteries cause high repair costs in the event of a fault, since the entire battery unit must be examined for the defect and repaired or replaced.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die bei robuster Ausführung eine möglichst hohe Erfassungsempfindlichkeit bietet, und eine vorteilhafte Verwendung für die Vorrichtung anzugeben.The present invention is based on the object of providing a device for arc detection of the type mentioned at the beginning which, with a robust design, offers the highest possible detection sensitivity, and to specify an advantageous use for the device.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 5 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Überwachungsleitung mit einem elektrisch leitenden Hüllleiter versehen ist, welcher eine die stromführende Leitung umgebende Innenisolation umlaufend aufweist und seinerseits von einer Außenisolation umgeben ist, und dass die Detektionsleiterabschnitte, von denen mindestens einer elektrisch isoliert und einer nicht elektrisch isoliert ist, zwischen der Innenisolation und der Außenisolation entlang dem Hüllleiter direkt benachbart zu diesem angeordnet sind, wobei der nicht isolierte Detektionsleiterabschnitt mit dem Hülleiter in elektrischem Kontakt steht.This object is achieved with the features of claims 1 and 5, respectively. It is provided here that the monitoring line is provided with an electrically conductive sheathed conductor, which has internal insulation surrounding the current-carrying line and is in turn surrounded by external insulation, and that the detection conductor sections, at least one of which is electrically insulated and one of which is not electrically insulated, are arranged between the inner insulation and the outer insulation along the sheath conductor directly adjacent to the latter, the non-insulated detection conductor section being in electrical contact with the sheath conductor.

Mittels des Hüllleiters wird bei robuster Ausführung der Überwachungsleitung eine erhöhte Empfindlichkeit für die Erkennung von Lichtbögen erreicht, da diese die signalisierende Spannungsänderung um den Leitungskern bzw. die Innenisolation herum leitet. Die Integration des Detektionsleiters in die Überwachungsleitung bietet zudem Vorteile für die Herstellung und die Installation bei stabiler Ausführung, insbesondere da dabei der nicht isolierte blanke Detektionsleiterabschnitt als eigenständiger Leiter neben dem Hülleiter ausgeführt ist.By means of the sheath conductor, with a robust design of the monitoring line, increased sensitivity for the detection of arcs is achieved, since this conducts the signaling change in voltage around the line core or the inner insulation. The integration of the detection conductor in the monitoring line also offers advantages for production and installation with a stable design, in particular since the uninsulated bare detection conductor section is designed as an independent conductor next to the sheath conductor.

Verschiedene Ausgestaltungsvarianten der Vorrichtung bestehen dabei darin, dass beide Detektionsleiterabschnitte bezüglich der stromführenden Leitung innerhalb oder außerhalb des Hüllleiters angeordnet sind oder dass einer der beiden Detektionsleiterabschnitte - der hinführende oder der rückführende - innerhalb des Hüllleiters und der andere außerhalb des Hüllleiters angeordnet sind.Different design variants of the device consist in that both detection conductor sections are arranged with respect to the current-carrying line inside or outside the sheath conductor or that one of the two detection conductor sections - the leading or the returning one - are arranged inside the sheath conductor and the other outside the sheath conductor.

Nach Anspruch 5 handelt es sich um eine Verwendung der Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung im Zusammenhang mit der Überwachung einer Batterieanordnung für die Spannungsversorgung eines Fahrzeugbordnetzes mit einer eine Spannung zwischen 10 V und 60 V, insbesondere zwischen 20 V und 60 V liefernden Batterieeinheit, die aus mehreren Einzelbatterien gebildet ist, wobei zumindest eine Stichleitung an zumindest einer Abgriffstelle zwischen den Einzelbatterien oder innerhalb der Einzelbatterien (z.B. bei Lithium-Ionen-Batterien) und einem Überwachungsgerät der Vorrichtung zum Feststellen eines Lichtbogens in einem Anschlussbereich zwischen den Einzelbatterien und / oder der Funktionsfähigkeit der Batterieeinheit angeschlossen ist.According to claim 5 is a use of the device for Arc detection in connection with the monitoring of a battery arrangement for the voltage supply of a vehicle electrical system with a battery unit which supplies a voltage between 10 V and 60 V, in particular between 20 V and 60 V, which is formed from several individual batteries, with at least one stub line at at least one tap point between the single batteries or within the single batteries (eg with lithium-ion batteries) and a monitoring device of the device for detecting an arc in a connection area between the single batteries and / or the functionality of the battery unit is connected.

Auf diese Weise kann insbesondere ein Lichtbogen im Anschlussbereich der Einzelbatterien und gegebenenfalls auch (bei entsprechender Ausbildung) ein Fehler innerhalb der Batterieeinheit vorteilhaft festgestellt und lokalisiert werden, so dass ein betreffender Fehler gezielt behoben werden kann.In this way, in particular, an arc in the connection area of the individual batteries and possibly also (with a corresponding design) a fault within the battery unit can advantageously be determined and localized, so that a relevant fault can be specifically eliminated.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung sowie ihrer Verwendung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous configurations of the device for arc detection and its use are specified in the subclaims.

Verschiedene Ausgestaltungsmöglichkeiten bestehen darin, dass der Hüllleiter als Drahtgefecht, fortlaufend überlappend oder nicht überlappend umwickeltes Band oder integrale Folie ausgebildet ist.Various design options consist in that the sheath conductor is designed as a wire mesh, continuously overlapping or non-overlapping tape or integral film.

Für den Aufbau und die Funktion ist des Weiteren vorteilhaft vorgesehen, dass der Hüllleiter beidseitig ohne elektrischen Anschluss an den Enden kontaktlos zwischen der Innenisolation und der Außenisolation eingebettet ist.For the structure and the function it is furthermore advantageously provided that the sheath conductor is embedded on both sides without electrical connection at the ends without contact between the inner insulation and the outer insulation.

Vorteile für die Installation ergeben sich ferner dadurch, dass die stromführende Leitung an ihren beiden Enden mit Anschlussstücken versehen ist und dass der Detektionsleiter an seinen beiden der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle zugeordneten Endbereichen beabstandet von einem Anschlussstück durch die Außenisolation herausgeführt ist.Advantages for the installation result from the fact that the current-carrying line is provided with connection pieces at both ends and that the detection conductor is led out through the external insulation at its two end regions associated with the coupling-in point and the coupling-out point at a distance from a connection piece.

Eine vorteilhafte Ausführung zur Verwendung der Vorrichtung für die Lichtbogenerkennung besteht darin, dass die Batterieeinheit mindestens zwei in Reihe geschaltete, einzeln austauschbare Einzelbatterien umfasst, deren Spannungssumme zwischen 10 V und 60 V, insbesondere zwischen 20 V und 60 V beträgt, und dass jede der in Reihe geschalteten Einzelbatterien an das Überwachungsgerät zum Feststellen eines seriellen Lichtbogens bzw. ihrer Funktionsfähigkeit angeschlossen ist.An advantageous embodiment for using the device for arc detection consists in the fact that the battery unit comprises at least two series-connected, individually replaceable single batteries whose total voltage is between 10 V and 60 V, in particular between 20 V and 60 V, and that each of the in Single batteries connected in series are connected to the monitoring device to detect a serial arc or their functionality.

Auf diese Weise kann die Batterieeinheit einfach und kostengünstig aus den Einzelbatterien gebildet und im Fehlerfall repariert werden, wobei der Anschlussbereich der Einzelbatterie bzw. die defekte Einzelbatterie durch das Überwachungsgerät überwacht wird und ein Fehler behoben werden kann, so dass die Batterieeinheit mit geringem Reparatur- und Kostenaufwand instand gesetzt wird. Z. B. kann die Batterieeinheit aus vier Batterien mit jeweils 12 V als 48 V-Batterieeinheit ausgebildet sein, wobei z. B. eine Batterie mit größerer Kapazität für den Fahrbetrieb ausgelegt ist und die weiteren Einzelbatterien in der Startphase in Reihe wirksam sind. In anderer Ausgestaltung kann die Batterieeinheit aus mehr oder weniger als vier in Reihe geschalteten Einzelbatterien aufgebaut sein, wobei die Einzelbatterien auch unterschiedliche Spannungen relativ zueinander aufweisen können, wobei in die Einzelbatterien gleich viele oder unterschiedlich viele bzw. gleich große oder unterschiedlich große Batteriezellen integriert sein können.In this way, the battery unit can be formed simply and inexpensively from the single batteries and repaired in the event of a fault, the connection area of the single battery or the defective single battery being monitored by the monitoring device and a fault being able to be rectified, so that the battery unit can be repaired with little effort Cost is repaired. For example, the battery unit can be made up of four batteries, each with 12 V, as a 48 V battery unit. B. a battery with larger capacity is designed for driving and the other single batteries are effective in the starting phase in series. In another embodiment, the battery unit can be made up of more or less than four series-connected single batteries, the single batteries also being able to have different voltages relative to one another, with the same number or different number or the same size or different size battery cells being able to be integrated into the single batteries .

Eine für den Aufbau und die Funktion vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, dass die elektrisch leitenden Verbindungsstrecken zwischen den Einzelbatterien und der gegebenenfalls zusätzlich ein Ausgang der mit dem Bordnetz verbundenen Einzelbatterie des Batterieblocks mittels einer jeweiligen Stichleitung an das Überwachungsgerät angeschlossen sind, um die von der jeweiligen Einzelbatterie gelieferte Spannungsdifferenz oder die am Ausgang der betreffenden Einzelbatterie vorliegende Summenspannung zu erfassen und hinsichtlich eines Lichtbogens in einem Anschlussbereich zwischen den Einzelbatterien und / oder der Funktionsfähigkeit der betreffenden Einzelbatterie in einem Auswerteteil des Überwachungsgeräts auszuwerten. Damit lassen sich die Einzelbatterien einfach über eine Stichleitung an das Überwachungsgerät anschließen, wie es insbesondere für Bleibatterien wegen der fehlerträchtigen Kontaktstellen an den Schraubklemmen von Vorteil ist.An embodiment that is advantageous for the structure and function is that the electrically conductive connecting paths between the individual batteries and the additional output of the individual battery of the battery block connected to the on-board network are connected to the monitoring device by means of a respective stub line, in order to avoid that of the respective individual battery to detect the voltage difference supplied or the total voltage present at the output of the relevant single battery and to evaluate it with regard to an arc in a connection area between the single batteries and / or the functionality of the relevant single battery in an evaluation part of the monitoring device. This allows the individual batteries to be easily connected to the monitoring device via a stub line, which is particularly advantageous for lead batteries because of the contact points on the screw terminals that are prone to errors.

Insbesondere für in Reihe geschaltete Lithium-Ionen-Batterien, die andere, meist steckerartige, Kontaktieranschlüsse aufweisen können, ist vorteilhaft, dass Anschlussstellen zwischen Gruppen von Batteriezellen mittels einer jeweiligen Überwachungsleitung an das Überwachungsgerät angeschlossen sind.In particular for series-connected lithium-ion batteries, which can have other, mostly plug-type, contacting connections, it is advantageous that connection points between groups of battery cells are connected to the monitoring device by means of a respective monitoring line.

Für die Lichtbogenüberwachung ist weiterhin vorteilhaft vorgesehen, dass das Überwachungsgerät mit einem Steuerteil versehen ist, über das ein Steuersignal über eine daran angeschlossene Steuerleitung oder drahtlos abgebbar ist.For arc monitoring it is furthermore advantageously provided that the monitoring device is provided with a control part via which a control signal can be emitted via a control line connected to it or wirelessly.

Hierbei bestehen vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten darin, dass über das Steuersignal eine Abschalteinrichtung zum Unterbrechen einer Verbindung zwischen dem Fahrzeugbordnetz und der Batterieeinheit und / oder anderen spannungsführenden Kompetenten ansteuerbar ist und/oder eine Fehleranzeige ansteuerbar ist.Advantageous design variants consist in that a disconnection device for interrupting a connection between the vehicle electrical system and the battery unit and / or other voltage-carrying components can be controlled via the control signal and / or an error display can be controlled.

Eine für die Überwachung besonders vorteilhafte Ausbildung der Batterieanordnung mit dem Überwachungsgerät besteht darin, dass das Überwachungsgerät eine Lichtbogenerkennungsschaltung für einen an einer elektrischen Leitung des Fahrzeugbordnetzes auftretenden Lichtbogen aufweist. Durch das Überwachungsgerät wird ein z. B. an den Batterieanschlüssen auftretender, insbesondere serieller Lichtbogen, wie er bei unzulänglicher, z. B. loser oder korrodierter, Verschraubung entstehen kann, auf diese Weise zuverlässig frühzeitig erfasst und ein dadurch verursachter Schaden zumindest weitgehend ausgeschlossen. Vorzugsweise wird dabei eine Lichtbogenerkennungsschaltung verwendet, wie sie in der (von demselben Erfinder stammenden) deutschen Patentanmeldung DE 10 2014 108 870 A1 und der darauf basierenden WO 2015/197399 A1 offenbart ist. Im Zusammenhang mit dem Detektionsleiter kann hierbei vorteilhaft auch ein Hüllleiter verwendet oder ergänzend genutzt werden.A particularly advantageous embodiment of the battery arrangement with the monitoring device for monitoring is that the monitoring device has an arc detection circuit for an arc occurring on an electrical line of the vehicle electrical system. By the monitoring device a z. B. occurring at the battery connections, in particular serial arcs, as occurs when insufficient, z. B. loose or corroded, screw connection can arise, in this way reliably detected at an early stage and damage caused thereby is at least largely excluded. In this case, an arc detection circuit is preferably used, as in the German patent application (originating from the same inventor) DE 10 2014 108 870 A1 and those based on it WO 2015/197399 A1 is revealed. In connection with the detection conductor, a sheath conductor can also be used or used in addition.

Verschiedene weitere Ausgestaltungsvarianten bestehen darin, dass die Einzelbatterien als Bleibatterien oder Lithium-Ionen-Batterien ausgebildet sind.Various other design variants consist in that the individual batteries are designed as lead batteries or lithium-ion batteries.

Für den Aufbau der Batterieanordnung sowie die Funktionsfähigkeit der Batterieeinheit, insbesondere auch die Lebensdauer, ist des Weiteren vorteilhaft vorgesehen, dass die Einzelbatterien in einer gemeinsamen wärmeisolierenden Verpackung untergebracht sind.For the construction of the battery arrangement and the functionality of the battery unit, in particular also the service life, it is furthermore advantageously provided that the individual batteries are accommodated in a common heat-insulating packaging.

Eine für einen besonderen Einsatzfall, nämlich Startbetrieb von LKWs (Trucks), vorteilhafte Ausgestaltung wird dadurch erhalten, dass die aus den in Reihe geschalteten Einzelbatterien ausgebildete Batterieeinheit eine im Fahrbetrieb allein wirksame Einzelbatterie (z. B. 1.1) als Hauptbatterie und mindestens eine mit dieser zeitweise, insbesondere im Startbetrieb, wirksame weitere Einzelbatterie (z. B. 1.2, 1.3, 1.4) als spannungserhöhende Zusatzbatterie(n) umfasst.An advantageous embodiment for a special application, namely starting operation of trucks (trucks), is obtained in that the battery unit formed from the individual batteries connected in series has an individual battery (e.g. 1.1) that is effective when driving as the main battery and at least one with this at times, especially during start-up operation, effective additional single battery (e.g. 1.2, 1.3, 1.4) includes as voltage-increasing additional battery (s).

Eine günstiger Aufbau und eine zuverlässige Funktion ergeben sich dabei dadurch, dass die mindestens eine Zusatzbatterie während der Fahrt über mindestens einen zwischengeschalteten DC/DC-Wandler mit der Hauptbatterie zum Aufnehmen eines Ladestroms verbunden ist.A favorable structure and a reliable function result from the fact that the at least one additional battery is connected to the main battery for receiving a charging current while driving via at least one interposed DC / DC converter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1A einen Querschnitt einer Überwachungsleitung einer Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung in einem ersten Ausführungsbeispiel,
1 B ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsleitung im Querschnitt mit einer gegenüber 1A unterschiedlichen Anordnung eines Detektionsleiters,
1C ein noch weiteres Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsleitung im Querschnitt mit einer gegenüber 1A und 1B unterschiedlichen Anordnung eines Detektionsleiters,
2 eine Überwachungsleitung nach 1A im Längsschnitt,
3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine Batterieanordnung mit einer Batterieeinheit aus in Reihe geschalteten Einzelbatterien und einer Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung mit einem Überwachungsgerät,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Aufbau einer Batterieanordnung mit einer Batterieeinheit in schematischer Blockdarstellung und einer Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung mit einem Überwachungsgerät und
5 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Batterieanordnung mit einer Batterieeinheit aus in Reihe geschalteten Einzelbatterien und einer Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung mit einem Überwachungsgerät.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:

1A a cross section of a monitoring line of a device for arc detection in a first embodiment,
1 B another embodiment for a monitoring line in cross section with one opposite 1A different arrangement of a detection conductor,
1C yet another embodiment for a monitoring line in cross section with an opposite 1A and 1B different arrangement of a detection conductor,
2 a monitoring line after 1A in longitudinal section,
3 a block diagram of an exemplary embodiment for a battery arrangement with a battery unit made up of series-connected individual batteries and a device for arc detection with a monitoring device,
4th a further exemplary embodiment for the construction of a battery arrangement with a battery unit in a schematic block diagram and a device for arc detection with a monitoring device and
5 a block diagram of a further exemplary embodiment for a battery arrangement with a battery unit made up of individual batteries connected in series and a device for arc detection with a monitoring device.

Die 1A zeigt im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel für eine Überwachungsleitung 20. Diese weist im Zentrum als Leitungskern eine stromführende Leitung 21 auf, die von einer vorzugsweise relativ dicken bzw. stabilen Innenisolation 22 umgeben ist. Um die Innenisolation 22 ist vollständig umlaufend ein elektrisch leitender Hüllleiter 23 z. B. aus einem Drahtgeflecht oder aus einer einstückig zusammenhängenden Folie oder aus einem fortlaufend überlappend oder nicht überlappend umwickelten Band angeordnet. Der Hüllleiter 23 ist von einer ebenfalls vorzugsweise dicken bzw. stabilen Außenisolation 24 umgeben. Der dargestellte Abstand zwischen dem Hülleiter 23 und der Innenisolation 22 bzw. der Außenisolation 24 dient zur Veranschaulichung und ist bei der realen Ausführung der Überwachungsleitung 20 in der Regel nicht vorhanden. Zwischen dem Hüllleiter 23 und der Innenisolation 22 sind zwei Detektionsleiterabschnitte 25, 26 eines Detektionsleiters angeordnet, der entlang der stromführenden Leitung 21 zwischen einem elektrischen Verbraucher und einem (in dieser Figur nicht gezeigten) Überwachungsgerät einer Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung verläuft, wie sie insbesondere in der DE 10 2014 108 870 A1 und der WO 2015/197399 A1 näher offenbart ist. Die Detektionsleiterabschnitte 25, 26 stellen dabei einen von dem Überwachungsgerät 3 zu dem Verbraucher hinführenden Detektionsleiterabschnitt 25 und einen von dem Verbraucher zu dem Überwachungsgerät 3 zurückführenden Detektionsleiterabschnitt 26 dar, wobei einer von beiden eine Außenisolierung aufweist und einer blank (unisoliert) über seine Länge ist und beide Detektionsleiterabschnitte 25, 26 eng (z. B. nicht mehr als beispielsweise 3 oder 5 mm) nebeneinander liegend angeordnet sind. Der elektrisch gut leitende Hüllleiter 23 (der alternativ selbst als der blanke Detektionsleiterabschnitt genutzt werden könnte) wirkt mit den Detektionsleiterabschnitten 25, 26 zur Erfassung eines parallelen oder seriellen Lichtbogens zusammen, wobei durch den Hüllleiter 23 eine erhöhte Empfindlichkeit für die Lichtbogenerfassung erreicht wird. Entsprechendes gilt für die beiden in den 1 B und 1C gezeigten weiteren Ausführungsbeispiele, wobei nach 1B beide Detektionsleiterabschnitte 25, 26 außerhalb des Hüllleiters 23 innerhalb der Außenisolation 24 liegen und gemäß 1C ein Detektionsleiterabschnitt, und zwar der hinführende 25 oder der rückführende 26 bzw. der isolierte oder der blanke, innerhalb und der andere Detektionsleiterabschnitt, also der rückführende 26 oder der hinführende 25, außerhalb des Hüllleiters 23 angeordnet sind.The 1A shows in cross section an exemplary embodiment for a monitoring line 20th . This has a current-carrying line in the center as the line core 21st on that of a preferably relatively thick or stable inner insulation 22nd is surrounded. To the inner insulation 22nd is an electrically conductive sheath conductor all the way around 23 z. B. from a wire mesh or from an integral film or from a continuously overlapping or non-overlapping wrapped band. The envelope ladder 23 is of a preferably thick or stable outer insulation 24 surround. The shown distance between the shell conductor 23 and the inner insulation 22nd or the external insulation 24 serves as an illustration and is part of the real implementation of the monitoring line 20th usually not available. Between the sheath conductor 23 and the inner insulation 22nd are two detection conductor sections 25th , 26th a detection conductor arranged along the current-carrying line 21st runs between an electrical consumer and a monitoring device (not shown in this figure) of a device for arc detection, as it is in particular in the DE 10 2014 108 870 A1 and the WO 2015/197399 A1 is disclosed in more detail. The detection ladder sections 25th , 26th provide one of the monitoring equipment 3 Detection conductor section leading to the consumer 25th and one from the consumer to the monitoring device 3 returning detection conductor section 26th one of the two has external insulation and one is bare (uninsulated) over its length and both detection conductor sections 25th , 26th closely (For example, not more than, for example, 3 or 5 mm) are arranged side by side. The electrically conductive sheath conductor 23 (which could alternatively be used as the bare detection conductor section itself) acts with the detection conductor sections 25th , 26th to detect a parallel or serial arc together, being through the sheath conductor 23 an increased sensitivity for the arc detection is achieved. The same applies to the two in the 1 B and 1C further embodiments shown, according to 1B both detection conductor sections 25th , 26th outside of the sheath conductor 23 within the outer insulation 24 lie and according to 1C a detection conductor section, namely the leading one 25th or the returning 26th or the insulated or the bare, inside and the other detection conductor section, that is, the returning one 26th or the leading one 25th , outside of the sheath conductor 23 are arranged.

Wie die (ebenfalls schematische) 2 zeigt, ist die Überwachungsleitung 20 z. B. an beiden Enden mit Anschlussstücken 9 versehen und der Hüllleiter 23 an beiden Enden offen gelassen, d. h. nicht an ein festes Potential angeschlossen, da sie mit den definiert im Überwachungsgerät 3 angeschlossenen Detektionsleiterabschnitten 25, 26 zur Lichtbogenerfassung zusammenwirkt, also dort selbst nicht angeschlossen zu sein braucht. Zur Wirkungsweise an sich sei auf die genannte DE 10 2014 108 870 A1 bzw. WO 2015/197399 A1 verwiesen sowie auf nachfolgend in Verbindung mit 3 gemachte Ausführungen.Like the (also schematic) 2 shows is the supervision line 20th z. B. at both ends with connectors 9 provided and the sheath conductor 23 Left open at both ends, ie not connected to a fixed potential as it is with the defined in the monitoring device 3 connected detection conductor sections 25th , 26th interacts to detect the arc, so it does not need to be connected there itself. For the mode of action per se, refer to the above DE 10 2014 108 870 A1 or. WO 2015/197399 A1 and to the following in connection with 3 made statements.

3 zeigt eine Batterieanordnung mit einer aus mehreren, vorliegend vier, in Reihe geschalteten Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 aufgebauten Batterieeinheit 1. Die elektrisch leitenden Verbindungsstrecken, bspw. Verbindungsleitungen, zwischen den Einzelbatterien 1.1., 1.2, 1.3, 1.4 sind über Stichleitungen, 20.1 20.2 20.3 an ein Überwachungsgerät 3 für eine Lichtbogenerfassung in Anschlussbereichen und gegebenenfalls die Funktionsfähigkeit der Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 und deren Verbindungen angeschlossen. 3 shows a battery arrangement with one of several, in the present case four, individual batteries connected in series 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 assembled battery unit 1 . The electrically conductive connecting lines, for example connecting lines, between the individual batteries 1.1 ., 1.2 , 1.3 , 1.4 are via stub lines, 20.1 20.2 20.3 to a monitoring device 3 for arc detection in connection areas and, if necessary, the functionality of the individual batteries 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 and their connections connected.

Die Leitungsanordnung 2 umfasst neben den Stichleitungen 20.1, 20.2, 20.3 optional weiterhin eine am Ausgang (dem von der Masse abgelegenen Pol) der Einzelbatterie 1.4, die an das Fahrzeugbordnetz 4 angeschlossen ist, eine ebenfalls an das Überwachungsgerät 3 angeschlossene Stichleitung 20.4. Das Fahrzeugbordnetz 4 weist Überwachungsleitungen 20 des vorstehend beschriebenen Aufbaus auf. Das Überwachungsgerät 3 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Steuerleitung 5 mit einem Schalter 6 bzw. einer im Einzelnen nicht dargestellten Abschalteinrichtung verbunden, um im Fehlerfall bzw. bei einer Lichtbogenerfassung mittels eines in einem Steuerteil des Überwachungsgeräts 3 erzeugten Steuersignals den Schalter 6 bzw. Schaltelemente der Abschalteinrichtung zu öffnen und dadurch das Fahrzeugbordnetz 4 von der Batterieeinheit 1 zu trennen. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuersignal zum Ansteuern einer Diagnosevorrichtung bzw. einer optischen und/oder akustischen Fehleranzeige genutzt werden. Die Batterieeinheit 1 ist vorteilhaft in einer wärmeisolierenden Verpackung untergebracht, die als Gehäuse mit Wänden aus wärmeisolierendem Material ausgebildet sein kann.The line arrangement 2 includes in addition to the stub lines 20.1 , 20.2 , 20.3 optionally also one at the output (the pole remote from ground) of the individual battery 1.4 that are connected to the vehicle electrical system 4th is connected, one also to the monitoring device 3 connected branch line 20.4 . The vehicle electrical system 4th has monitoring lines 20th of the structure described above. The monitoring device 3 is in the embodiment shown via a control line 5 with a switch 6th or a disconnecting device, not shown in detail, in order in the event of a fault or an arc detection by means of a in a control part of the monitoring device 3 generated control signal the switch 6th or to open switching elements of the disconnection device and thereby the vehicle electrical system 4th from the battery unit 1 to separate. Alternatively or additionally, the control signal can be used to control a diagnostic device or an optical and / or acoustic error display. The battery unit 1 is advantageously housed in a heat-insulating packaging, which can be designed as a housing with walls made of heat-insulating material.

Das Überwachungsgerät 3 kann neben der Lichtbogenerfassung die Funktionsfähigkeit der Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 z. B. dadurch überwachen, dass die über die Stichleitung 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 abgegriffenen Spannungsniveaus mit in dem Überwachungsgerät 3 hinterlegten Sollwerten verglichen werden und bei Abweichung, insbesondere Unterschreitung eines gegebenenfalls vorgegebenen Toleranzbereichs, ein Fehlersignal abgibt, womit die fehlerhafte Einzelbatterie 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 identifiziert wird. Dabei können entweder die absoluten Spannungsniveaus an den Abgriffstellen gegenüber Masse oder die Spannungsdifferenzen für die Fehlerbewertung der Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 in einem Auswerteteil des Überwachungsgeräts 3 herangezogen werden.The monitoring device 3 can check the functionality of the individual batteries in addition to the arc detection 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 z. B. monitor that the over the branch line 20.1 , 20.2 , 20.3 , 20.4 tapped voltage levels with in the monitoring device 3 stored target values are compared and in the event of a deviation, in particular falling below a possibly predetermined tolerance range, emits an error signal, whereby the faulty single battery 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 is identified. Either the absolute voltage levels at the tapping points compared to ground or the voltage differences for the fault assessment of the individual batteries 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 in an evaluation part of the monitoring device 3 can be used.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Überwachungsgeräts 3 besteht darin, dass dieses zur Erkennung eines Lichtbogens im Bereich der Anschlussstellen der Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 untereinander, wie z. B. an Verschraubungen mit unzulänglicher elektrischer Kontaktierung (lose oder korrodierte Verschraubung) ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann das Bordnetz einen oder mehrere genannte Detektionsleiter in einer oder mehreren Überwachungsleitungen des vorstehend anhand der 1A, 1B, 1C und 2 beschriebenen Aufbaus umfassen, die entlang elektrisch gut leitenden Hüllleitungen 23 verlaufen, die die stromführenden Leitungen 21 vollumfänglich umgeben. Der in dem Überwachungsgerät 3 angeordnete Vorwiderstand liegt z. B. im Bereich von 1 kOhm bis 10 kOhm, wobei aber erforderlichenfalls auch geringere oder höhere Widerstandswerte z. B. im Bereich von 100 Ohm bis 1 kOhm oder zwischen 10 kOhm und 50 kOhm nicht ausgeschlossen sind, um das Spannungssignal vor dem Vorwiderstand mit dem Spannungssignal an der Auskoppelstelle des Detektionsleiters in dem Überwachungsgerät 3 zu vergleichen und auf der Basis des Vergleichsergebnisses auf einen Lichtbogen zu schließen. Um eine hohe Empfindlichkeit der Lichtbogenerfassung zu gewährleisten kann das Überwachungsgerät 3 neben einem stets vorhandenen Masseanschluss M mit einem zusätzlichen Masseanschluss 20.0 an getrennter Stelle versehen sein, so dass z. B. in dem Auswerteteil die Potentiale der Masseanschlüsse mit diesem stets vorhandenen, stabilen Masseanschluss vergleichen und bei Abweichung ein Fehler festgestellt und geeignet berücksichtigt werden kann.A particularly advantageous embodiment of the monitoring device 3 is that this is used to detect an electric arc in the area of the connection points of the individual batteries 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 among each other, such as B. is formed on screw connections with insufficient electrical contact (loose or corroded screw connection). In this context, the on-board network can have one or more detection conductors mentioned in one or more monitoring lines of the above based on 1A , 1B , 1C and 2 include the structure described along the electrically conductive sheath lines 23 that run the power lines 21st completely surrounded. The one in the monitor 3 arranged series resistor is z. B. in the range of 1 kOhm to 10 kOhm, but if necessary also lower or higher resistance values z. B. in the range from 100 ohms to 1 kOhm or between 10 kOhm and 50 kOhm are not excluded to the voltage signal before the series resistor with the voltage signal at the decoupling point of the detection conductor in the monitoring device 3 to compare and to conclude an arc based on the comparison result. In order to ensure a high sensitivity of the arc detection, the monitoring device 3 in addition to an always present ground connection M with an additional ground connection 20.0 be provided at a separate point, so that z. B. in the evaluation part, compare the potentials of the ground connections with this stable ground connection, which is always present, and if there is a deviation, an error can be identified and taken into account appropriately.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Batterieeinheit 1, die z. B. nur in der Startphase, genutzt wird. Für den dauerhaften Fahrbetrieb dagegen wird z. B. nur eine Einzelbatterie (z. B. 1.1), die z. B. mit einer höheren Kapazität als die anderen Einzelbatterien (z. B. 1.2, 1.3, 1.4) ausgestattet sein kann, genutzt. Für den Startbetrieb sind dabei z. B. alle Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 in Reihe geschaltet, wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Auch hierbei können eine abweichende Anzahl oder Einzelbatterien mit unterschiedlicher Spannung zusammengeschaltet sein, jedoch ist die dargestellte Ausführungsform aus vier Einzelbatterien mit jeweils 12 V für eine Gesamtspannung (Summenspannung) von 48 V vorteilhaft. Im Fahrbetrieb können dabei die nicht für den Fahrbetrieb genutzten Einzelbatterien, vorliegend also die Einzelbatterien 1.2, 1.3, 1.4, über die als Hauptbatterie fungierende Einzelbatterie 1.1 geladen werden. Vorteilhaft sind dazu die zu ladenden Einzelbatterien über DC/DC-Wandler 20 jeweils oder über einen gemeinsamen DC/DC-Wandler mit der Hauptbatterie verbunden, so dass sich beim Laden eine Potentialanpassung bzw. Potentialtrennung gegenüber der an Masse angeschlossenen Hauptbatterie ergibt. Auch bei der Batterieanordnung nach diesem Ausführungsbeispiel wird die Überwachung der Einzelbatterien 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 wie im Zusammenhang mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschrieben vorgenommen, wobei der Anschluss der elektrisch leitenden Verbindungsstrecken über daran angeschlossene Stichleitungen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 erfolgt. 4th shows an embodiment for a battery unit 1 , the z. B. is only used in the start phase. For continuous driving, however, z. B. only one single battery (e.g. 1.1 ), the z. B. with a higher capacity than the other single batteries (e.g. 1.2 , 1.3 , 1.4 ) can be used. For the start operation are z. B. all single batteries 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 connected in series, as described in connection with the first embodiment. Here, too, a different number or individual batteries with different voltages can be interconnected, but the illustrated embodiment, comprising four individual batteries with 12 V each for a total voltage (total voltage) of 48 V, is advantageous. When driving, the single batteries not used for driving, in this case the single batteries 1.2 , 1.3 , 1.4 , via the single battery acting as the main battery 1.1 Loading. The individual batteries to be charged via DC / DC converters are advantageous for this 20th connected to the main battery or via a common DC / DC converter, so that there is a potential adjustment or potential separation with respect to the main battery connected to ground during charging. The monitoring of the individual batteries is also carried out in the case of the battery arrangement according to this exemplary embodiment 1.1 , 1.2 , 1.3 , 1.4 carried out as described in connection with the preceding exemplary embodiment, the connection of the electrically conductive connecting paths via stub lines connected thereto 20.1 , 20.2 , 20.3 , 20.4 he follows.

Mit der Batterieanordnung nach 4 können LKW, wie z. B. US-Trucks, die insbesondere im Winter zum Starten viel elektrische Energie benötigen, vorteilhaft mit entsprechend erhöhter Spannung gestartet werden.With the battery arrangement after 4th can trucks such as B. US trucks, which need a lot of electrical energy to start, especially in winter, are advantageously started with a correspondingly increased voltage.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Batterieanordnung mit einer aus mehreren Einzelbatterien 1.1, 1.2 aufgebauten Batterieeinheit 1. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 3 sind hierbei innere Batterieanschlüsse über Stichleitungen 20.1, 20.2, 20.3, 20.4 mit dem Überwachungsgerät 3 zum Erfassen von Lichtbögen und gegebenenfalls Fehlern der Einzelbatterien überwacht. Diese Anschlussvariante ist insbesondere für Lithium-Ionen-Batterien von Vorteil, die mit dabei üblichen Steckanschlüssen versehen sein können. Um die Lichtbogenerkennung zu verbessern, kann neben der üblicherweise vorhandenen Masseverbindung M auch bei dieser Ausgestaltung eine zusätzliche Masseverbindung 20.0 vorhanden sein, wie vorstehend im Zusammenhang mit 3 beschrieben. Weitere Überwachungsleitungen 20.6, 20.7 des vorstehend beschriebenen Aufbaus können vorteilhaft zu einem oder mehreren Verbrauchern 7 geführt sein, um eine Lichtbogenerfassung der stromführenden Leitung(en) 21 zu verwirklichen. 5 shows a further exemplary embodiment for a battery arrangement with one of several individual batteries 1.1 , 1.2 assembled battery unit 1 . In contrast to the embodiment according to 3 are internal battery connections via stub lines 20.1 , 20.2 , 20.3 , 20.4 with the monitoring device 3 to detect arcs and, if necessary, faults in the individual batteries. This connection variant is particularly advantageous for lithium-ion batteries, which can be provided with the usual plug-in connections. In order to improve the arc detection, in addition to the ground connection M that is usually present, an additional ground connection can also be used in this embodiment 20.0 be present as described above in connection with 3 described. Further monitoring lines 20.6 , 20.7 the structure described above can be advantageous to one or more consumers 7th be guided in order to detect an arc on the live line (s) 21st to realize.

Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehend beschriebenen und in den Figuren beispielhaft gezeigten Batterieanordnungen auch als von der genannten Vorrichtung zur Lichtbogenerkennung unabhängige Erfindungsgegenstände betrachtet werden können.It should be pointed out that the battery arrangements described above and shown by way of example in the figures can also be viewed as subject matter of the invention that is independent of the device for arc detection mentioned.

Claims

Device for arc detection in a direct current circuit of a motor vehicle with at least one current-carrying line (21), which is provided with a detection conductor to form a monitoring line (20), which has a leading and returning detection conductor section (25, 26) running along the current-carrying line and on a coupling point is connected via a series resistor to a signal source emitting a voltage signal and outputs a voltage signal to a comparator at a coupling point in order to detect an arc by means of an associated processing device when the voltage signal present at the coupling point differs from that of the The voltage signal output by the signal source differs, the monitoring line (20) being provided with an electrically conductive sheathed conductor (23) which surrounds and its side an inner insulation (22) surrounding the current-carrying line (21) Its is surrounded by an outer insulation (24), characterized in that the detection conductor sections (25, 26), of which at least one is electrically insulated and one is not electrically insulated, between the inner insulation (22) and the outer insulation (24) along the sheath conductor (23) are arranged directly adjacent to this, the non-insulated detection conductor section (25 or 26) being in electrical contact with the sheath conductor (23) and both detection conductor sections (25, 26) with respect to the current-carrying line inside or outside the sheath conductor (23) ) are arranged or one of the two detection conductor sections (25, 26) - the leading or the returning - are arranged inside the sheath conductor (23) and the other outside the sheath conductor.

Device according to Claim 1 , characterized in that the sheath conductor (23) is designed as a wire mesh, continuously overlapping or non-overlapping tape or integral film.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sheath conductor (23) has no electrical connection on both sides is embedded at the ends without contact between the inner insulation (22) and the outer insulation (24).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the current-carrying line (21) is provided with connecting pieces (9) at both of its ends and that the detection conductor is spaced apart from a connecting piece (9) at both of its end regions associated with the coupling-in point and the coupling-out point the outer insulation (24) is brought out.

Use of the device for arc detection according to one of the Claims 1 to 4th for monitoring a battery arrangement for the voltage supply of a vehicle electrical system (4) with a battery unit (1) which supplies a voltage between 10 V and 60 V, in particular between 20 V and 60 V and which is formed from several individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) is, with at least one stub line (20.1, 20.2, 20.3, 20.4) at at least one tap point between the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) or in the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) and a monitoring device (3) the device for detecting an arc is connected in a connection area between the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) and / or the functionality of the battery unit.

Use after Claim 5 , characterized in that the electrically conductive connecting paths between the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) and, if necessary, an output of the individual battery (1.4) of the battery unit (1) connected to the on-board network by means of a respective branch line (20) to the monitoring device (3) are connected in order to detect the voltage difference supplied by the respective single battery (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) or the total voltage present at the output of the respective single battery (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) and with regard to an arc in a connection area between the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) and / or the functionality of the relevant individual battery (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) in an evaluation section of the monitoring device.

Use after one of the Claims 5 or 6th , characterized in that the monitoring device (3) is provided with a control part via which a control signal can be emitted via a control line (5) connected to it or wirelessly.

Use after Claim 7 , characterized in that a disconnection device for interrupting a connection between the vehicle electrical system (4) and the battery unit (1) and / or other voltage-generating components can be controlled via the control signal and / or an error display can be controlled.

Use after Claim 8 , characterized in that the monitoring device (3) has an arc detection circuit for an arc occurring on an electrical line of the vehicle electrical system (4).

Use after one of the Claims 5 to 9 , characterized in that the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) are designed as lead batteries or lithium-ion batteries.

Use after one of the Claims 5 to 10 , characterized in that the individual batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) are housed in a common heat-insulating packaging (10).

Use after one of the Claims 5 to 11 , characterized in that the battery unit (1) formed from the series-connected single batteries (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) has a single battery (e.g. 1.1) that is effective as the main battery and at least one with this in start-up operation further single battery (e.g. 1.2, 1.3, 1.4) as a voltage-increasing additional battery (s).

Use after Claim 12 , characterized in that the at least one additional battery is connected to the main battery for receiving a charging current via at least one interposed DC / DC converter (20) while driving.