DE102018222454A1 - Detection arrangement, motor vehicle and method for the detection of liquid - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Detektionsanordnung (12) zur Detektion eines durch eine Flüssigkeit (14) verursachten Isolationsfehlers (30), aufweisend eine Isolationsüberwachungseinrichtung (22), die dazu ausgelegt ist, einen jeweiligen Isolationswiderstand (R+, R-) zwischen einem jeweiligen von zwei Hochvoltpotentialen (HV+, HV-) und einer vorbestimmten elektrischen Masse (24) zu überwachen, und die dazu ausgelegt ist, den Isolationsfehler (30) zu detektieren, wenn zumindest einer der zwei Isolationswiderstände (R+, R-) einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Dabei weist die Detektionsanordnung (12) eine Sensoreinrichtung (28) auf, die einen elektrischen Leiter (29) umfasst, der ein erstes Ende (29a) zur Kopplung mit einem der zwei Hochvoltpotentiale (HV+, HV-) und ein zweites offenes Ende (29b) aufweist, welches eine Kontaktstelle (29b) bereitstellt, zur Anordnung in vorbestimmter Nähe (d1) zu einem elektrisch leitfähigen mit der vorbestimmten elektrischen Masse (24) elektrisch leitend verbundenen Bauteil (26a) in einem auf ein Vorhandensein von Flüssigkeit (14) zu überwachenden Bereich aufweist.The invention relates to a detection arrangement (12) for detecting an insulation fault (30) caused by a liquid (14), comprising an insulation monitoring device (22) which is designed to establish a respective insulation resistance (R +, R-) between a respective one of two high-voltage potentials (HV +, HV-) and a predetermined electrical mass (24), and which is designed to detect the insulation fault (30) if at least one of the two insulation resistances (R +, R-) falls below a predefinable limit value. The detection arrangement (12) has a sensor device (28) which comprises an electrical conductor (29) which has a first end (29a) for coupling to one of the two high-voltage potentials (HV +, HV-) and a second open end (29b ) which provides a contact point (29b) for arrangement in a predetermined proximity (d1) to an electrically conductive component (26a) which is electrically conductively connected to the predetermined electrical mass (24) in a liquid (14) to be monitored Area.
Description
Die Erfindung betrifft eine Detektionsanordnung zur Detektion eines durch eine Flüssigkeit verursachten Isolationsfehlers eines Kraftfahrzeugs, wobei die Detektionsanordnung eine Isolationsüberwachungseinrichtung aufweist, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Isolationswiderstand zwischen einem ersten Hochvoltpotential von zwei Hochvoltpotentialen und einer vorbestimmten elektrischen Masse und einen zweiten Isolationswiderstand zwischen einem zweiten Hochvoltpotential der zwei Hochvoltpotentiale und der vorbestimmten elektrischen Masse zu überwachen, wobei die Isolationsüberwachungseinrichtung dazu ausgelegt ist, den Isolationsfehler zu detektieren, wenn zumindest eine des ersten und zweiten Isolationswiderstands einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Zur Erfindung gehören auch ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Detektion eines durch eine Flüssigkeit verursachten Isolationsfehlers.The invention relates to a detection arrangement for detecting an insulation fault of a motor vehicle caused by a liquid, the detection arrangement having an insulation monitoring device which is designed to establish a first insulation resistance between a first high-voltage potential of two high-voltage potentials and a predetermined electrical ground and a second insulation resistance between a second To monitor the high-voltage potential of the two high-voltage potentials and the predetermined electrical ground, the insulation monitoring device being designed to detect the insulation fault if at least one of the first and second insulation resistance falls below a predefinable limit value. The invention also includes a motor vehicle and a method for detecting an insulation fault caused by a liquid.
Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, in elektrifizierten Fahrzeugen den Isolationswiderstand, das heißt den Widerstand zwischen den HV-Potentialen und der Fahrzeugkarosserie, des Hochvoltsystems zu überwachen. Diese Überwachung wird üblicherweise durch eine Isolationsüberwachungseinrichtung, auch Insolationswächter genannt, durchgeführt. Wird eine Reduzierung des Isolationswiderstands unter definierte Schwellwerte registriert, kann eine Systemreaktion ausgeführt werden.It is known from the prior art to monitor the insulation resistance of the high-voltage system in electrified vehicles, that is to say the resistance between the HV potentials and the vehicle body. This monitoring is usually carried out by an insulation monitoring device, also called an insulation monitor. If a reduction in the insulation resistance below defined threshold values is registered, a system reaction can be carried out.
Weiterhin kann es vorkommen, dass in Komponenten, insbesondere Hochvoltkomponenten, Feuchtigkeit eindringt oder sich Feuchtigkeit, Wasser oder andere Flüssigkeiten in einer solchen Komponente sammeln, wie zum Beispiel Kühlmittel. Auch dies kann zu kritischen Situationen führen, beispielsweise zu Kurzschlüssen. Daher ist es vorteilhaft, auch das Vorhandensein von Flüssigkeit detektieren zu können. Prinzipiell lässt sich Flüssigkeit in einer solchen Komponente durch den Isolationswächter detektieren, und zwar dann, wenn es zu einem durch die Flüssigkeit verursachten Isolationsfehler kommt. Dies ist jedoch nur in ganz speziellen Situationen möglich. Insbesondere kann ein Feuchtigkeits- beziehungsweise Flüssigkeitseintritt durch den Isolationswächter in HV-Komponenten nur erkannt werden, wenn eines der Hochvoltpotentiale direkt betroffen ist. Dabei sind Zeitpunkt und Zustand zufällig. Sammelt sich also beispielsweise Flüssigkeit am Boden einer Hochvoltkomponente und verlaufen die Hochvoltleitungen jedoch in der oberen Hälfte dieser Hochvoltkomponente, sodass die Hochvoltleitungen und damit die Hochvoltpotentiale nicht in Kontakt mit der Flüssigkeit sind, so kann die Flüssigkeit entsprechend auch nicht von der Isolationsüberwachung detektiert werden. Entsprechend kann bislang also durch die Isolationsüberwachung in seltenen Fällen und generell keine zuverlässige Erkennung von Wasser, Feuchtigkeit oder Flüssigkeitseintritt in HV-Komponenten bereitgestellt werden.Furthermore, moisture can penetrate into components, in particular high-voltage components, or moisture, water or other liquids, such as coolants, can collect in such a component. This can also lead to critical situations, such as short circuits. It is therefore advantageous to also be able to detect the presence of liquid. In principle, liquid in such a component can be detected by the insulation monitor, specifically when there is an insulation fault caused by the liquid. However, this is only possible in very special situations. In particular, moisture or liquid entry by the insulation monitor in HV components can only be detected if one of the high-voltage potentials is directly affected. The time and condition are random. If, for example, liquid collects at the bottom of a high-voltage component and the high-voltage lines run in the upper half of this high-voltage component, so that the high-voltage lines and thus the high-voltage potentials are not in contact with the liquid, the liquid cannot be detected by the insulation monitoring. Correspondingly, insulation monitoring has so far been able to provide reliable detection of water, moisture or liquid ingress in HV components in rare cases and generally.
Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik auch weitere Möglichkeiten zur Detektion von Flüssigkeiten in Komponenten bekannt, die von einer Isolationsüberwachung unabhängig sind. Beispielsweise ist in der
Weiterhin beschreibt die
Weiterhin beschreibt die
Derartige Flüssigkeits- beziehungsweise Feuchtigkeitssensoren benötigen daher vielzählige zusätzliche Komponenten, was die Flüssigkeitsüberwachung sehr aufwendig und teuer macht.Such liquid or moisture sensors therefore require numerous additional components, which makes liquid monitoring very complex and expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Detektionsanordnung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zur Detektion von Flüssigkeit bereitzustellen, die eine Detektion von Flüssigkeit auf möglichst einfache und kostengünstige Weise erlauben. The object of the present invention is to provide a detection arrangement, a motor vehicle and a method for the detection of liquid, which allow a detection of liquid in the simplest and cheapest possible way.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Detektionsanordnung, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.This object is achieved by a detection arrangement, a motor vehicle and a method with the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description and the figures.
Eine erfindungsgemäße Detektionsanordnung zur Detektion eines durch eine Flüssigkeit verursachten Isolationsfehlers eines Kraftfahrzeugs weist eine Isolationsüberwachungseinrichtung auf, die dazu ausgelegt ist, einen ersten Isolationswiderstand zwischen einem ersten Hochvoltpotential von zwei Hochvoltpotentialen und einer vorbestimmten elektrischen Masse und einen zweiten Isolationswiderstand zwischen einem zweiten Hochvoltpotential der zwei Hochvoltpotentiale und der vorbestimmten elektrischen Masse zu überwachen, wobei die Isolationsüberwachungseinrichtung dazu ausgelegt ist, den Isolationsfehler zu detektieren, wenn zumindest einer des ersten und zweiten Isolationswiderstands einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Dabei weist die Detektionsanordnung eine Sensoreinrichtung auf, die einen elektrischen Leiter umfasst, wobei der elektrische Leiter ein erstes Ende zur Kopplung mit einem der beiden Hochvoltpotentiale aufweist und wobei der elektrische Leiter ein zweites offenes Ende, welches eine Kontaktstelle bereitstellt, zur Anordnung in vorbestimmter Nähe zu einem elektrisch leitfähigen, mit der vorbestimmten elektrischen Masse elektrisch leitend verbundenem Bauteil in einem auf ein Vorhandensein von Flüssigkeit zu überwachenden Bereich aufweist.A detection arrangement according to the invention for detecting an insulation fault of a motor vehicle caused by a liquid has an insulation monitoring device which is designed to establish a first insulation resistance between a first high-voltage potential of two high-voltage potentials and a predetermined electrical ground and a second insulation resistance between a second high-voltage potential of the two high-voltage potentials and to monitor the predetermined electrical mass, the insulation monitoring device being designed to detect the insulation fault if at least one of the first and second insulation resistance falls below a predefinable limit value. The detection arrangement has a sensor device which comprises an electrical conductor, the electrical conductor having a first end for coupling to one of the two high-voltage potentials and the electrical conductor having a second open end, which provides a contact point, for arrangement in a predetermined proximity an electrically conductive component electrically connected to the predetermined electrical mass in an area to be monitored for the presence of liquid.
Mit anderen Worten kann eine Flüssigkeitsüberwachung auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt werden, indem ein elektrischer Leiter mit einem Ende mit einem Hochvoltpotential gekoppelt wird und mit seinem anderen Ende in einem zu überwachenden Bereich angeordnet wird, und zwar in der Nähe eines elektrisch leitenden und blanken Bauteils, welches mit der elektrischen Masse, zum Beispiel der Karosserie des Kraftfahrzeugs, elektrisch leitend gekoppelt ist. Sammelt sich nun in diesem zu überwachenden Bereich Flüssigkeit und wird dann die Kontaktstelle des Leiters über diese Flüssigkeit mit dem Bauteil elektrisch leitend gekoppelt, so fällt dadurch der Isolationswiderstand signifikant ab, was dann vorteilhafterweise durch die Isolationsüberwachungseinrichtung detektiert werden kann. Die einzige Komponente, die eine solche Flüssigkeitsüberwachung zusätzlich erfordert, stellt damit der elektrische Leiter dar, was somit eine besonders einfache, kostengünstige und effiziente Flüssigkeitsüberwachung erlaubt. Zusätzlich wird durch diese Flüssigkeitsüberwachung ein besonders hohes Maß an Flexibilität bereitgestellt, da so auf besonders kostengünstige Weise jeder beliebige Bereich, zum Beispiel innerhalb einer Komponente, insbesondere einer Hochvoltkomponente, überwacht werden kann. Dazu ist lediglich das zweite, offene Ende des Leiters an der betreffenden zu überwachenden Stelle, zum Beispiel in der Nähe eines Bodens eines Gehäuses, zu positionieren, jedoch mit vorbestimmten Abstand zu blanken, elektrisch leitenden Bauteilen. Eine solche Flüssigkeitsüberwachung kann entsprechend auch besonders einfach in bereits bestehenden Hochvoltkomponenten ohne irgendwelche notwendigen Layoutänderungen nachgerüstet werden. Auch die Isolationsüberwachung selbst, das heißt die Isolationsüberwachungseinrichtung, muss hierfür nicht notwendigerweise in Bezug auf ihre Software modifiziert werden. Sobald die Kontaktstelle des elektrischen Leiters mit dem elektrisch leitfähigen und der Masse verbundenen Bauteil über eine Flüssigkeit elektrisch leitend verbunden wird, wird dies als Isolationsfehler von der Isolationsüberwachungseinrichtung erkannt, da hierdurch abrupt, wie bereits beschrieben, der Isolationswiderstand zwischen dem Hochvoltpotential, mit welchem das erste Ende des elektrischen Leiters gekoppelt ist, und der vorbestimmten Masse abfällt. Insgesamt lässt sich so eine besonders kostengünstige, effiziente und flexibei einsetzbare Detektionsanordnung zur Detektion von Flüssigkeit bereitstellen.In other words, liquid monitoring can be accomplished in a simple manner by coupling an electrical conductor with one end to a high-voltage potential and arranging its other end in an area to be monitored, in the vicinity of an electrically conductive and bare component, which is electrically conductively coupled to the electrical ground, for example the body of the motor vehicle. If liquid now collects in this area to be monitored and the contact point of the conductor is then electrically conductively coupled to the component via this liquid, the insulation resistance drops significantly as a result, which can then advantageously be detected by the insulation monitoring device. The only component that additionally requires such liquid monitoring is the electrical conductor, which therefore allows particularly simple, inexpensive and efficient liquid monitoring. In addition, this liquid monitoring provides a particularly high degree of flexibility, since any area, for example within a component, in particular a high-voltage component, can be monitored in a particularly cost-effective manner. For this purpose, only the second, open end of the conductor has to be positioned at the relevant point to be monitored, for example in the vicinity of a bottom of a housing, but at a predetermined distance from bare, electrically conductive components. Such a liquid monitor can also be retrofitted particularly easily in existing high-voltage components without any necessary layout changes. The insulation monitoring itself, that is to say the insulation monitoring device, does not necessarily have to be modified in relation to its software. As soon as the contact point of the electrical conductor with the electrically conductive and ground-connected component is electrically connected via a liquid, this is recognized as an insulation fault by the insulation monitoring device, since as a result, as already described, the insulation resistance between the high-voltage potential with which the first End of the electrical conductor is coupled, and the predetermined mass drops. Overall, a particularly inexpensive, efficient and flexible detection arrangement for the detection of liquid can be provided.
Die Isolationsüberwachungseinrichtung wird, wie eingangs bereits beschrieben, üblicherweise auch als Isolationswächter bezeichnet. Weiterhin stellt die vorbestimmte elektrische Masse vorzugsweise die Karosserie des Kraftfahrzeugs dar. Üblicherweise sind alle Gehäuse von Hochvoltkomponenten elektrisch leitend miteinander und mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Das elektrisch leitende Bauteil, in dessen Nähe die Kontaktstellen des elektrischen Leiters anzuordnen ist, stellt dabei vorzugsweise einen Teil eines Gehäuses einer solchen Hochvoltkomponente dar oder zumindest ein elektrisch leitendes Bauteil, welches mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden ist. Wird ein elektrisch leitender Kontakt zwischen der Kontaktstelle und diesem Bauteil durch eine Flüssigkeit hergestellt, so besteht also entsprechend auch ein Kontakt zwischen einem der Hochvoltpotentiale und der Masse, beziehungsweise der Kraftfahrzeugkarosserie, was den betreffenden Isolationswiderstand abfallen lässt. Dabei kann insbesondere für den ersten und zweiten Isolationswiderstand der gleiche vorgebbare Grenzwert vorgegeben sein, bei dessen Unterschreiten ein Isolationsfehler detektiert wird, es können aber auch unterschiedliche Grenzwerte für den ersten und zweiten Isolationswiderstand vorgegeben werden, je nach Ausgestaltung des Hochvoltbordnetzes des Kraftfahrzeugs.As already described at the beginning, the insulation monitoring device is usually also referred to as an insulation monitor. Furthermore, the predetermined electrical mass preferably represents the body of the motor vehicle. Usually, all housings of high-voltage components are electrically conductively connected to one another and to the body of the motor vehicle. The electrically conductive component, in the vicinity of which the contact points of the electrical conductor are to be arranged, preferably represents part of a housing of such a high-voltage component or at least one electrically conductive component which is electrically conductively connected to the housing. If an electrically conductive contact between the contact point and this component is produced by a liquid, there is accordingly also a contact between one of the high-voltage potentials and the ground, or the motor vehicle body, which causes the insulation resistance in question to drop. In particular, the same predefinable limit value can be specified for the first and second insulation resistance, below which an insulation fault is detected, but different limit values can also be specified for the first and second insulation resistance, depending on the design of the high-voltage electrical system of the motor vehicle.
Das offene zweite Ende des elektrischen Leiters, welches die Kontaktstelle bereitstellt, ist dabei so zu verstehen, dass der elektrische Leiter an diesem zweiten Ende elektrisch leitfähig ist und direkt von Flüssigkeit kontaktierbar ist, also zum Beispiel nicht von einer elektrischen Isolierung ummantelt ist. Der restliche elektrische Leiter der Sensoreinrichtung kann dagegen von einer elektrischen Isolierung ummantelt sein. Ähnliches gilt auch für das elektrisch leitfähige Bauteil. Auch dieses weist zumindest eine Stelle auf, an welcher eine direkte Kontaktierungsmöglichkeit des elektrisch leitfähigen Materials durch eine Flüssigkeit gegeben ist. Zudem hin soll unter dem Begriff Flüssigkeit auch Feuchtigkeit verstanden werden können. The open second end of the electrical conductor, which provides the contact point, is to be understood in such a way that the electrical conductor at this second end is electrically conductive and can be contacted directly by liquid, that is to say, for example, it is not encased by electrical insulation. The remaining electrical conductor of the sensor device, however, can be covered by electrical insulation. The same applies to the electrically conductive component. This also has at least one point at which the electrically conductive material can be contacted directly by a liquid. In addition, the term liquid should also be understood to mean moisture.
Prinzipiell können auch mehrere Sensoreinrichtungen vorgesehen sein. Das erste Ende einer jeweiligen Sensoreinrichtung kann dann beliebig entweder mit dem ersten Hochvoltpotential oder dem zweiten Hochvoltpotential gekoppelt sein. Es ist also auch möglich, dass jeweils eine Messstelle, d.h. eine Sensoreinrichtung, an das erste Hochvoltpotential und an das zweite Hochvoltpotential angebracht ist. Es ist auch ein Aufbau möglich, welcher gleichzeitig beide Isolationswerte, d.h. die Werte der beiden Isolationswiderstände, verändert.In principle, several sensor devices can also be provided. The first end of a respective sensor device can then be coupled with either the first high-voltage potential or the second high-voltage potential. It is therefore also possible for one measuring point, i.e. a sensor device to which the first high-voltage potential and the second high-voltage potential are attached. It is also possible to set up both insulation values, i.e. the values of the two insulation resistances changed.
Weiterhin können die beiden Hochvoltpotentiale durch eine korrespondierende Hochvoltbatterie des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Eines der beiden Hochvoltpotentiale stellt entsprechend ein positives Hochvoltpotential und das andere ein negatives Hochvoltpotential dar. Das Massepotential liegt typischerweise zwischen den beiden Hochvoltpotentialen.Furthermore, the two high-voltage potentials can be provided by a corresponding high-voltage battery in the motor vehicle. One of the two high-voltage potentials accordingly represents a positive high-voltage potential and the other a negative high-voltage potential. The ground potential is typically between the two high-voltage potentials.
Bei Detektion eines durch eine Flüssigkeit verursachten Isolationsfehlers kann ein entsprechendes Signal ausgebeben werden. Insbesondere können fehlerabhängig bei erkannten Fehlern definierte Systemreaktionen und/oder Warnkonzept abgeleitet werden. Beispielsweise kann eine Warnmeldung an einen Fahrer ausgegeben werden, die zudem fehlerspezifisch ausgestaltet sein kann, und zum Beispiel spezifiziert, dass es sich bei dem detektierten Isolationsfehler um einen durch eine Flüssigkeit verursachten Isolationsfehler handelt. Zudem kann zum Beispiel auch die vom Fehler betroffene Hochvoltkomponente festgestellt werden, wie dies später erklärt ist, und ebenfalls die betroffene Hochvoltkomponente durch die Warnmeldung spezifiziert werden. Auch kann als Reaktion auf einen detektierten Fehler eine Abschaltung des Hochvoltsystems erfolgen und/oder auch nur der betroffenen Hochvoltkomponente. Zudem kann ein entsprechender Fehlereintrag in einen Fehlerspeicher erfolgen. Solcher Fehlereintrag kann, wie bereits zur Warnmeldung erläutert, fehlerspezifisch ausgestaltet sein und die Art des Fehlers und/oder die betroffene Hochvoltkomponente spezifizieren.When an insulation fault caused by a liquid is detected, a corresponding signal can be output. In particular, defined system responses and / or warning concepts can be derived as a function of errors when errors are detected. For example, a warning message can be issued to a driver, which can also be configured in a fault-specific manner and, for example, specifies that the insulation fault detected is an insulation fault caused by a liquid. In addition, for example, the high-voltage component affected by the fault can be determined, as will be explained later, and the affected high-voltage component can also be specified by the warning message. The high-voltage system and / or only the affected high-voltage component can also be switched off in response to a detected fault. A corresponding error entry can also be made in an error memory. As already explained for the warning message, such an error entry can be configured in an error-specific manner and specify the type of error and / or the high-voltage component concerned.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Detektionsanordnung eine Hochvoltkomponente auf, die das Bauteil umfasst, wobei die Sensoreinrichtung in der Hochvoltkomponente angeordnet ist. Dabei kann es sich im Allgemeinen um jede beliebige Hochvoltkomponente eines Hochvoltbordnetzes des Kraftfahrzeugs handeln. Die Sensoreinrichtung kann zum Beispiel in einer Hochvoltbatterie als Hochvoltkomponente angeordnet sein, die Sensoreinrichtung kann aber auch in einer von der Hochvoltbatterie verschiedenen Hochvoltkomponente angeordnet sein. Beispiele für solche von der Hochvoltbatterie verschiedenen Hochvoltkomponenten sind eine Leistungselektronik zur Ansteuerung eines Elektromotors des Kraftfahrzeugs, eine Hochvoltheizeinrichtung, ein elektrischer Klimakompressor, eine Wandlereinrichtung, welche ein Niedervoltbordnetz des Kraftfahrzeugs aus dem Hochvoltbordnetz speist, ein Ladegerät, über welches bei Kopplung mit einer kraftfahrzeugexternen Energiequelle die Hochvoltbatterie geladen werden kann. Insbesondere kann in all diesen Hochvoltkomponenten nun vorteilhafterweise eine oder auch mehrere Sensoreinrichtungen zur Überwachung dieser Hochvoltkomponenten auf das Vorhandensein von Flüssigkeit angeordnet sein.In an advantageous embodiment of the invention, the detection arrangement has a high-voltage component, which comprises the component, the sensor device being arranged in the high-voltage component. In general, this can be any high-voltage component of a high-voltage electrical system of the motor vehicle. For example, the sensor device can be arranged in a high-voltage battery as a high-voltage component, but the sensor device can also be arranged in a high-voltage component that differs from the high-voltage battery. Examples of such high-voltage components that differ from the high-voltage battery are power electronics for controlling an electric motor of the motor vehicle, a high-voltage heating device, an electric air conditioning compressor, a converter device that feeds a low-voltage electrical system of the motor vehicle from the high-voltage electrical system, and a charger, via which the coupling when connected to an energy source external to the motor vehicle High-voltage battery can be charged. In particular, one or more sensor devices for monitoring these high-voltage components for the presence of liquid can now advantageously be arranged in all of these high-voltage components.
Die Kontaktstelle des elektrischen Leiters kann dabei gezielt an kritischen Stellen in einer Hochvoltkomponente angeordnet werden, insbesondere mit vorbestimmtem Abstand zu dem Bauteil. Dabei ist es also weiterhin vorteilhaft, wenn die Hochvoltkomponente eine erste elektrische Leitung zur Kopplung mit dem ersten Hochvoltpotential und eine zweite elektrische Leitung zur Kopplung mit dem zweiten Hochvoltpotential aufweist, wobei das erste Ende des Leiters der Sensoreinrichtung mit der ersten und der zweiten elektrischen Leitung elektrisch leitend verbunden ist und die Kontaktstelle der Sensoreinrichtung in vorbestimmter Nähe zum Bauteil angeordnet ist, sodass in einem mit den beiden Hochvoltpotentialen gekoppelten Zustand der Hochvoltkomponente und im Fall, dass die Kontaktstelle mit dem Bauteil über eine zwischen dem Bauteil und der Kontaktstelle befindlichen Flüssigkeit elektrisch gekoppelt ist, eine der beiden Isolationswiderstände verringert wird. Dabei ist es zudem vorteilhaft, wenn die Kontaktstelle möglichst nah an dem betreffenden Bauteil angeordnet wird. Vorzugsweise beträgt dieser Abstand gerade so viel, dass die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken unter Normalbedingungen eingehalten werden. Zum Beispiel kann dieser Abstand mindestens zwei Millimeter betragen. Somit können gezielt Veränderungen des Isolationswiderstands aufgrund von Flüssigkeits- beziehungsweise Feuchtigkeitseintritt an kritischen Stellen in einer Hochvoltkomponente erkannt werden. Vorzugsweise wird also die Kontaktstelle der Sensoreinrichtung an einer Stelle positioniert, an welcher frühzeitig eine Ansammlung von Flüssigkeit zu erwarten ist.The contact point of the electrical conductor can be arranged specifically at critical points in a high-voltage component, in particular with a predetermined distance from the component. It is therefore also advantageous if the high-voltage component has a first electrical line for coupling to the first high-voltage potential and a second electrical line for coupling to the second high-voltage potential, the first end of the conductor of the sensor device being electrically connected to the first and second electrical lines is conductively connected and the contact point of the sensor device is arranged in a predetermined proximity to the component, so that in a state of the high-voltage component coupled to the two high-voltage potentials and in the event that the contact point is electrically coupled to the component via a liquid located between the component and the contact point , one of the two insulation resistances is reduced. It is also advantageous if the contact point is arranged as close as possible to the component in question. This distance is preferably just enough to ensure that the required air and creepage distances are maintained under normal conditions. For example, this distance can be at least two millimeters. Changes in the insulation resistance due to the ingress of liquid or moisture at critical points in a high-voltage component can thus be detected in a targeted manner. The contact point of the sensor device is therefore preferably positioned at a point at which an accumulation of liquid is to be expected at an early stage.
Die Kontaktstelle kann also beispielsweise in vorbestimmter Nähe zu einem Gehäuseboden der betreffenden Hochvoltkomponente angeordnet sein oder im Bereich einer zumindest lokalen oder auch globalen Senke des Gehäuses der Hochvoltkomponente.The contact point can therefore be arranged, for example, in a predetermined proximity to a housing base of the high-voltage component in question or in the region of an at least local or global depression of the housing of the high-voltage component.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung einen elektrischen Widerstand mit vorbestimmtem Widerstandswert aufweist, welcher zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnet ist, wobei der Widerstand einen vorbestimmten Mindestabstand zum zweiten Ende aufweist. Dieser Widerstand weist vorzugsweise einen spannungsbezogenen Widerstandswert von mindestens 100 Ohm pro Volt auf. Dieser Widerstand wird also vorzugsweise in Abhängigkeit von der Spannungsdifferenz zwischen dem betreffenden Hochvoltpotential, an welchem das erste Ende des elektrischen Leiters angeordnet ist, und dem Massepotential ausgelegt. Durch einen solchen zusätzlichen Widerstand kann vorteilhafterweise ein zusätzlicher Komponenten- und Personenschutz bereitgestellt werden. Kommt es zu einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen der Kontaktstelle der Sensoreinrichtung und dem Massepotential aufgrund einer Flüssigkeitsansammlung, so verhindert ein solcher Widerstand beispielsweise einen sogenannten harten Kurzschluss, bei welchem also praktisch kein Übergangswiderstand und/oder keine Übergangsinduktivität auftritt, insbesondere bei einem doppelten Isolationsfehler. Bei einem solchen doppelten Isolationsfehler, bei welchem beide Hochvoltpotentiale mit der Masse gekoppelt sind, wird durch den Widerstand ein zu hoher Stromfluss verhindert.Furthermore, it is advantageous if the sensor device has an electrical resistor with a predetermined resistance value, which is arranged between the first end and the second end, the resistor being at a predetermined minimum distance from the second end. This resistor preferably has a voltage-related resistance value of at least 100 ohms per volt. This resistance is therefore preferably designed as a function of the voltage difference between the relevant high-voltage potential at which the first end of the electrical conductor is arranged and the ground potential. Such additional resistance can advantageously provide additional component and personal protection. If there is an electrically conductive connection between the contact point of the sensor device and the ground potential due to a liquid accumulation, such a resistance prevents, for example, a so-called hard short circuit, in which case there is practically no contact resistance and / or no contact inductance, in particular in the event of a double insulation fault. In the event of such a double insulation fault, in which both high-voltage potentials are coupled to the ground, the resistance prevents an excessive current flow.
Alternativ oder zusätzlich könnte die Sensoreinrichtung auch eine Schmelzsicherung oder einen dünnen Schmelzdraht aufweisen, der in einem solchen Doppelfehlerfall schmilzt und dadurch das betreffende Hochvoltpotential wieder von der Masse trennt. Der Verbau eines solchen Widerstands hat jedoch den großen Vorteil, dass sich dies zum einen besonders kostengünstig realisieren lässt und zum anderen ermöglicht ein Widerstand vorbestimmter Größe, das heißt mit vorbestimmtem Widerstandswert, zudem eine genaue Lokalisation des Fehlerfalls, wie dies nachfolgend näher erläutert wird.As an alternative or in addition, the sensor device could also have a fuse or a thin fuse wire which melts in the event of a double fault and thereby isolates the relevant high-voltage potential from the ground again. The installation of such a resistor, however, has the great advantage that this can be realized particularly cost-effectively and, on the other hand, a resistor of a predetermined size, that is to say with a predetermined resistance value, also enables precise localization of the fault, as will be explained in more detail below.
Der Abstand zwischen der Kontaktstelle und dem Widerstand sollte so bemessen sein, dass dieser nach Möglichkeit nicht mit Flüssigkeit oder Feuchtigkeit in Kontakt tritt, da so der Widerstand zum Beispiel durch einen sehr hohen Flüssigkeitspegel und bei zu geringem Abstand zur Kontaktstelle der Sensoreinrichtung durch die Flüssigkeit überbrückt werden kann, was die Wirkung des Widerstands aufhebt. Ansonsten ist die Positionierung des Widerstands zwischen dem ersten und zweiten Ende des elektrischen Leiters prinzipiell beliebig wählbar. Dabei soll noch angemerkt werden, dass, sollte der Widerstand dennoch überbrückt werden oder die Sensoreinrichtung ohne Widerstand ausgeführt sein, so führt ein einfacher Isolationsfehlerfall noch nicht zu einer Gefährdung, wenngleich auch dies eine unerwünschte Situation darstellt. Eine besonders große Gefahr besteht erst dann, wenn beide Hochvoltpotentiale mit Masse gekoppelt sind.The distance between the contact point and the resistor should be dimensioned such that, if possible, it does not come into contact with liquid or moisture, since the resistance bridges through the liquid, for example due to a very high liquid level and if the distance to the contact point of the sensor device is too short can become what cancels the effect of resistance. Otherwise, the positioning of the resistance between the first and second ends of the electrical conductor can in principle be selected as desired. It should also be noted that if the resistor is bridged or the sensor device is designed without a resistor, a simple insulation fault does not result in a hazard, although this also represents an undesirable situation. There is a particularly great danger if both high-voltage potentials are coupled to ground.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Detektionsanordnung mehrere der Sensoreinrichtungen auf. Diese können alle wie zur einen Sensoreinrichtung bereits beschrieben ausgebildet sein. Die den jeweiligen Sensoreinrichtungen zugeordneten Kontaktstellen sind vorzugseise in unterschiedlichen auf das Vorhandensein von Flüssigkeit zu überwachenden Bereichen und/oder unterschiedlichen Hochvoltkomponenten angeordnet, wobei jede der Sensoreinrichtungen einen zugeordneten elektrischen Widerstand zwischen dem ersten und zweiten Ende aufweist, und wobei sich die Widerstände in ihren Widerstandswerten unterscheiden bzw. unterscheiden können. Zum einen können durch die mehreren Sensoreinrichtungen vorteilhafterweise beliebig viele Bereiche, insbesondere kritische Bereiche, auf die Ansammlung von Flüssigkeit hin überwacht werden. Die mehreren Sensoreinrichtungen können dabei auf mehrere Hochvoltkomponenten verteilt sein. Es können aber auch mehrere Sensoreinrichtungen innerhalb ein und derselben Hochvoltkomponente angeordnet sein. Im Allgemeinen kann also jede der Hochvoltkomponenten des Kraftfahrzeugs eine oder mehrere Sensoreinrichtungen aufweisen. Prinzipiell können diese Sensoreinrichtungen auch wieder ohne den besagten Widerstand ausgeführt sein, was eine besonders kostengünstige Ausgestaltung der Sensoreinrichtungen erlaubt. Weisen die Sensoreinrichtungen einen Widerstand auf, wie dies vorliegend bevorzugt ist, so können diese Widerstände prinzipiell auch alle gleichartig ausgebildet sein, das heißt zum Beispiel einen gleichen Widerstandswert aufweisen. Die Wahl unterschiedlicher Widerstandswerte hat jedoch den großen Vorteil, dass sich hierdurch eine Fehlerlokalisation bereitstellen lässt. In a further advantageous embodiment of the invention, the detection arrangement has several of the sensor devices. These can all be configured as already described for a sensor device. The contact points assigned to the respective sensor devices are preferably arranged in different areas to be monitored for the presence of liquid and / or different high-voltage components, each of the sensor devices having an assigned electrical resistance between the first and second ends, and the resistances differing in their resistance values or can distinguish. On the one hand, any number of areas, in particular critical areas, can advantageously be monitored for the accumulation of liquid by means of the plurality of sensor devices. The multiple sensor devices can be distributed over several high-voltage components. However, several sensor devices can also be arranged within one and the same high-voltage component. In general, therefore, each of the high-voltage components of the motor vehicle can have one or more sensor devices. In principle, these sensor devices can also be designed again without said resistor, which allows a particularly cost-effective configuration of the sensor devices. If the sensor devices have a resistor, as is preferred in the present case, these resistors can in principle all be of the same design, that is to say, for example, have the same resistance value. However, the choice of different resistance values has the great advantage that an error localization can be provided in this way.
Daher stellt es eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung dar, wenn die Isolationsüberwachungseinrichtung dazu ausgelegt ist, im Falle eines detektierten, durch eine Flüssigkeit verursachten, Isolationsfehlers in Abhängigkeit von dem Wert des Isolationswiderstands, insbesondere desjenigen, welcher den Grenzwert unterschreitet, und auf Basis der den jeweiligen Sensoreinrichtungen zugeordneten Widerstandswerten zu bestimmen, in welchem der auf das Vorhandensein von Flüssigkeit zu überwachenden Bereiche Flüssigkeit vorhanden ist.Therefore, it is a further particularly advantageous embodiment of the invention if the insulation monitoring device is designed, in the event of a detected insulation fault caused by a liquid, as a function of the value of the insulation resistance, in particular that which falls below the limit value, and on the basis of the to determine the resistance values assigned to the respective sensor devices, in which of the the presence of Liquid areas to be monitored Liquid is present.
Ist also beispielsweise ein bestimmter zu überwachender Bereich von einer Flüssigkeitsansammlung betroffen, sodass die dort angeordnete Kontaktstelle einer Sensoreinrichtung über diese Flüssigkeit mit dem blanken, mit der Karosserie leitfähig verbundenen Bauteil elektrisch leitend gekoppelt ist, so reduziert sich der betreffende Isolationswiderstand auf in etwa den Widerstand der betreffenden Sensoreinrichtung. Auch die Flüssigkeit selbst weist einen bestimmten Leitungswiderstand auf. Dieser kann jedoch entweder, wenn der Widerstandswert der betreffenden Sensoreinrichtung groß genug gewählt wird, als vernachlässigbar angesehen werden, oder aber kann dieser Widerstandswert auch abgeschätzt werden, insbesondere vorab, sodass dieser Schätzwert vorgegeben ist, und dann bei der Berechnung berücksichtigt werden. Dieser Schätzwert kann zum Beispiel als Mittelwert der Widerstandswerte verschiedener Flüssigkeiten, die in ein solches Hochvoltgehäuse typischerweise eindringen oder vorhanden sein können, bereitgestellt werden. Durch die unterschiedlichen Widerstandswerte der jeweiligen Sensoreinrichtungen lässt sich damit vorteilhafterweise, zumindest im einfachen Isolationsfehlerfall, wenn nur eine einzelne Sensoreinrichtung betroffen ist, vorteilhafterweise auch bestimmen, welche der Sensoreinrichtungen nun betroffen ist und entsprechend kann der zugeordnete, zu überwachende Bereich bestimmt werden, in welchem nun Flüssigkeit vorhanden ist. So kann also vorteilhafterweise eine Widerstandscodierung zur Lokalisierung des Isolationsfehlers verwendet werden. Dies erleichtert die Suche nach der defekten Komponente enorm und es können deutlich schneller und effizienter Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Beispielsweise kann die betroffene Hochvoltkomponente temporär deaktiviert werden, bis die Flüssigkeit aus der Hochvoltkomponente entfernt wurde. Alle übrigen Hochvoltkomponenten, die von der Flüssigkeit nicht betroffen sind, können dann zum Beispiel ungehindert weiterbetrieben werden.If, for example, a certain area to be monitored is affected by a liquid accumulation, so that the contact point of a sensor device arranged there is electrically conductively coupled to the bare component which is conductively connected to the body, the insulation resistance in question is reduced to approximately the resistance of the relevant sensor device. The liquid itself also has a certain line resistance. However, this can either be regarded as negligible if the resistance value of the relevant sensor device is chosen large enough, or this resistance value can also be estimated, in particular beforehand so that this estimated value is predetermined, and then taken into account in the calculation. This estimate can be provided, for example, as an average of the resistance values of various liquids that typically penetrate or can be present in such a high-voltage housing. The different resistance values of the respective sensor devices can advantageously be used to determine which of the sensor devices is now affected, at least in the case of a simple insulation fault, if only a single sensor device is affected, and the associated area to be monitored can be determined accordingly, in which case Liquid is present. Thus, resistance coding can advantageously be used to localize the insulation fault. This greatly simplifies the search for the defective component and countermeasures can be initiated much faster and more efficiently. For example, the affected high-voltage component can be temporarily deactivated until the liquid has been removed from the high-voltage component. All other high-voltage components that are not affected by the liquid can then continue to be operated, for example, without hindrance.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Sensoreinrichtung ein Gehäuse zum Bereitstellen eines Berührschutzes auf, welches zumindest die Kontaktstelle einschließt, und welches durchlässig für Flüssigkeiten ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Gehäuse als ein nach IPXXB geschütztes Gehäuse ausgebildet sein. Das Gehäuse ist vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material, zum Beispiel Kunststoff, gefertigt. Das Gehäuse kann dann zum Beispiel entsprechend Löcher aufweisen, damit Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit eindringen kann. Beispielsweise kann das Gehäuse als Kunststoffgitter um zumindest die Kontaktstelle ausgebildet sein. Das Gehäuse kann aber auch einen größeren Teil der Sensoreinrichtung einschließen, zum Beispiel auch einen Großteil des elektrischen Leiters, sowie insbesondere auch den optionalen zusätzlichen Widerstand. Durch ein solches Gehäuse, welches einen Berührschutz bereitstellt, kann die Montage der Sensoreinrichtung deutlich vereinfacht werden. Insbesondere ist dann zur Montage der Sensoreinrichtung keine spezielle Schutzkleidung, wie zum Beispiel isolierende Schutzhandschuhe, erforderlich, was vor allem die Montage für solch filigrane Elemente deutlich vereinfacht. Ein weiterer großer Vorteil des Gehäuses wird anhand des nachfolgenden Beispiels deutlich.In a further particularly advantageous embodiment of the invention, the sensor device has a housing for providing contact protection, which at least includes the contact point and which is designed to be permeable to liquids. For example, the housing can be designed as an IPXXB protected housing. The housing is preferably made of an electrically insulating material, for example plastic. The housing can then have corresponding holes, for example, so that liquid and / or moisture can penetrate. For example, the housing can be designed as a plastic grid around at least the contact point. However, the housing can also enclose a larger part of the sensor device, for example also a large part of the electrical conductor, and in particular also the optional additional resistance. Such a housing, which provides protection against accidental contact, can significantly simplify the assembly of the sensor device. In particular, no special protective clothing, such as insulating protective gloves, is required for the assembly of the sensor device, which, above all, significantly simplifies the assembly for such delicate elements. Another great advantage of the housing is clear from the example below.
Dabei weist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Kontaktstelle einen vorbestimmten Abstand zu einer ersten Seite des Gehäuses auf, wobei das Gehäuse mit der ersten Seite an dem Bauteil angeordnet wird. Um also diese Kontaktstelle in vorbestimmter Nähe zum Bauteil anzuordnen, kann also einfach ein entsprechender Abstand zwischen der Kontaktstelle und zum Beispiel der Unterseite des Gehäuses vorgesehen werden und dann ganz einfach das Gehäuse mit der darin befindlichen Kontaktstelle an der Unterseite an das betreffende Bauteil angeklebt oder anderweitig befestigt werden. Denkbar wäre es auch, dass die Kontaktstelle von der ersten Seite des Gehäuses gar keinen Abstand aufweist, sondern zum Beispiel direkt an dieser ersten Seite angeordnet ist, zum Beispiel zwischen zwei oder mehreren Löchern, die die Flüssigkeitsdurchlässigkeit des Gehäuses, vor allem an dieser ersten Seite, gewährleisten, und dann das Gehäuse mit der ersten Seite am betreffenden elektrisch leitfähigen Bauteil, insbesondere direkt am elektrisch leitfähigen Material dieses Bauteils, angeordnet wird. Durch das elektrisch isolierende Gehäuse können dann entsprechend durch die Dicke dieser ersten Seite die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken unter Normalbedingungen eingehalten werden. Über das Gehäuse lässt sich also die Sensoreinrichtung, vor allem die in dem Gehäuse befindliche Kontaktstelle, auf besonders einfache Weise an der gewünschten Position am elektrisch leitfähigen Bauteil positionieren und befestigen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the contact point is at a predetermined distance from a first side of the housing, the housing being arranged on the component with the first side. So in order to arrange this contact point in a predetermined proximity to the component, a corresponding distance between the contact point and, for example, the underside of the housing can simply be provided and then the housing with the contact point located therein can be easily glued to the component in question or otherwise be attached. It would also be conceivable for the contact point to have no distance from the first side of the housing, but instead to be arranged, for example, directly on this first side, for example between two or more holes, which allow the liquid permeability of the housing, especially on this first side , ensure, and then the housing is arranged with the first side on the relevant electrically conductive component, in particular directly on the electrically conductive material of this component. Due to the thickness of this first side, the necessary air and creepage distances can then be maintained under normal conditions by the electrically insulating housing. The sensor device, especially the contact point located in the housing, can thus be positioned and fastened in a particularly simple manner at the desired position on the electrically conductive component via the housing.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Detektionsanordnung oder einer ihrer Ausgestaltungen. Die für die erfindungsgemäße Detektionsanordnung und ihre Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten damit in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug ist dabei vorzugsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with a detection arrangement according to the invention or one of its configurations. The advantages mentioned for the detection arrangement according to the invention and its configurations therefore apply in the same way to the motor vehicle according to the invention. The motor vehicle is preferably designed as an electric vehicle or hybrid vehicle. Furthermore, the motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car or truck or as a passenger bus or motorcycle.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Detektion eines durch eine Flüssigkeit verursachen Isolationsfehlers, wobei eine Isolationsüberwachungseinrichtung einen ersten Isolationswiderstand zwischen einem ersten Hochvoltpotential von zwei Hochvoltpotentialen und einer vorbestimmten elektrischen Masse und einen zweiten Isolationswiderstand zwischen einem zweiten Hochvoltpotential der zwei Hochvoltpotentiale und der vorbestimmten elektrischen Masse überwacht, und die Isolationsüberwachungseinrichtung den Isolationsfehler detektiert, wenn zumindest einer des ersten und zweiten Isolationswiderstands einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet. Dabei ist ein elektrischer Leiter einer Sensoreinrichtung mit einem ersten Ende mit einem der beiden Hochvoltpotentiale gekoppelt und mit einem zweiten, offenen, eine Kontaktstelle bereitstellenden Ende in vorbestimmter Nähe zu einem elektrisch leitfähigen, mit der vorbestimmten elektrischen Masse elektrisch leitend verbundenem Bauteil in einem auf ein Vorhandensein von Flüssigkeit zu überwachenden Bereich angeordnet ist, wobei im Fall, dass die Kontaktstelle mit dem Bauteil über eine zwischen dem Bauteil und der Kontaktstelle befindlichen Flüssigkeit elektrisch gekoppelt ist, der erste oder der zweite Isolationswiderstand den vorgebbaren Grenzwert unterschreitet.Furthermore, the invention also relates to a method for the detection of a by Liquid causes insulation faults, an insulation monitoring device monitoring a first insulation resistance between a first high voltage potential of two high voltage potentials and a predetermined electrical ground and a second insulation resistance between a second high voltage potential of the two high voltage potentials and the predetermined electrical ground, and the insulation monitoring device detecting the insulation fault if at least one of the first and second insulation resistance falls below a predetermined limit. In this case, an electrical conductor of a sensor device is coupled with a first end to one of the two high-voltage potentials and with a second, open end that provides a contact point in predetermined proximity to an electrically conductive component that is electrically conductively connected to the predetermined electrical ground in an existence of the area to be monitored is arranged, and in the event that the contact point is electrically coupled to the component via a liquid located between the component and the contact point, the first or the second insulation resistance falls below the predefinable limit value.
Auch hier gelten die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Detektionsanordnung und ihren Ausgestaltungen genannten Vorteile in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren.Here, too, the advantages mentioned in connection with the detection arrangement according to the invention and its configurations apply in the same way to the method according to the invention.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Detektionsanordnung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the method according to the invention which have features as have already been described in connection with the further developments of the detection arrangement according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische Darstellung einer als Hochvoltbatterie ausgebildeten Hochvoltkomponente mit einer Detektionsanordnung zur Detektion von Flüssigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und -
2 eine schematische Darstellung der Hochvoltbatterie aus1 in einem zum Teil mit Flüssigkeit gefüllten Zustand und der Detektionsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 a schematic representation of a high-voltage component designed as a high-voltage battery with a detection arrangement for detecting liquid according to an embodiment of the invention; and -
2nd a schematic representation of the high-voltage battery1 in a partially filled state and the detection arrangement according to an embodiment of the invention.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another and that further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include combinations of the features of the embodiments other than those shown. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, the same reference numerals designate elements that have the same function.
Die Hochvoltbatterie
Die Detektionsanordnung umfasst nun zum einen eine Isolationsüberwachungseinrichtung
Befindet sich nun Flüssigkeit
Die Erfindung dagegen ermöglicht nun die Detektion einer solchen Flüssigkeitsansammlung oder im Allgemeinen dem Vorhandensein von Flüssigkeit oder Feuchtigkeit innerhalb des Gehäuses
Das zweite Ende
Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann diese Sensoreinrichtung
Durch diese Sensoreinrichtung kann also vorteilhafterweise die bestehende Messeinrichtung, nämlich die Isolationsüberwachungseinrichtung
Hierzu kann einfach ein zusätzliches Sensorelement in Form der beschriebenen Sensoreinrichtung
Durch den Widerstand
Bei Verbau des Sensorelements
Weiterhin ist der Widerstandswert vorzugsweise unter Berücksichtigung der aktuellen Normen und Gesetzeslage auszulegen, die aber von Land zu Land und von Zeit zu Zeit unterschiedlich sein können. Die Sensoreinrichtung
Die Sensoreinrichtung
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Erweiterung der Funktion zur Isolationsüberwachung bereitgestellt werden kann, um die sichere Erkennung von Flüssigkeit in Hochvoltkomponenten zu ermöglichen. Durch die beschriebene Sensoreinrichtung in Kombination mit dem Isolationswächter kann hierdurch eine Flüssigkeitsdetektion auf besonders einfache und kostengünstige Weise bereitgestellt werden, die zudem einfach nachrüstbar ist und einfach in bereits bestehende Hochvoltkomponenten ohne Layoutänderung integriert werden kann und den Funktionsumfang der Isolationsüberwachung erweitert.Overall, the examples show how the invention can be used to provide an expansion of the insulation monitoring function in order to enable the reliable detection of liquid in high-voltage components. The sensor device described in combination with the insulation monitor can be used to provide liquid detection in a particularly simple and cost-effective manner, which is also easy to retrofit and can easily be integrated into existing high-voltage components without changing the layout and extends the functional scope of the insulation monitoring.
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