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Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung umfassend ein Steuergerät, ein Energiespeichergehäuse mit einer ersten Elektrode und eine Schutzabdeckung mit einer zweiten Elektrode, wobei die Schutzabdeckung an dem Energiespeichergehäuse angeordnet und zumindest bereichsweise unter Ausbildung wenigstens eines Hohlraums von einer Unterseite des Energiespeichergehäuses beabstandet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Ein Energiespeichergehäuse dient der Einhausung eines oder mehrerer Energiespeichermodule eines Energiespeichers und wird z. B. dazu verwendet, einen als Traktionsbatterie eingesetzten Energiespeicher, welcher ein oder mehrere Batteriemodule umfasst, sicher an oder in einem Kraftfahrzeug anzuordnen. Durch das Energiespeichergehäuse und/oder weitere Abdeckungen werden die im Inneren des Energiespeichergehäuses angeordneten Energiespeichermodule vor äußeren Einflüssen, welche sich beispielsweise während des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs ergeben können, vor Beschädigungen geschützt. Dabei ist wünschenswert, dass der Zustand des Energiespeichergehäuses und/oder einer Abdeckung des Energiespeichergehäuses bestimmt werden kann, damit beispielsweise Aussagen hinsichtlich der Betriebssicherheit des in dem Energiespeichergehäuse eingehausten Energiespeichers getroffen werden können. Zur Feststellung von Schäden an Bauteilen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt.
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In
EP 2 887 446 A1 werden ein Verfahren und eine Anordnung zum Detektieren eines Schadens in einer Batterieanordnung beschrieben. Die Vorrichtung verwendet dabei eine Mehrzahl von Kühlkanälen, welche zwischen einer Unterseite der Batterien und einer unterseitigen Abdeckung der Batterieanordnung angeordnet sind. Bei einer auf die Abdeckung einwirkenden Kraft können die Kühlkanäle diese Kraft aufnehmen und sich teilweise verformen. Durch die Verformung der Kühlkanäle ändert sich der Fluss eines Kühlmittels und/oder der Druck eines Kühlmittels in den Kanälen, was über ein oder mehrere Sensoren ermittelt wird, so dass auf den Schaden an der Abdeckung bzw. den Kühlkanälen zurückgeschlossen werden kann.
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W02015/075313 A1 beschreibt eine Messanordnung zur Feststellung eines Schadens in einer Struktur. Die Vorrichtung umfasst drei oder mehr kapazitive Elektroden sowie ein Messmittel, um eine Kapazität zwischen den Elektroden zu ermitteln. Mit der Struktur kann das Eindringen von Wasser in die überwachte Struktur ermittelt werden, wobei über die kapazitiven Elektroden eine Änderung der Kapazität aufgrund der hohen Permittivität von Wasser gegenüber der überwachten Struktur festgestellt wird.
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Aus
FR 3081393 A1 ist ein Batteriegehäuse für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei das Batteriegehäuse einen Drucksensor umfasst, welcher innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und einen internen Druck ermittelt. Der Drucksensor ist mit einer Messschaltung verbunden, welche den gemessenen internen Druck mit einem Grenzwert vergleicht und einen Alarm ausgibt, wenn der Grenzwert überschritten wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Messvorrichtung anzugeben, welche Beschädigungen an einem Energiespeichergehäuse und/oder einer dem Energiespeichergehäuse zugeordneten Schutzabdeckung feststellen kann und dabei insbesondere einen möglichst einfachen Aufbau aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode beabstandet zueinander und zumindest teilweise gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das Steuergerät mit der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist und das Steuergerät dazu eingerichtet ist, einen ein Maß für einen Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode beschreibenden Messwert zu bestimmen.
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Die Schutzabdeckung kann beispielsweise an einer Unterseite des Energiespeichergehäuses angeordnet sein, so dass das Energiespeichergehäuse mit Vorteil in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden kann, wobei durch die Schutzabdeckung an der Unterseite des Energiespeichergehäuses das Energiespeichergehäuse bzw. darin angeordnete Energiespeichermodule bei Betrieb des Kraftfahrzeugs vor von unten einwirkenden Beschädigungen geschützt werden. Die Schutzabdeckung, welche insbesondere einen Unterfahrschutz des Kraftfahrzeugs darstellen kann, ist dabei zumindest bereichsweise unter Ausbildung wenigstens eines Hohlraums von der Unterseite des Energiespeichergehäuses beabstandet, so dass zumindest bereichsweise eine Verformung der Schutzabdeckung in den Hohlraum möglich ist. Eine solche Verformung kann dabei durch eine auf die Schutzabdeckung einwirkende Kraft, beispielsweise bei einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem überfahrenen Hindernis bzw. Gegenstand auftreten.
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Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Ermittlung des Messwerts, welcher ein Maß für einen Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode beschreibt, durch das Steuergerät wird vorteilhaft ermöglicht, dass eine aufgetretene Beschädigung, welche eine Verformung der Schutzabdeckung und/oder des Energiespeichergehäuses zur Folge hatte, durch den ermittelten Abstand festgestellt werden kann. Beispielsweise kann der Abstand zumindest bereichsweise aufgrund einer Verformung der Schutzabdeckung in den Hohlraum hinein abnehmen. Neben dem Einsatz in einem Kraftfahrzeug ist auch ein Einsatz der Messvorrichtung in anderen Vorrichtungen, in denen eine Beschädigung des Energiespeichergehäuses und/oder der Schutzabdeckung zu besorgen ist, vorteilhaft möglich. Die Messvorrichtung kann auch als eine Energiespeichervorrichtung bezeichnet werden, welche das zur Bestimmung des Messwerts ausgebildete Steuergerät und das Energiespeichergehäuse sowie die Schutzabdeckung umfasst.
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Als einen ein Maß für einen Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode beschreibenden Messwert kann dabei eine Kapazität bestimmt werden, wobei die Kapazität einen aus der ersten Elektrode und der beabstandet und zumindest teilweise gegenüberliegend angeordneten zweiten Elektrode gebildeten Plattenkondensator beschreibt. Diese Kapazität ist neben der Permittivität eines Mediums zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode und der Fläche der Elektroden auch von dem Abstand der Elektroden zueinander abhängig. Eine Verkleinerung des Abstandes, welche beispielsweise durch eine Verformung insbesondere der Schutzabdeckung und somit durch eine Annäherung der zweiten Elektrode an die erste Elektrode auftreten kann, verursacht dabei insbesondere einen Anstieg der Kapazität des aus der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gebildeten Kondensators. Aus einer ermittelten bzw. gemessenen Kapazität kann somit der Abstand bzw. einen Änderung des Abstands bestimmt werden.
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Es ist möglich, dass an der Unterseite des Energiespeichergehäuses Kühlkanäle des Energiespeichergehäuses verlaufen, so dass insbesondere durch die Bestimmung des Abstandes zwischen der Schutzabdeckung und der Unterseite des Energiespeichergehäuses erkannt werden kann, wenn eine Beschädigung der Kühlkanäle aufgetreten ist oder zumindest zu befürchten ist, dass eine solche Beschädigung aufgetreten sein könnte. Dies ermöglicht es vorteilhaft, dass entsprechende Maßnahmen zur Berücksichtigung eines möglichen Schadens ergriffen werden, um zu verhindern, dass beispielsweise bei Auftreten einer Undichtigkeit durch Beschädigung eines Kühlkanals eine weitere Beschädigung eines in dem Energiespeichergehäuse angeordneten Energiespeichers, beispielsweise eine Hochvoltbatterie, auftritt.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode ein Gehäuseboden des Energiespeichergehäuses ist. Zumindest der Gehäuseboden des Energiespeichergehäuses kann aus einem leitfähigen Metall bestehen oder zumindest abschnittsweise ein leitfähiges Metall umfassen, so dass der Gehäuseboden als die erste Elektrode verwendet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die erste Elektrode aufwandsarm durch den Gehäuseboden realisiert werden kann, so dass auf weitere Bauteile zur Ausbildung der ersten Elektrode verzichtet werden kann. Der Gehäuseboden ist dabei zumindest abschnittsweise elektrisch leitfähig und über beispielsweise wenigstens eine elektrische Leitung mit dem Steuergerät verbunden. Der Gehäuseboden kann eine Grundplatte, insbesondere aus einem Metallblech, umfassen. Es ist auch möglich, dass der Gehäuseboden eine Grundplatte und eine daran angeordnete Deckplatte aufweist, wobei zwischen der, insbesondere als ein im Querschnitt profiliertes Metallblech ausgeführten, Deckplatte und der Grundplatte zumindest bereichsweise wenigstens ein Kühlkanal gebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Elektrode wenigstens ein Elektrodenelement umfasst, wobei das Elektrodenelement an einem Gehäuseboden des Energiespeichergehäuses angeordnet ist. Das wenigstens eine Elektrodenelement ist dabei elektrisch leitfähig und ebenfalls über beispielsweise jeweils eine elektrische Leitung mit dem Steuergerät verbunden. Dabei kann eine Bestimmung des Abstandes bzw. ein Bestimmen eines einen Maß für einen Abstand darstellenden Messwerts für jede Elektrode einzeln oder für alle Elektrodenelemente der ersten Elektrode gemeinsam erfolgen. Es ist möglich, dass die erste Elektrode nur das wenigstens eine Elektrodenelement umfasst oder dass die erste Elektrode sowohl den Gehäuseboden als auch wenigstens ein Elektrodenelement umfasst.
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Für das Elektrodenelement kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass es zu dem Gehäuseboden elektrisch isoliert ist. Dies ermöglicht es, dass bei Verwendung einer aus dem wenigstens einen Elektrodenelement gebildeten ersten Elektrode diese von dem Gehäuseboden elektrisch isoliert ist, so dass der Gehäuseboden selbst beispielsweise durch eine an den Elektrodenelementen zur Bestimmung des Messwerts angelegte Spannung nicht beeinflusst wird. Dies ist insbesondere sinnvoll, wenn eine zur Bestimmung des Messwertes eine zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode anliegende Spannung von dem Gehäuseboden isoliert werden soll.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Elektrodenelement an einer der Schutzabdeckung zugewandten Seite des Gehäusebodens angeordnet ist. Das Elektrodenelement kann insbesondere im Bereich eines zwischen der Unterseite des Energiespeichergehäuses und der Schutzabdeckung ausgebildeten Hohlraums angeordnet werden, so dass das am Gehäuseboden angeordnete Elektrodenelement von der in der Schutzabdeckung angeordneten zweiten Elektrode zumindest teilweise über den Hohlraum beabstandet ist. Dadurch kann eine Verformung beispielsweise der Schutzabdeckung in den Hohlraum hinein durch die Bestimmung des ein Maß für einen Abstand zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode bestimmenden Messwertes ermittelt werden.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Elektrodenelement gegenüber dem Hohlraum wasserdicht ist, insbesondere dass das Elektrodenelement eine wasserdichte Beschichtung und/oder eine wasserdichte Schutzabdeckung aufweist. Dadurch kann vorteilhaft eine Beschädigung des Elektrodenelements vermieden werden, wenn der Bereich zwischen der Schutzabdeckung und dem Energiespeichergehäuse bei einem montierten Energiespeichergehäuse einen Nassraum darstellt und Feuchtigkeit zwischen der Schutzabdeckung und dem Energiespeichergehäuse eindringen kann. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Messvorrichtung in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, wobei das Energiespeichergehäuse an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und die Schutzabdeckung als ein Unterfahrschutz des Kraftfahrzeuges unterhalb des Energiespeichergehäuses angeordnet und an diesem befestigt ist.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die zweite Elektrode parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Unterseite des Energiespeichergehäuses angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich die zweite Elektrode über eine Fläche, welche dem Gehäuseboden zumindest im Wesentlichen entspricht, so dass auch eine lokal auftretende Verformung der Schutzabdeckung, bei der die Schutzabdeckung beispielsweise nur bereichsweise eingedrückt wird, durch eine Veränderung des Messwertes, insbesondere einer Kapazität eines durch die erste Elektrode und die zweite Elektrode gebildeten Plattenkondensators, bestimmt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die zweite Elektrode eine an oder in der Schutzabdeckung angeordnete elektrisch leitfähige Schicht ist. Die zweite Elektrode kann sich dabei insbesondere über die gesamte Fläche der Schutzabdeckung oder über zumindest im Wesentlichen die gesamte Fläche der Schutzabdeckung erstrecken. Die leitfähige Schicht kann sich dabei beispielsweise an einer der Unterseite des Energiespeichergehäuses zugewandten Seite an einem Abdeckungskörper der Schutzabdeckung angeordnet sein, wobei die zweite Elektrode insbesondere eine wasserdichte Beschichtung und/oder eine wasserdichte Schutzabdeckung aufweisen kann. Es ist auch möglich, dass die leitfähige Schicht innerhalb des Abdeckungskörpers der Schutzabdeckung angeordnet ist, so dass sie insbesondere zu allen Seiten von dem Abdeckungskörper umschlossen ist.
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Dabei kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Schutzabdeckung zumindest teilweise aus einem Faserverbundwerkstoff besteht und/oder dass die zweite Elektrode eine, insbesondere gelochte, Metallfolie, ein Metallvlies und/oder ein Metallgewebe ist oder umfasst. Das Verwenden einer insbesondere gelochten Metallfolie, eines Metallvlieses und/oder eines Metallgewebes, welches im Inneren eines aus einem Faserverbundwerkstoff gebildeten Abdeckungskörpers der Schutzabdeckung angeordnet ist, ermöglicht vorteilhaft, dass sich ein oberer Abschnitt des Abdeckungskörpers und ein unterer Abschnitt des Abdeckungskörpers, zwischen welchen die zweite Elektrode angeordnet ist, in einem Herstellungsprozess der Schutzabdeckung gut miteinander verbinden können. Die zweite Elektrode kann dabei unterhalb einer Decklage des Abdeckungskörpers angeordnet sein, so dass sie gegenüber einem zwischen der Schutzabdeckung und dem Gehäuseboden ausgebildeten Hohlraum wasserdicht angeordnet ist und eine Benetzung der zweiten Elektrode mit Wasser vermieden werden kann.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät dazu eingerichtet ist, nach dem Ermitteln eines Messwerts, welcher wenigstens einen Grenzwert unterschreitet oder überschreitet, eine Warnmeldung zu erzeugen. Die Warnmeldung kann z. B. an ein weiteres Steuergerät und/oder an eine mit dem Steuergerät verbundene Anzeigeeinrichtung übermittelt werden. Durch die Warnmeldung kann beispielsweise kenntlich gemacht werden, dass das Energiespeichergehäuse möglicherweise beschädigt worden ist und/oder dass ein die Messvorrichtung umfassendes Kraftfahrzeug zur Überprüfung und/oder Reparatur in eine Werkstatt gebracht werden soll. Durch das Verwenden des wenigstens eines Grenzwertes kann vermieden werden, dass eine Warnung bereits bei einer geringfügigen Änderung des Abstandes, welche beispielsweise nur auf eine geringfügige Verformung und somit auf eine geringfügige Beschädigung der Schutzabdeckung hindeutet, ausgegeben wird. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass mehr als ein Grenzwert verwendet wird, so dass verschiedene Stufen eines Abstands bzw. verschiedene Stufen einer Verformung und/oder Beschädigung der Schutzabdeckung und/oder des Energiespeichergehäuses erfasst werden können. Der Grenzwert bzw. die Grenzwerte können beispielsweise in einer Speichereinrichtung des Steuergeräts hinterlegt sein.
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Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es eine erfindungsgemäße Messvorrichtung umfasst. Das Energiespeichergehäuse kann dabei insbesondere an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Das Steuergerät der Messvorrichtung kann ein separates Steuergerät sein oder mit einer weiteren Steuereinrichtung des Kraftfahrzeuges in einer gemeinsamen Steuervorrichtung integriert sein.
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Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Schutzabdeckung ein Unterfahrschutz des Kraftfahrzeugs ist. Dieser Unterfahrschutz kann dabei insbesondere von außen zugänglich an einer Unterseite des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Bei einem derartigen Unterfahrschutz besteht beispielsweise bei Unfällen oder bei einem Überfahren von zu hohen Hindernissen, wie einem Poller, einem Bordstein oder Ähnlichem, das Risiko einer Beschädigung bzw. einer Verformung des Unterfahrschutzes, welche insbesondere bei einer starken Beschädigung bzw. einer starken Verformung des Unterfahrschutzes auch eine Beschädigung des Energiespeichergehäuses, insbesondere von an einer Unterseite des Energiespeichergehäuses angeordneten Kühlkanälen, zur Folge haben kann.
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Sämtliche vorangehend in Bezug zu der erfindungsgemäßen Messvorrichtung beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
- 2 eine erste Ansicht eines Energiespeichergehäuses einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung,
- 3 eine Aufsicht auf die Schutzabdeckung einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung,
- 4 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung,
- 5 eine Detailansicht des ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß Messvorrichtung, und
- 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung.
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In 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Messvorrichtung 2, welche ein Steuergerät 3, ein Energiespeichergehäuse 4 mit einer ersten Elektrode 5 und eine Schutzabdeckung 6 mit einer zweiten Elektrode 7 umfasst. Die Schutzabdeckung 6 ist dabei ein Unterfahrschutz des Kraftfahrzeuges 1 und an einer Unterseite des Energiespeichergehäuses 4 angeordnet. Das Steuergerät 3 ist mit der ersten Elektrode 5 sowie mit der zweiten Elektrode 7 über jeweils wenigstens eine elektrische Leitung verbunden. In dem Energiespeichergehäuse 4 ist eine Traktionsbatterie des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, über welcher ein Traktionselektromotor (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs 1 betrieben werden kann.
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2 ist eine Detailansicht des Energiespeichergehäuses 4 dargestellt. Das Energiespeichergehäuse 4 umfasst einen Rahmen 8 aus mehreren Rahmenelementen 9, 10 sowie ein unterhalb des Rahmens angeordneten Gehäuseboden 11. Die als Unterfahrschutz ausgebildete Schutzabdeckung 6 ist an den Rahmenelementen 9, 10 des Rahmens 8 befestigt. Zwischen der Schutzabdeckung 6 und dem Gehäuseboden 11 bildet sich in Bereichen zwischen den Rahmenelementen 9 jeweils ein Hohlraum 12 aus, über welchen die Schutzabdeckung 6 von dem Gehäuseboden beabstandet ist. Eine Befestigung des Energiespeichergehäuses 4 an einem Kraftfahrzeug ist beispielsweise über die Befestigungselemente 13, welche als Durchschraubungen ausgeführt sind, möglich. Die Rahmenelemente 9, 10 des Rahmens 8 sind in diesem Beispiel als Hohlprofile ausgeführt und bestehen aus Metall. Auch der Gehäuseboden 11 besteht zumindest teilweise aus Metall und kann als die erste Elektrode 6 der Messvorrichtung 2 verwendet werden.
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In 3 ist eine Ansicht auf die Unterseite des Gehäuses dargestellt. Die Schutzabdeckung 6 ist parallel zum Gehäuseboden 11 angeordnet und weist zumindest im Wesentlichen dieselben Abmessungen wie der Gehäuseboden 11 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Schutzabdeckung 6 1,5 m breit und 2,2 m lang. Die Schutzabdeckung 6 ist randseitig mit den Rahmenelementen 9, 10 des Rahmens 8 verschraubt und dadurch an dem Energiespeichergehäuse 4 befestigt.
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In 4 ist ein Ausschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 2 dargestellt. Diese umfasst ein Steuergerät 3 sowie ein Energiespeichergehäuse 4 und eine Schutzabdeckung 6 wie vorangehend beschrieben. Zusätzlich dargestellt ist ein Energiespeichermodul 14, welches in dem Energiespeichergehäuse 4 aufgenommen ist. Die Schutzabdeckung 6 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel einen Abdeckungskörper 15 aus einem Faserverbundwerkstoff und umfasst eine zweite Elektrode 7, welche im Inneren des Abdeckungskörpers 15 angeordnet ist. Die zweite Elektrode 15 ist dabei als eine gelochte Metallfolie ausgeführt. Alternativ dazu ist auch eine Ausführung der zweiten Elektrode 7 als ein Metallvlies oder ein Metallgewebe oder als eine Kombination aus einer insbesondere gelochten Metallfolie, einem Metallvlies und/oder einem Metallgewebe möglich. Die zweite Elektrode 7 ist dabei parallel zu dem Gehäuseboden 11 angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen über eine dem Gehäuseboden 11 entsprechende Fläche. Als erste Elektrode wird in diesem Ausführungsbeispiel der Gehäuseboden 11 verwendet, welcher beabstandet und gegenüberliegend zu der zweiten Elektrode 7 angeordnet ist.
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Wie in 5 im Detail gezeigt ist, umfasst der Gehäuseboden 11 eine Grundplatte 21 und ein Deckblech 17. Durch das an der Grundplatte 21 angeordnete Deckblech 17 werden eine Mehrzahl von Kühlkanälen 16 begrenzt. Alternativ ist es möglich, dass der Gehäuseboden nur die Grundplatte 21 umfasst, mithin also keine Kühlkanäle 16 vorhanden sind oder die Kühlkanäle in einem separaten Bauteil ausgebildet sind, welches an dem Gehäuseboden 11 angeordnet ist.
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Die Grundplatte 21 und/oder das Deckblech 17 des Gehäusebodens 11 sind aus Metallblech gefertigt und weisen jeweils eine Dicke zwischen 0,5 mm und 2 mm, insbesondere von 1 mm oder von 1,3 mm, auf. Zwischen dem Gehäuseboden 11 und darauf angeordneten Batteriemodulen 14 kann ein Gap-Filler oder ein Gap-Pad, beispielsweise mit einer Dicke zwischen 0,3 mm und 0,5 mm, insbesondere von 0,4 mm, angeordnet sein, um die thermische Anbindung der Batteriemodule 14 an dem Gehäuseboden 11 zu verbessern. Das Deckblech kann im Bereich der Kühlkanäle 16 einen maximalen Abstand von der Grundplatte zwischen 4 und 5 mm, insbesondere von 4,5 mm, aufweisen.
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Wenn, wie in 4 gezeigt ist, eine Kraft auf die Schutzabdeckung 6 wirkt (symbolisiert durch den Pfeil 18) nähert sich die zweite Elektrode 7 in der Schutzabdeckung 6 der aus dem Gehäuseboden 11 gebildeten ersten Elektrode an. Diese Annäherung kann durch das Steuergerät 3, welches mit der ersten Elektrode 5 und der zweiten Elektrode 7 verbunden ist, durch eine Kapazitätsmessung bestimmt werden. Die Kapazität eines durch die erste Elektrode 5 und die zweite Elektrode 7 gebildeten Plattenkondensators hängt neben der Permittivität eines Mediums in dem Hohlraum 12 und einer Fläche der ersten Elektrode 5 und der zweiten Elektrode 7 auch von dem Abstand der ersten Elektrode 5 zu der zweiten Elektrode 7 ab.
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Im Steuergerät 3 sind ein oder mehrere Grenzwerte hinterlegt, so dass bei Überschreiten oder Unterschreiten wenigstens eines der Grenzwerte eine Warnmeldung von dem Steuergerät 3 erzeugt und an ein weiteres Steuergerät und/oder eine mit dem Steuergerät 3 verbundene Anzeigevorrichtung übermittelt werden kann. Die Verwendung von mehreren Grenzwerten ermöglicht es, beispielsweise die Stärke einer Verformung bzw. die Stärke des Auswirkens eines Schadens auf die Schutzabdeckung 6 bzw. des Batteriegehäuses 4 zu klassifizieren, wobei klassenabhängige Warnmeldungen ausgegeben werden können.
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In 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung 2 darstellt. Diese entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, jedoch wird als erste Elektrode 5 anstatt des Gehäusebodens 11 eine Mehrzahl von Elektrodenelementen 19 versendet, welche an dem Deckblech 17 des Gehäusebodens 11 angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ dazu können auch ein oder mehrere Elektrodenelemente 20 als erste Elektrode 5 verwendet werden, welche zwischen den Kühlkanälen 16 bzw. direkt an der Grundplatte 21 des Gehäusebodens 11 angeordnet sind. Die Elektrodenelemente 19 bzw. 20 sind gegenüber dem Gehäuseboden 11 elektrisch isoliert angeordnet und in Bezug zu dem Hohlraum 12 wasserdicht. Dazu umfassen die Elektrodenelemente 19 bzw. 20 an ihrer der Schutzabdeckung 6 zugewandten Seite eine wasserdichte Beschichtung.
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Zusätzlich oder alternativ zu der wasserdichten Beschichtung können die Elektrodenelemente 19 bzw. 20 jeweils auch eine wasserdichte Abdeckung aufweisen, so dass sie bei Eindringen von Wasser in den bei Betrieb eines Kraftfahrzeugs einen Nassraum darstellenden Hohlraum 12 vor Korrosion geschützt sind.
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Die Elektrodenelemente 19 und/oder 20 sind jeweils mit dem Steuergerät 3 verbunden, wobei durch das Steuergerät 3 für alle Elektrodenelemente 19 bzw. 20 gemeinsam einen Messwert wie eine Kapazität bestimmen kann und/oder wobei das Steuergerät 3 für jede Elektrode einzeln einen Messwert, welcher ein Maß für den Abstand zwischen der ersten Elektrode 5 und der zweiten Elektrode 7 darstellt, ermittelt. Die Elektrodenelemente 19, 20 umfassen dazu jeweils wenigstens eine elektrische Leitung (nicht dargestellt), mit der sie jeweils mit dem Steuergerät 3 verbunden sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2887446 A1 [0003]
- WO 2015/075313 A1 [0004]
- FR 3081393 A1 [0005]
