DE102022103201B3

DE102022103201B3 - Vorrichtung mit einem Gehäuse

Info

Publication number: DE102022103201B3
Application number: DE102022103201.9A
Authority: DE
Inventors: Stephan Andreas Hübner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2022-02-11
Filing date: 2022-02-11
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2042-02-12

Abstract

Eine Vorrichtung (20) weist ein Gehäuse (30), eine elektrische Komponente (40) und ein Füllmittel (50) auf, welche elektrische Komponente (40) zumindest bereichsweise im Gehäuse (30) angeordnet ist, welches Gehäuse (30) mindestens einen Hohlraum (32) aufweist, welches Füllmittel (50) in dem mindestens einen Hohlraum (32) vorgesehen ist, welches Füllmittel (50) bei einer Temperatur von 20 °C- flüssig ist,- eine Dichte aufweist, welche größer ist als 1.010 kg/m3, und- eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10-8S/m aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Fahrzeug, insbesondere eine Vorrichtung mit einem Gehäuse und einer elektrischen Komponente.
Die EP 2 843 727 A1 zeigt ein Batteriegehäuse mit Batteriemodulen, wobei das Batteriegehäuse mit einem wasserabsorbierenden Material aufgefüllt ist.
Die DE 10 2019 220 034 A1 zeigt eine Dichtungsanordnung für eine Batterie, bei der ein Spalt zwischen zwei miteinander verbundenen Gehäuseelementen durch einen zähflüssigen Dichtstoff ausgefüllt ist.
Die US 2017 / 244 080 A1 zeigt ein Gehäuse, in welchem eine Batterie angeordnet ist, wobei in einem Hohlraum zwischen der Batterie und einer Innenfläche des Gehäuses mindestens ein Füllelement angeordnet ist, und wobei sich das Volumen des Füllelements bei Kontakt mit Wasser vergrößert.
Die DE 10 2011 077 676 A1 zeigt eine Batteriezelle mit einem Gehäuse und einem Elektrodenensemble, wobei mindestens ein durch das Elektrodenensemble und eine Innenfläche des Gehäuses begrenzter Hohlraum durch einen geschäumten Füllkörper ausgefüllt ist.
Die CN 1 10 690 492 A zeigt eine Batterie mit Batteriezellen, bei welcher die Hohlräume zwischen den Batteriezellen durch einen Füllstoff ausgefüllt sind.
Die EP 1 683 848 A1 zeigt eine schäumbare Dichtungszusammensetzung mit einer Dichte im aufgeschäumten Zustand von 0,4 bis 1,8 g/cm³.
Die US 10 488 892 B1 zeigt ein abgedichtetes Modulsystem mit einem geschlossenen Gehäuse, in welchem Gehäuse eine Systemplatine vorgesehen ist. Das Gehäuse ist gefüllt mit einem Arbeitsfluid.
Die US 2014/0 177 169 A1 zeigt eine Verdrahtungseinrichtung mit Gleichstrom- und Wechselstrom-Ausgangsschnittstellen. Die Verdrahtungseinrichtung weist einen Gleichrichter auf.
Die CN 2 10 093 104 U zeigt einen Spannungswandler mit einem Tragegriff für ein Elektrofahrzeug.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine neue Vorrichtung und ein neues Fahrzeug bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und den Gegenstand des Anspruchs 15.
Eine Vorrichtung weist ein Gehäuse, eine elektrische Komponente und ein Füllmittel auf, welche elektrische Komponente zumindest bereichsweise im Gehäuse angeordnet ist, welches Gehäuse mindestens einen Hohlraum aufweist, welches Füllmittel in dem mindestens einen Hohlraum vorgesehen ist, welches Füllmittel bei einer Temperatur von 20 °C

- flüssig ist,
- eine Dichte aufweist, welche entweder höher ist als 1.010 kg/m³ oder niedriger ist als 980 kg/m³, und
- eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10^-8 S/m aufweist.

Das Füllmittel kann die elektrische Komponente schützen, und ggf. eindringendes Wasser sammelt sich bei dem dichteren Füllmittel wegen der geringeren Dichte auf der Oberseite des Füllmittels und bei dem weniger dichten Füllmittel wegen der höheren Dichte des Wassers im unteren Bereich unterhalb des Füllmittels, und das Wasser kommt daher nicht in größerem Umfang in Kontakt mit der elektrischen Komponente. Zudem kann das Füllmittel eine gewisse Abdichtung von ungewollten Rissen im Gehäuse bewirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 1 bar die dynamische Viskosität des Füllmittels größer als 1,010 mPa·s, bevorzugt größer als 50 mPa·s, weiter bevorzugt größer als 100 mPa·s und besonders bevorzugt größer als 500 mPa·s. Die Viskosität ist größer als die Viskosität von Wasser, und das Füllmittel ist somit zähflüssiger. Insbesondere die Werte ab 50 mPa·s verringern ein Schwappen bei einem nicht vollständig gefüllten Gehäuse und führen somit bei bewegten Vorrichtungen wie beispielsweise in Fahrzeugen zu einer Verringerung der Geräusche. Viskosere Flüssigkeiten ermöglichen zudem eine bessere Abdichtfunktion bei ungewollten Öffnungen im Gehäuse.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichte des Füllmittels bei einer Temperatur von 20 °C größer als 1.200 kg/m³ und besonders bevorzugt größer als 1.500 kg/m³. Dies ermöglicht eine gute Entmischung von Füllmittel und eindringendem Wasser.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichte des Füllmittels bei einer Temperatur von 20 °C kleiner als 960 kg/m³ und besonders bevorzugt kleiner als 900 kg/m³. Dies ermöglicht eine gute Entmischung von Füllmittel und eindringendem Wasser.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform füllt das Füllmittel das Volumen des mindestens einen Hohlraums zu mindestens 80 % aus, bevorzugt zu mindestens 90 %, weiter bevorzugt zu mindestens 95 % und besonders bevorzugt zu mindestens 99 %. Eine vollständige oder zumindest überwiegende Füllung führt bei einer Druckänderung auf der Außenseite des Gehäuses dazu, dass die Druckdifferenz zwischen der Innenseite und Außenseite gering bleibt. Flüssige Füllmittel sind weniger kompressibel als Gase.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Komponente dazu eingerichtet, zumindest abschnittsweise mit einer Wechselspannung zu arbeiten, deren Effektivwert im Bereich von 31 V bis 1.000 V liegt. Es handelt sich um einen Hochvoltbereich, und derartige elektrische Komponenten müssen gut gegen Kurzschlüsse gesichert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Komponente dazu eingerichtet, zumindest abschnittsweise mit einer Gleichspannung im Bereich von 61 V bis 1.500 V zu arbeiten. Es handelt sich um einen Hochvoltbereich, und derartige elektrische Komponenten müssen gut gegen Kurzschlüsse gesichert werden.
Die Vorrichtung weist eine erste Messvorrichtung mit einem ersten Sensor auf, welche erste Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Leitfähigkeitsmessung in dem mindestens einen Hohlraum durchzuführen und ein erstes Messsignal auszugeben, welches die elektrische Leitfähigkeit am ersten Sensor charakterisiert. Über die Messung der Leitfähigkeit kann gut überprüft werden, ob Wasser in das Gehäuse eingedrungen ist, und es kann ggf. auch überprüft werden, ob das Füllmittel teilweise oder vollständig ausgelaufen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Sensor von der Höhe her

- bei einem Füllmittel, dessen Dichte bei 20 °C höher ist als 1.010 kg/m³, zumindest abschnittsweise im oberen Viertel des mindestens einen Hohlraums vorgesehen ist, und
- bei einem Füllmittel, dessen Dichte bei 20 °C niedriger ist als 980 kg/m³, zumindest abschnittsweise im unteren Viertel des mindestens einen Hohlraums vorgesehen ist.

Bei einer zumindest weitgehenden Füllung des Hohlraums ist in einem Fall der obere Bereich für die Messung besonders relevant und im anderen Fall der untere Bereich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine erste Auswertevorrichtung auf, welche erste Auswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, das erste Messsignal auszuwerten und dann, wenn das erste Messsignal einer elektrischen Leitfähigkeit entspricht, die größer als ein erster Grenzwert ist, ein erstes Fehlersignal auszugeben. Ein solches Fehlersignal ist vorteilhaft, da bei einer zu hohen Leitfähigkeit ein Schutz der elektrischen Komponente nicht mehr gewährleistet werden kann und auf ein Eindringen von Wasser oder einem anderen leitenden Fluid geschlossen werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Messvorrichtung mit einem zweiten Sensor auf, welche zweite Messvorrichtung dazu eingerichtet ist, eine Füllstandsmessung in dem mindestens einen Hohlraum durchzuführen und ein zweites Messsignal auszugeben, welches den Füllstand am zweiten Sensor charakterisiert. Der Füllstand entscheidet darüber, ob die Schutzwirkung des Füllmittels in vollem Maße gegeben ist oder nicht, und ein gesunkener Füllstand deutet auf ein Leck hin.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Sensor von der Höhe her

- bei einem Füllmittel, dessen Dichte bei 20 °C höher ist als 1.010 kg/m³, von der Höhe her zumindest abschnittsweise im oberen Viertel des mindestens einen Hohlraums vorgesehen, und
- bei einem Füllmittel, dessen Dichte bei 20 °C niedriger ist als 980 kg/m³, zumindest abschnittsweise im oberen Viertel des mindestens einen Hohlraums vorgesehen.

Die Füllstandsmessung im oberen Viertel bzw. im anderen Fall im unteren Viertel ist vorteilhaft, um ein Absinken des Füllstands schnell zu erkennen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zweite Auswertevorrichtung auf, welche zweite Auswertevorrichtung dazu ausgebildet ist, das zweite Messsignal auszuwerten und dann, wenn das zweite Messsignal einem Füllstand entspricht, der geringer ist als ein zweiter Grenzwert, ein zweites Fehlersignal auszugeben. Hierdurch kann ein Nutzer schnell reagieren und beispielsweise Wartungs- und Reparaturarbeiten durchführen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse eine verschließbare Öffnung auf, um ein Einfüllen des Füllmittels zu ermöglichen. Eine solche verschließbare Öffnung erleichtert das Auffüllen bzw. Wiederauffüllen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die verschließbare Öffnung an der Oberseite des Gehäuses vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung kann die Auffüllung ohne zusätzliche Druckerzeugungsmittel wie Pumpen von oben erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung ausgebildet als

- Traktionsbatterie,
- DC/DC-Wandler,
- AC/DC-Wandler,
- DC/AC-Wandler,
- AC/AC-Wandler, oder
- On-board-Ladegerät.

Diese Vorrichtungen arbeiten teilweise mit hohen elektrischen Leistungen, und ein Schutz dieser Vorrichtungen durch das Füllmittel ist besonders vorteilhaft.
Ein Fahrzeug weist eine solche Vorrichtung auf. Bei Fahrzeugen ist der Schutz elektrischer Komponenten sehr wichtig, da es bei einem Kurzschluss während einer Bewegung zu gefährlichen Situationen kommen kann. Zudem kann bei einem Unfall durch das Füllmittel eine großflächige Einwirkung der Kräfte auf die elektrische Komponente erzielt werden, die zu einer geringeren Zerstörung als bei einer punktuellen Einwirkung der Kräfte führt.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten, in keiner Weise als Einschränkung der Erfindung zu verstehenden Ausführungsbeispielen sowie aus den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es zeigt:

1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung mit einem Gehäuse und einer elektrischen Komponente.

Im Folgenden sind gleiche oder gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden üblicherweise nur einmal beschrieben. Die Beschreibung ist figurenübergreifend aufeinander aufbauend, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.
1 zeigt ein schematisch angedeutetes Fahrzeug 10 mit einer Vorrichtung 20. Die Vorrichtung 20 weist ein Gehäuse 30, eine elektrische Komponente 40 und ein Füllmittel 50 auf.
Die elektrische Komponente 40 ist im Gehäuse 30 angeordnet, sie kann aber auch teilweise außerhalb des Gehäuses 30 angeordnet sein. Bevorzugt ist die elektrische Komponente 40 eine Hochvolt-Komponente, beispielsweise für eine Traktionsbatterie für ein Fahrzeug, für einen DC/DC-Wandler, für einen AC/DC-Wandler, für einen DC/AC-Wandler oder für einen AC/AC-Wandler. Die elektrische Komponente 40 ist bevorzugt dazu eingerichtet, zumindest abschnittsweise mit Wechselspannungen zu arbeiten, deren Effektivwert im Bereich von 31 V bis 1.000 V liegt. Die elektrische Komponente 40 ist bevorzugt dazu eingerichtet, zumindest abschnittsweise mit Gleichspannungen im Bereich von 61 V bis 1.500 V zu arbeiten. Neben den genannten Spannungsbereichen können natürlich in anderen Abschnitten auch niedrigere oder höhere Spannungen genutzt werden, beispielsweise für Logikbausteine oder Mikroprozessoren. Die elektrische Komponente 40 hat im Ausführungsbeispiel Leitungen 22, um elektrische Energie zuzuführen oder bereit zu stellen, und es hat Steuerleitungen 23, um Steuersignale von oder zu der elektrischen Komponente 40 zu übertragen.
Das Gehäuse 30 weist mindestens einen Hohlraum 32 auf, der sich beispielsweise durch den Hohlraum 32 zwischen der elektrischen Komponente 40 und dem Gehäuse 30 ergibt. Die Höhe des Hohlraums 32 ist auf der linken Seite prozentual eingezeichnet, wobei 0 % dem niedrigsten Punkt des Hohlraums 32 und 100 % dem höchsten Punkt des Hohlraums 32 entspricht. Das Volumen des Hohlraums 32 wird bevorzugt vergleichsweise klein gehalten, um das Gewicht der Vorrichtung 20 gering zu halten.
Bevorzugt weist das Gehäuse 30 eine verschließbare Öffnung 21 auf, um ein Einfüllen des Füllmittels 50 zu ermöglichen. Die verschließbare Öffnung 21 ist bevorzugt an der Oberseite 25 des Gehäuses 30 vorgesehen, um ein Einfüllen oder Wiederauffüllen zu erleichtern. Im Ausführungsbeispiel hat die verschließbare Öffnung 21 einen Schraubdeckel, welcher beispielsweise durch einen Schraubenschlüssel mit Außen-Sechskantprofil geöffnet werden kann. Es ist aber beispielsweise auch eine Klappenkonstruktion möglich.
In dem mindestens einen Hohlraum 32 ist das Füllmittel 50 vorgesehen. Die Oberfläche 51 des Kühlmittels 50 ist eingezeichnet. Das Füllmittel 50 ist bei einer Temperatur von 20 °C

- flüssig,
- es weist eine Dichte auf, welche sich von der Dichte von Wasser unterscheidet, und
- es weist eine elektrische Leitfähigkeit auf von weniger als 10^-8 S/m, bevorzugt von weniger als 5 · 10^-9 S/m und besonders bevorzugt von weniger als 10^-9 S/m.

Bevorzugt ist bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 1 bar (101.325 Pa) die dynamische Viskosität des Füllmittels 50 größer als 1,009 mPa·s, bevorzugt größer als 50 mPa·s, weiter bevorzugt größer als 100 mPa·s und besonders bevorzugt größer als 500 mPa·s. Viskositäten von 50 mPa·s oder höher sind vergleichsweise hoch, und das Füllmittel kann bereits zähflüssig sein.
Sofern die Dichte des Füllmittels 50 bei einer Temperatur von 20 °C größer ist als die von Wasser, ist sie bevorzugt größer als 1.010 kg/m³, weiter bevorzugt größer als 1.200 kg/m³ und besonders bevorzugt größer als 1.500 kg/m³.
Sofern die Dichte des Füllmittels 50 bei einer Temperatur von 20 °C kleiner ist als die von Wasser, ist sie bevorzugt kleiner als 980 kg/m³, weiter bevorzugt kleiner als 960 kg/m³ und besonders bevorzugt kleiner als 900 kg/m³.
Als Füllmittel 50 kann beispielsweise Glycerin oder Transformatorenöl verwendet werden.
Bevorzugt füllt das Füllmittel 50 das Volumen des mindestens einen Hohlraums 32 zu mindestens 80 % aus, weiter bevorzugt zu mindestens 90 %, weiter bevorzugt zu mindestens 95 % und besonders bevorzugt zu mindestens 99 %.
Die Vorrichtung 20 weist bevorzugt eine erste Messvorrichtung 70 mit einem ersten Sensor 72 auf, welche erste Messvorrichtung 70 dazu eingerichtet ist, eine Leitfähigkeitsmessung in dem mindestens einen Hohlraum 32 durchzuführen und ein erstes Messsignal 76 auszugeben, welches die elektrische Leitfähigkeit am ersten Sensor 72 charakterisiert. Sensoren 72 zur Leitfähigkeitsmessung arbeiten beispielsweise konduktiv oder induktiv.
Der erste Sensor 72 ist von der Höhe her bei einem Füllmittel 50 mit höherer Dichte als Wasser zumindest abschnittsweise im oberen Viertel 90 des mindestens einen Hohlraums 32 vorgesehen, und bei einem Füllmittel 50 mit niedrigerer Dichte als Wasser zumindest abschnittsweise im unteren Viertel des mindestens einen Hohlraums 32 vorgesehen.
Die Vorrichtung 20 weist bevorzugt eine erste Auswertevorrichtung 78 auf, welche erste Auswertevorrichtung 78 dazu ausgebildet ist, das erste Messsignal 76 auszuwerten und dann, wenn das erste Messsignal 76 einer elektrischen Leitfähigkeit entspricht, die größer als ein erster Grenzwert ist, ein erstes Fehlersignal 77 auszugeben. Der erste Grenzwert beträgt beispielsweise 10^-7 S/m oder 10^-6 S/m.
Die Vorrichtung 20 weist bevorzugt eine zweite Messvorrichtung 80 mit einem zweiten Sensor 82 auf, welche zweite Messvorrichtung 70 dazu eingerichtet ist, eine Füllstandsmessung in dem mindestens einen Hohlraum 32 durchzuführen und ein zweites Messsignal 86 auszugeben, welches den Füllstand am zweiten Sensor 82 charakterisiert.
Der zweite Sensor 82 ist von der Höhe her bei einem Füllmittel 50 mit höherer Dichte als Wasser zumindest abschnittsweise im oberen Viertel 90 des mindestens einen Hohlraums 32 vorgesehen, und bei einem Füllmittel 50 mit niedrigerer Dichte als Wasser zumindest abschnittsweise im unteren Viertel des mindestens einen Hohlraums 32 vorgesehen.
Die Vorrichtung 20 weist eine zweite Auswertevorrichtung 88 auf, welche zweite Auswertevorrichtung 88 dazu ausgebildet ist, das zweite Messsignal 86 auszuwerten und dann, wenn das zweite Messsignal 86 einem Füllstand entspricht, der geringer ist als ein zweiter Grenzwert, ein zweites Fehlersignal 87 auszugeben. Der zweite Grenzwert entspricht beispielsweise 95 % oder 97 % der Gesamthöhe des Hohlraums 32. Die erste Auswertevorrichtung 78 und die zweite Auswertevorrichtung 88 können auch durch eine gemeinsame Auswertevorrichtung ausgebildet sein.
Die Vorrichtung 20 hat durch die Ausgestaltung Vorteile.
In Gehäusen 30 kann es zu einer Leckage und/oder zu einem Eindringen von Wasser kommen. Gründe hierfür können Korrosion, alternde Dichtmittel, mechanische Belastung oder Materialfehler sein. Bei elektrischen Komponenten 40 kann Wasser zu einem Kurzschluss und zu einer größeren Zerstörung führen. Insbesondere Traktionsbatterien enthalten eine große Menge Energie, und bei einem Kurzschluss kann es zu größeren Schäden kommen.
Das Füllmittel 50 schützt die elektrische Komponente 40, indem es durch die schlechte Leitfähigkeit (Nichtleiter) in Kontakt mit der elektrischen Komponente 40 sein kann, ohne einen Kurzschluss zu bewirken. Bei einem Eindringen von Wasser im Falle einer Beschädigung des Gehäuses 30 sammelt sich das Wasser bei einem Füllmittel 50 mit höherer Dichte aufgrund der geringeren Dichte des Wassers an der Oberfläche des Füllmittels 50. Hierdurch kann bei geringeren Mengen Wasser verhindert werden, dass ein Kurzschluss an der elektrischen Komponente 40 entsteht. Die Funktion der elektrischen Komponente 40 kann erhalten werden, und die elektrische Komponente 40 kann zuverlässig und dauerhaft geschützt werden. Bei einem Füllmittel 50 mit niedriger Dichte als Wasser sammelt sich das Wasser dagegen im unteren Bereich unterhalb des Füllmittels 50.
Das Füllmittel 50 ermöglicht zudem einen guten Wärmefluss von der elektrischen Komponente 40 zum Gehäuse 30. Hierdurch können ggf. zusätzliche aktive Kühlmaßnahmen entfallen.
Durch die thermische Leitfähigkeit und die thermische Masse des Füllmittels 50 können zudem lokale Temperaturspitzen, beispielsweise in einem Bereich der elektrischen Komponente 40, schnell großflächig verteilt werden, und die Gefahr einer Beschädigung durch solche Temperaturspitzen wird verringert.
Die vergleichsweise hohe Viskosität verringert zum einen größere Bewegungen des Füllmittels 50, wenn dieses nicht den gesamten Hohlraum 32 ausfüllt, und sie bewirkt auch eine gewisse Abdichtfunktion, indem an Mikro-Undichtigkeiten des Gehäuses 30 durch das Füllmittel 50 und auch durch den durch die Füllhöhe entstehenden Druck ein Abdichteffekt auftritt, der eine das Eindringen von Wasser in das Gehäuse 30 begünstigende Kapillarwirkung der Undichtigkeit für Wasser entgegen wirkt.
Bei einem weitgehenden, bevorzugt vollständigen Auffüllen des Volumens des Hohlraums 32 ist die Druckdifferenz, die bei einem Eintauchen des Gehäuses 30 in Wasser auftritt, gering oder Null. Hohe Druckdifferenzen erhöhen die Gefahr des Eindringens von Wasser bzw. des Entstehens von Rissen im Gehäuse 30.
Der flüssige Aggregatzustand des Füllmittels 50 bei 20 °C hat den Vorteil, dass das Füllmittel 50 einfach eingefüllt werden kann und bei Bedarf auch leicht wieder entfernt werden kann. Dies ist beispielsweise vorteilhaft für das Recycling oder bei einer Reparatur. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei einem Vergleich mit aushärtenden Mitteln.
Das Vorsehen der ersten Messvorrichtung 70 für die elektrische Leitfähigkeit ermöglicht eine gute Kontrolle, ob Wasser in das Gehäuse 30 eingedrungen ist. Über die erste Messvorrichtung 70 kann bevorzugt auch überprüft werden, ob ausreichend Füllmittel 50 vorhanden ist, oder ob ggf. ein Teil durch eine Beschädigungsstelle im Gehäuse entwichen ist.
Das Vorsehen der zweiten Messvorrichtung 70 ermöglicht eine frühzeitige Wartung der Vorrichtung 20 und damit eine Erhöhung der Sicherheit, sofern ein Teil des Füllmittels 50 beispielsweise ausgelaufen ist und damit nicht mehr zum Schutz der elektrischen Komponente 40 bereit steht.
Naturgemäß sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung viele Abwandlungen und Modifikationen möglich.

Claims

Vorrichtung (20), welche ein Gehäuse (30), eine elektrische Komponente (40), ein Füllmittel (50) und eine erste Messvorrichtung (70) mit einem ersten Sensor (72) aufweist, welche elektrische Komponente (40) zumindest bereichsweise im Gehäuse (30) angeordnet ist, welches Gehäuse (30) mindestens einen Hohlraum (32) aufweist, welches Füllmittel (50) in dem mindestens einen Hohlraum (32) vorgesehen ist, welches Füllmittel (50) bei einer Temperatur von 20 °C - flüssig ist, - eine Dichte aufweist, welche entweder höher ist als 1.010 kg/m³ oder niedriger ist als 980 kg/m³, und - eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 10^-8 S/m aufweist, welche erste Messvorrichtung (70) dazu eingerichtet ist, eine Leitfähigkeitsmessung in dem mindestens einen Hohlraum (32) durchzuführen und ein erstes Messsignal (76) auszugeben, welches die elektrische Leitfähigkeit am ersten Sensor (72) charakterisiert.
Vorrichtung (20) nach Anspruch 1, bei welcher bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 1 bar die dynamische Viskosität des Füllmittels (50) größer ist als 1,010 mPa·s.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Füllmittel (50) das Volumen des mindestens einen Hohlraums (32) zu mindestens 80 % ausfüllt.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die elektrische Komponente (40) dazu eingerichtet ist, zumindest abschnittsweise mit einer Wechselspannung zu arbeiten, deren Effektivwert im Bereich von 31 V bis 1.000 V liegt.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die elektrische Komponente (40) dazu eingerichtet ist, zumindest abschnittsweise mit einer Gleichspannung im Bereich von 61 V bis 1.500 V zu arbeiten.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher bei einer Temperatur von 20 °C und einem Druck von 1 bar die dynamische Viskosität des Füllmittels (50) größer ist als 50 mPa·s.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der erste Sensor (72) von der Höhe her - bei einem Füllmittel (50), dessen Dichte bei 20 °C höher ist als 1.010 kg/m³, zumindest abschnittsweise im oberen Viertel (90) des mindestens einen Hohlraums (32) vorgesehen ist, und - bei einem Füllmittel (50), dessen Dichte bei 20 °C niedriger ist als 980 kg/m³, zumindest abschnittsweise im unteren Viertel des mindestens einen Hohlraums (32) vorgesehen ist.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine erste Auswertevorrichtung (78) aufweist, welche erste Auswertevorrichtung (78) dazu ausgebildet ist, das erste Messsignal (76) auszuwerten und dann, wenn das erste Messsignal (76) einer elektrischen Leitfähigkeit entspricht, die größer als ein erster Grenzwert ist, ein erstes Fehlersignal (77) auszugeben.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche eine zweite Messvorrichtung (80) mit einem zweiten Sensor (82) aufweist, welche zweite Messvorrichtung (70) dazu eingerichtet ist, eine Füllstandsmessung in dem mindestens einen Hohlraum (32) durchzuführen und ein zweites Messsignal (86) auszugeben, welches den Füllstand am zweiten Sensor (82) charakterisiert.
Vorrichtung (20) nach Anspruch 9, bei welcher der zweite Sensor (82) - bei einem Füllmittel (50), dessen Dichte bei 20 °C höher ist als 1.010 kg/m³, von der Höhe her zumindest abschnittsweise im oberen Viertel (90) des mindestens einen Hohlraums (32) vorgesehen ist, und - bei einem Füllmittel (50), dessen Dichte bei 20 °C niedriger ist als 980 kg/m³, zumindest abschnittsweise im oberen Viertel des mindestens einen Hohlraums (32) vorgesehen ist.
Vorrichtung (20) nach Anspruch 9 oder 10, welche eine zweite Auswertevorrichtung (88) aufweist, welche zweite Auswertevorrichtung (88) dazu ausgebildet ist, das zweite Messsignal (86) auszuwerten und dann, wenn das zweite Messsignal (86) einem Füllstand entspricht, der geringer ist als ein zweiter Grenzwert, ein zweites Fehlersignal (87) auszugeben.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Gehäuse (30) eine verschließbare Öffnung (21) aufweist, um ein Einfüllen des Füllmittels (50) zu ermöglichen.
Vorrichtung (20) nach Anspruch 12, bei welcher die verschließbare Öffnung (21) an einer Oberseite (25) des Gehäuses (30) vorgesehen ist.
Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ausgebildet ist als - Traktionsbatterie, - DC/DC-Wandler, - AC/DC-Wandler, - DC/AC-Wandler, - AC/AC-Wandler, oder - On-board-Ladegerät.
Fahrzeug (10), welches eine Vorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.