EP3405798A1 - Insulation measurement for a battery system - Google Patents

Insulation measurement for a battery system

Info

Publication number
EP3405798A1
EP3405798A1 EP17700957.8A EP17700957A EP3405798A1 EP 3405798 A1 EP3405798 A1 EP 3405798A1 EP 17700957 A EP17700957 A EP 17700957A EP 3405798 A1 EP3405798 A1 EP 3405798A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical
battery
connecting line
flowing
insulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17700957.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas HAMMA
Daniel MOOSMANN
Peter Bachmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marquardt GmbH filed Critical Marquardt GmbH
Publication of EP3405798A1 publication Critical patent/EP3405798A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system according to the preamble of patent claim 1.
  • circuitry is useful with a battery and / or system where insulation is to be evaluated in terms of electrical ground potential.
  • circuit arrangement in a motor vehicle is useful with a battery and / or system where insulation is to be evaluated in terms of electrical ground potential.
  • Such a battery system has a battery which comprises at least one battery and / or battery cell, and in each case one standing with the positive pole and the negative pole of the battery in electrical connection supply line. These supply lines are provided for electrical connection with at least one electrical load and thus serve to supply electrical energy to the electrical load. With the aid of the circuit arrangement, the electrical insulation in such a battery system can then be detected with respect to ground. There is a need to provide a reliable circuit arrangement therefor.
  • the invention is based on the object, a reliable working
  • this circuit should be configured in a simple manner. This object is achieved in a generic circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system by the characterizing features of claim 1.
  • a first connecting line in which an electrical resistance is arranged, is provided from the one supply line to ground. Furthermore, a second connecting line, in which a further electrical resistance is arranged, provided from the other supply line to ground. Finally, a measuring device is provided for measuring the respective electrical current flowing in the two connecting lines, such that the quality or the quality of the electrical insulation can be determined on the basis of the size of the flowing electrical currents. In particular, this is the change in the quality of electrical insulation based on the change in the size of the two
  • Circuit arrangement is advantageously simple in design, in particular, the electrical resistors are each a non-variable electrical resistance with a fixed resistance, which is inexpensive.
  • Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • Connecting line flowing electrical current measure the voltage drop as a measured value at the located in the respective connecting line electrical resistance.
  • the size of the electrical resistors may be selected such that only a small electrical current in the manner of a test current in the
  • the measuring device operates with low power.
  • this may be the size of the electrical resistors in the mega-ohm range, i. at least one mega ohms (1 ⁇ ).
  • the differential amplifier can be operated in a simple manner by means of adapted electrical voltage from the supply lines be. This feeds the differential amplifier system from two independent potential-free supply voltages, which are adapted to the variable plus and minus levels of the battery.
  • the differential amplifier may comprise at least one operational amplifier and / or a diode with an optocoupler, which is also inexpensive.
  • the erfmdungswashe circuitry is particularly suitable for a motor vehicle, which has a body, wherein in and / or on the body, a battery system is arranged.
  • the body forms the electrical ground potential for the
  • the circuit arrangement then serves to monitor the electrical insulation in the battery system relative to the body. Damage to the electrical insulation can be determined with the help of the circuit arrangement and it can then take appropriate measures in a timely manner. As a result, the safety of the user of the motor vehicle is ensured, especially in a high-voltage system in
  • Motor vehicle for example in an electric vehicle.
  • the invention further provides a method for monitoring the electrical isolation in a battery system with respect to an electrical ground potential, wherein the battery system comprises a battery comprising at least one battery and / or battery cell.
  • the battery system comprises one with the positive pole and the negative pole of the battery in electrical connection standing supply line, wherein the
  • Supply lines are provided for electrical connection with at least one electrical load.
  • a first connecting line in which an electrical resistance is arranged, is provided from the one supply line to ground.
  • a second connecting line in which an electrical resistance is arranged, is provided from the one supply line to ground.
  • Connecting line in which a further electrical resistance is arranged, provided from the other supply line to ground. It will be in the two
  • the quality or the quality of the electrical insulation can be determined in a simple manner on the basis of the size of the flowing electrical currents.
  • the change in the quality of the electrical insulation can be determined from the change in the magnitude of the flowing electrical currents in the two connecting lines.
  • the electrical current flowing in one connecting line and then in the other connecting line can first be measured in an alternating manner. In a simple way can to
  • Measurement of the current flowing in the connecting line electrical current of the voltage drop can be determined as a measured value at the located in the respective connecting line electrical resistance.
  • the differential amplifier can be operated by means of adaptive electrical voltage from the supply lines.
  • the differential amplifier may comprise at least one operational amplifier and / or a diode with an optocoupler.
  • a test current is permanently enabled by the positive line to ground and / or the negative line to ground. As soon as a deterioration in the insulation values occurs, the insulation value can be evaluated immediately.
  • the amplifier system for example a differential amplifier system, is fed by two independent potential-free supply voltages, which are adapted to the variable plus levels and / or minus levels.
  • variable plus potential and / or the variable negative potential is
  • the differential amplifier system consists for example of accurate
  • Blocks can be designed so that a meaningful evaluation and / or evaluation of the insulation is guaranteed.
  • the differential amplifier system can also be realized by simple optocouplers.
  • a current-carrying diode gives a galvanically isolated signal to a receiver.
  • terminal 31 or to the ground potential is realized via a galvanic isolation.
  • the solution according to the invention is to generate an electrical measuring current of the plus potential and / or the minus potential via the terminal 31 in the vehicle in a predetermined sequence. Depending on the size of this electrical current, the quality of the insulation can be assessed on the basis of this current.
  • Fig. A circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system.
  • the battery system of the vehicle 11 shown in the figure has, in a known manner, a battery comprising at least one battery and / or battery cell.
  • a supply line 2 is in electrical connection with the positive pole of the battery and a supply line 3 with the negative pole of the battery.
  • the supply lines 2, 3 are connected to at least one electrical load, which is not shown, in electrical connection and thus serve to supply the
  • the battery system is arranged in and / or on the body of the motor vehicle 11, wherein the body 11 forms the electrical ground potential 4 for the battery system.
  • the circuit arrangement 1 for monitoring the electrical insulation of the supply lines 2, 3 with respect to the mass 4 is arranged in electrical connection with the two supply lines 2, 3 and has an electrical connection to the ground line 4.
  • a first connecting line 5, in which a first electrical resistor 7 is arranged is provided by the one supply line 2 to the ground 4.
  • a second connecting line 6, in which a further second electrical resistance 8 is arranged is provided from the other supply line 3 to the mass 4.
  • the electrical resistors 7, 8 are non-variable resistors, each having a fixed resistance.
  • a measuring device 12 is also provided for alternately measuring the electrical current 13, 14 respectively flowing in the two connecting lines 5, 6, such that the quality and / or quality of the electrical insulation can be determined on the basis of the size of the flowing electrical currents 13, 14.
  • the method for monitoring the insulation in the battery system consists in that the electrical current 13, 14 flowing in the two connecting lines 5, 6 is measured alternately. Is the isolation of the supply line 3 and / or 2 in order, then flows a certain, preferably low current over the
  • Connecting line 5 If the supply line 3 and / or 2 but damaged, so flows due to the short circuit caused by the mass 4 of the vehicle 11, a noticeably changed fault current 13 via the connecting line 5. This flowing through the resistor 7 fault current 13 is then measured. The height and / or size of the fault current 13 flowing in the connecting line 5 is evaluated for determining the insulation of the supply line 3 and / or 2, that is to say of the insulation resistance 17 and / or 18 of the supply line 3 and / or 2.
  • a possible fault current 14 can be measured via the electrical resistance 8 in the connecting line 6, if the supply line 2 and / or 3 is damaged, from which again the insulation resistance 18 and / or 17 of the supply line 2 and / or 3 can be determined .
  • the insulation resistance 18 and / or 17 of the supply line 2 and / or 3 can be determined .
  • the change in the quality and / or quality of the electrical insulation of the supply lines 2, 3 can be determined on the basis of the temporal change in the size of the flowing electrical currents 13, 14 in the connecting lines 5, 6.
  • a possible damage to the insulation of the supply lines 2, 3 can be detected in good time, so that appropriate safety measures can be initiated before a risk to the user of the motor vehicle 1 1 occurs.
  • the measuring device 12 measures the voltage drop as a measured value at the non-variable electrical resistance 7, 8 located in the respective connecting line 5, 6 for measuring the electrical current 13, 14 flowing in the connecting line 5, 6 electrical resistance 7, 8 has a fixed
  • the size of the electrical resistors 7, 8 is selected such that with intact electrical insulation of the supply lines 2, 3, only a small electric current 13, 14 flows in the manner of a test current in the Ardsleirung 5, 6, so that only a small and negligible power dissipation for the battery system results in practice.
  • the size of the electrical resistors 7, 8 is in the mega-ohm range, ie, at least a 1 ⁇ .
  • the supply lines 2, 3 and thus also the test currents 13, 14 are switched via the so-called terminal 31 (K131) of the ignition lock in the motor vehicle 11 and are therefore active only when the ignition is switched on, thus preventing a discharge of the battery when the ignition is switched off.
  • the test currents 13, 14 are active without interruption, so that a permanent monitoring of the electrical insulation during operation of the motor vehicle 11 is made possible.
  • the measuring device 12 for measuring the electrical current 13, 14 flowing in the connecting line 5, 6 comprises a differential amplifier for amplifying the
  • the differential amplifier 12 again comprises at least one
  • the differential amplifier 12, in particular the operational amplifiers 9, 10 are operable by means of an adapted electrical voltage from the supply lines 2, 3.
  • a corresponding, connected to the supply lines 2, 3 voltage converter 19 which is in electrical communication with the operational amplifiers 9, 10 is provided.
  • circuit arrangement 1 permits a permanent monitoring of the electrical insulation of the battery system.
  • the detailed design is for this purpose as follows.
  • Differential amplifier system 12 corresponds to the quality and / or quality of the electrical insulation, and thus to the degree of their damage.
  • the differential amplifier system 12 is powered by two independent potential-free
  • the variable plus potential and / or the variable negative potential are respectively for the plus measuring system on the differential amplifier system 12 and / or for the minus measuring system at the differential amplifier system 12, the reference point and thus the virtual ground.
  • Vehicle level ie the potential of the terminal 31 or the ground potential, via a galvanic isolation, for example by means of the other
  • Operational amplifiers 20, 21 is realized. These further operational amplifiers 20, 21 are also supplied with electrical voltage by the voltage converter 19 for their operation. The signals 22 can then, for example, in a control unit of
  • Motor vehicle 11 are further processed in terms of quality and / or quality of electrical insulation.
  • circuit arrangement 1 according to the invention as well as the method according to the invention for monitoring and / or measuring the insulation is particularly suitable for use with a
  • Method according to the invention are also used in battery systems in household appliances, audio equipment, video equipment, telecommunications equipment or the like, and consequently in all battery systems in which the insulation is to be evaluated.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a circuit arrangement (1) for monitoring the electrical insulation in a battery system in relation to an electrical ground potential (4) with a battery having at least one battery and/or accumulator cell. The battery system has a respective supply line (2, 3) electrically connected to the positive pole and the negative pole of the battery, wherein the supply lines (2, 3) are provided for electrical connection with at least one electrical consumer. For the circuit arrangement (1), a first connection line (5), in which a first electrical resistor (7) is arranged, is provided from the one supply line (2) to the ground (4). A second connection line (6), in which a further electrical resistor (8) is arranged, is also provided from the other supply line (3) to the ground (4). Finally, a measuring device (12) for measuring the electrical current (13, 14) flowing in the respective two connection lines (5, 6) is provided, such that the quality of the electrical insulation can be determined based on the size of the flowing electrical currents (13, 14). The invention also relates to a method for monitoring the insulation in the battery system.

Description

Isolationsmessung für ein Batteriesystem  Insulation measurement for a battery system
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem Batteriesystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system according to the preamble of patent claim 1.
Eine solche Schaltungsanordnung ist bei einer Batterie und/oder bei einem System, wobei die Isolation in Bezug auf ein elektrisches Masse-Potenzial bewertet werden soll, verwendbar. Insbesondere kann die Schaltungsanordnung in einem Kraftfahrzeug Such circuitry is useful with a battery and / or system where insulation is to be evaluated in terms of electrical ground potential. In particular, the circuit arrangement in a motor vehicle
Verwendung finden. Find use.
Ein derartiges Batteriesystem besitzt eine Batterie, die wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle umfasst, und jeweils eine mit dem Pluspol sowie mit dem Minuspol der Batterie in elektrischer Verbindung stehende Versorgungsleitung. Diese Versorgungsleitungen sind zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher vorgesehen und dienen damit zur Zuführung von elektrischer Energie zum elektrischen Verbraucher. Mit Hilfe der Schaltungsanordnung ist dann die elektrische Isolation in einem solchen Batteriesystem gegenüber Masse feststellbar. Es besteht der Bedarf, eine zuverlässig arbeitende Schaltungsanordnung hierfür bereitzustellen. Such a battery system has a battery which comprises at least one battery and / or battery cell, and in each case one standing with the positive pole and the negative pole of the battery in electrical connection supply line. These supply lines are provided for electrical connection with at least one electrical load and thus serve to supply electrical energy to the electrical load. With the aid of the circuit arrangement, the electrical insulation in such a battery system can then be detected with respect to ground. There is a need to provide a reliable circuit arrangement therefor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige arbeitende The invention is based on the object, a reliable working
Schaltungsanordnung zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem Batteriesystem zu schaffen. Insbesondere soll diese Schaltungsanordnung in einfacher Art und Weise ausgestaltet sein. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem Batteriesystem durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. To provide a circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system. In particular, this circuit should be configured in a simple manner. This object is achieved in a generic circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system by the characterizing features of claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist eine erste Verbindungsleitung, in der ein elektrischer Widerstand angeordnet ist, von der einen Versorgungsleitung zur Masse vorgesehen. Weiterhin ist eine zweite Verbindungsleitung, in der ein weiterer elektrischer Widerstand angeordnet ist, von der anderen Versorgungsleitung zur Masse vorgesehen. Schließlich ist eine Messvorrichtung zur Messung des in den beiden Verbindungsleitungen jeweils fließenden elektrischen Stroms vorgesehen, derart dass anhand der Größe der fließenden elektrischen Ströme die Qualität beziehungsweise die Güte der elektrischen Isolation bestimmbar ist. Insbesondere ist dadurch die Veränderung der Qualität der elektrischen Isolation anhand der Änderung der Größe der in den beiden In the circuit arrangement according to the invention, a first connecting line, in which an electrical resistance is arranged, is provided from the one supply line to ground. Furthermore, a second connecting line, in which a further electrical resistance is arranged, provided from the other supply line to ground. Finally, a measuring device is provided for measuring the respective electrical current flowing in the two connecting lines, such that the quality or the quality of the electrical insulation can be determined on the basis of the size of the flowing electrical currents. In particular, this is the change in the quality of electrical insulation based on the change in the size of the two
Verbindungsleitungen fließenden elektrischen Ströme bestimmbar. Eine solche Connecting lines flowing electrical currents determinable. Such
Schaltungsanordnung ist vorteilhafterweise einfach ausgestaltet, insbesondere handelt es sich bei den elektrischen Widerständen um jeweils einen nichtvariablen elektrischen Widerstand mit einem festen Widerstandswert, der kostengünstig ist. Weitere Circuit arrangement is advantageously simple in design, in particular, the electrical resistors are each a non-variable electrical resistance with a fixed resistance, which is inexpensive. Further
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In einfacher Ausgestaltung kann die Messvorrichtung zur Messung des in der In a simple embodiment, the measuring device for measuring in the
Verbindungsleitung fließenden elektrischen Stroms den Spannungsabfall als Messwert an dem in der jeweiligen Verbindungsleitung befindlichen elektrischen Widerstand messen. Zweckmäßigerweise kann die Größe der elektrischen Widerstände derart gewählt sein, dass lediglich ein geringer elektrischer Strom in der Art eines Teststroms in der Connecting line flowing electrical current measure the voltage drop as a measured value at the located in the respective connecting line electrical resistance. Conveniently, the size of the electrical resistors may be selected such that only a small electrical current in the manner of a test current in the
Verbindungsleitung fließt. Vorteilhafterweise arbeitet dann die Messvorrichtung mit geringer Leistung. Insbesondere kann hierfür die Größe der elektrischen Widerstände im Mega-Ohm-B ereich liegen, d.h. wenigstens ein Mega-Ohm (1 ΜΩ) betragen. Connecting line flows. Advantageously, then the measuring device operates with low power. In particular, this may be the size of the electrical resistors in the mega-ohm range, i. at least one mega ohms (1 Ω).
In kompakter Bauweise kann die Messvorrichtung zur Messung des in der In a compact design, the measuring device for measuring in the
Verbindungsleitung fließenden elektrischen Stroms einen Differenzverstärker zur Connecting line flowing electrical current to a differential amplifier for
Verstärkung des Messwertes umfassen. Der Differenzverstärker kann in einfacher Art und Weise mittels adaptierter elektrischer Spannung von den Versorgungsleitungen betreibbar sein. Dadurch wird das Differenzverstärkersystem von zwei unabhängigen potenzialfreien Versorgungsspannungen gespeist, die an die veränderbaren Plus- und Minuspegel der Batterie angepasst werden. Zweckmäßigerweise kann der Differenzverstärker wenigstens einen Operationsverstärker und/oder eine Diode mit einem Optokoppler umfassen, was auch kostengünstig ist. Include amplification of the measured value. The differential amplifier can be operated in a simple manner by means of adapted electrical voltage from the supply lines be. This feeds the differential amplifier system from two independent potential-free supply voltages, which are adapted to the variable plus and minus levels of the battery. Conveniently, the differential amplifier may comprise at least one operational amplifier and / or a diode with an optocoupler, which is also inexpensive.
Die erfmdungsgemäße Schaltungsanordnung ist besonders für ein Kraftfahrzeug geeignet, welches eine Karosserie besitzt, wobei in und/oder an der Karosserie ein Batteriesystem angeordnet ist. Die Karosserie bildet dabei das elektrische Masse-Potential für das The erfmdungsgemäße circuitry is particularly suitable for a motor vehicle, which has a body, wherein in and / or on the body, a battery system is arranged. The body forms the electrical ground potential for the
Batteriesystem. Die Schaltungsanordnung dient dann zur Überwachung der elektrischen Isolation im Batteriesystem gegenüber der Karosserie. Beschädigungen der elektrischen Isolation lassen sich mit Hilfe der Schaltungsanordnung feststellen und es lassen sich dann rechtzeitig entsprechende Maßnahmen ergreifen. Dadurch wird die Sicherheit der Benutzer des Kraftfahrzeugs gewährleistet, insbesondere bei einem Hoch- Volt-System im Battery system. The circuit arrangement then serves to monitor the electrical insulation in the battery system relative to the body. Damage to the electrical insulation can be determined with the help of the circuit arrangement and it can then take appropriate measures in a timely manner. As a result, the safety of the user of the motor vehicle is ensured, especially in a high-voltage system in
Kraftfahrzeug, beispielsweise in einem Elektrofahrzeug. Motor vehicle, for example in an electric vehicle.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem Batteriesystem in Bezug auf ein elektrisches Masse-Potenzial bereit, wobei das Batteriesystem eine wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle umfassende Batterie aufweist. Das Batteriesystem umfasst jeweils eine mit dem Pluspol sowie mit dem Minuspol der Batterie in elektrischer Verbindung stehende Versorgungsleitung, wobei die The invention further provides a method for monitoring the electrical isolation in a battery system with respect to an electrical ground potential, wherein the battery system comprises a battery comprising at least one battery and / or battery cell. The battery system comprises one with the positive pole and the negative pole of the battery in electrical connection standing supply line, wherein the
Versorgungsleitungen zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher vorgesehen sind. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine erste Verbindungsleitung, in der ein elektrischer Widerstand angeordnet ist, von der einen Versorgungsleitung zur Masse vorgesehen. Weiterhin wird eine zweite Supply lines are provided for electrical connection with at least one electrical load. To carry out the method according to the invention, a first connecting line, in which an electrical resistance is arranged, is provided from the one supply line to ground. Furthermore, a second
Verbindungsleitung, in der ein weiterer elektrischer Widerstand angeordnet ist, von der anderen Versorgungsleitung zur Masse vorgesehen. Es wird dabei der in den beiden Connecting line, in which a further electrical resistance is arranged, provided from the other supply line to ground. It will be in the two
Verbindungsleitungen jeweils fließende elektrische Strom gemessen. Dadurch ist anhand der Größe der fließenden elektrischen Ströme die Qualität beziehungsweise die Güte der elektrischen Isolation in einfacher Art und Weise bestimmbar. Insbesondere kann die Veränderung der Qualität der elektrischen Isolation anhand der Änderung der Größe der fließenden elektrischen Ströme in den beiden Verbindungsleitungen bestimmt werden. In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens kann in abwechselnder Art zunächst der in der einen Verbindungsleitung und anschließend der in der anderen Verbindungsleitung fließende elektrische Strom gemessen werden. In einfacher Art und Weise kann zur Connecting lines each measured electric current flowing. As a result, the quality or the quality of the electrical insulation can be determined in a simple manner on the basis of the size of the flowing electrical currents. In particular, the change in the quality of the electrical insulation can be determined from the change in the magnitude of the flowing electrical currents in the two connecting lines. In a further refinement of the method, the electrical current flowing in one connecting line and then in the other connecting line can first be measured in an alternating manner. In a simple way can to
Messung des in der Verbindungsleitung fließenden elektrischen Stroms der Spannungsabfall als Messwert an dem in der jeweiligen Verbindungsleitung befindlichen elektrischen Widerstand ermittelt werden. Zwecks Steigerung der Genauigkeit kann der in der jeweiligen Verbindungsleitung fließende Strom mittels eines Differenzverstärkers zur Messung verstärkt werden. In einfacher Art und Weise kann der Differenzverstärker mittels adaptiver elektrischer Spannung von den Versorgungsleitungen betrieben werden. In kostengünstiger Art und Weise kann der Differenzverstärker wenigstens einen Operationsverstärker und/oder eine Diode mit einem Optokoppler umfassen. Measurement of the current flowing in the connecting line electrical current of the voltage drop can be determined as a measured value at the located in the respective connecting line electrical resistance. In order to increase the accuracy of the current flowing in the respective connecting line current can be amplified by means of a differential amplifier for measurement. In a simple manner, the differential amplifier can be operated by means of adaptive electrical voltage from the supply lines. In a cost effective manner, the differential amplifier may comprise at least one operational amplifier and / or a diode with an optocoupler.
Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung der Isolation in einem For a particularly preferred embodiment of the circuit arrangement according to the invention and / or the method according to the invention for measuring the insulation in one
Batteriesystem ist nachfolgendes festzustellen. Battery system is to be determined below.
In elektrischen Anlagen ist es wichtig, dass die Isolation der elektrischen Leitungen gewährleistet ist. In Fahrzeugen ist die Isolation der elektrischen Systeme ebenfalls sehr wichtig. Solche Batteriesysteme werden im Fahrzeug immer mehr eingesetzt. Dabei können auch elektrische Spannungen geschaltet werden, die für Mensch und Tier gefährlich sein können. Deshalb ist eine zuverlässige Isolationsmessung besonders wichtig. In electrical systems, it is important that the insulation of the electrical wiring is ensured. In vehicles, the isolation of electrical systems is also very important. Such battery systems are used more and more in the vehicle. It also electrical voltages can be switched, which can be dangerous for humans and animals. Therefore, a reliable insulation measurement is particularly important.
Geschaffen ist die Isolationsmessung in einem Batteriesystem. Die Idee besteht darin, ein einfaches aber dennoch sehr zuverlässiges System in das Batteriesystem zu integrieren. Dieses System ist durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet: Created is the insulation measurement in a battery system. The idea is to integrate a simple yet very reliable system into the battery system. This system is characterized by the following properties:
- Es ist eine dauerhafte Prüfung der elektrischen Isolation auf korrekte Eigenschaften ermöglicht. - Ein Teststrom wird von der Plusleitung gegen Masse und/oder von der Minusleitung gegen Masse dauerhaft ermöglicht. Sobald eine Verschlechterung der Isolationswerte eintritt kann der Isolationswert sofort ausgewertet werden. - It is a permanent test of electrical insulation allows for correct properties. - A test current is permanently enabled by the positive line to ground and / or the negative line to ground. As soon as a deterioration in the insulation values occurs, the insulation value can be evaluated immediately.
- Durch ein beschädigtes HV(Hochvolt)-Isolationssystem stellt sich für die Messwerte an den Widerständen, die sogenannten„R-Fehler", an den Anschlüssen HV+ und/oder HV- eine Asymmetrie an der Auswerteelektronik ein, bedingt durch die parallel geschalteten„R-Fehler", die parallel zu den Widerstandsnetzwerken wirken und dadurch eine Stromänderung am Differenzverstärkersystem bewirken. - Due to a damaged HV (high-voltage) insulation system, an asymmetry in the evaluation electronics arises at the terminals HV + and / or HV- for the measured values at the resistors, the so-called "R errors", due to the parallel connected "R Errors ", which act in parallel with the resistor networks and thereby cause a current change at the differential amplifier system.
- Das Verstärkersystem, beispielsweise ein Differenzverstärkersystem, wird von zwei unabhängigen potenzialfreien Versorgungsspannungen gespeist, die an die veränderbaren Pluspegel und/oder Minuspegel adaptiert werden. The amplifier system, for example a differential amplifier system, is fed by two independent potential-free supply voltages, which are adapted to the variable plus levels and / or minus levels.
- Das veränderbare Pluspotenzial und/oder das veränderbare Minuspotenzial ist - The variable plus potential and / or the variable negative potential is
jeweils für das Plusmesssystem (Differenzverstärkersystem) und/oder für das Minusmesssystem (Differenzverstärkersystem) der Bezugspunkt und somit die virtuelle Masse.  in each case for the positive measuring system (differential amplifier system) and / or for the negative measuring system (differential amplifier system) the reference point and thus the virtual ground.
- Das Differenzverstärkersystem besteht beispielsweise aus genauen - The differential amplifier system consists for example of accurate
Operationsverstärkern mit sehr wenigen Fehlerquellen. Diese Fehler in den  Operational amplifiers with very few sources of error. These mistakes in the
Bausteinen können so ausgelegt sein, dass eine sinnvolle Auswertung und/oder Bewertung der Isolation gewährleistet ist.  Blocks can be designed so that a meaningful evaluation and / or evaluation of the insulation is guaranteed.
- Das Differenzverstärkersystem kann auch durch einfache Optokoppler realisiert werden. Eine stromdurchflossene Diode gibt ein galvanisch getrenntes Signal an einen Empfänger. - The differential amplifier system can also be realized by simple optocouplers. A current-carrying diode gives a galvanically isolated signal to a receiver.
- Die Übertragung der Signale auf Fahrzeugebene, also auf das Potenzial der The transmission of the signals at the vehicle level, ie the potential of the
sogenannten Klemme 31 beziehungsweise auf das Massepotenzial wird über eine galvanische Trennung realisiert. In der erfindungsgemäßen Lösung ist diese  so-called terminal 31 or to the ground potential is realized via a galvanic isolation. In the solution according to the invention this is
Trennung beispielsweise in einem Operationsverstärker integriert. Zusammenfassend besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, in einer zuvor festgelegten Reihenfolge einen elektrischen Messstrom vom Plus-Potenzial und/oder vom Minus- Potenzial über die Klemme 31 im Fahrzeug zu erzeugen. Abhängig von der Größe dieses elektrischen Stroms kann anhand dieses Stroms die Qualität der Isolation bewertet werden. Separation integrated, for example, in an operational amplifier. In summary, the solution according to the invention is to generate an electrical measuring current of the plus potential and / or the minus potential via the terminal 31 in the vehicle in a predetermined sequence. Depending on the size of this electrical current, the quality of the insulation can be assessed on the basis of this current.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in Folgendem: The advantages achieved by the invention are in particular in the following:
- Es ist eine Isolationsmessung von Hochspannungssystemen, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug ermöglicht. Insbesondere ist eine dauerhafte Isolationsprüfung ermöglicht.  - It is an insulation measurement of high voltage systems, for example, in a motor vehicle allows. In particular, a permanent insulation test is possible.
- Es handelt sich zwar um eine neue Technologie im Fahrzeug und dennoch um eine einfache Lösung.  - It is indeed a new technology in the vehicle and yet a simple solution.
- Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und/oder das erfindungsgemäße  - The circuit arrangement according to the invention and / or the inventive
Verfahren besitzen ein stabiles elektrisches Verhalten.  Methods have a stable electrical behavior.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und An embodiment of the invention with various developments and
Ausgestaltungen ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die Embodiments is shown in the drawing and will be described in more detail below. It shows the
Fig. eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem Batteriesystem. Fig. A circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in a battery system.
Das Batteriesystem des in der Fig. gezeigten Fahrzeugs 11 weist in bekannter Weise eine Batterie, die wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle umfasst, auf. Wie weiter in der Fig. zu sehen ist, steht jeweils eine Versorgungsleitung 2 mit dem Pluspol der Batterie sowie eine Versorgungsleitung 3 mit dem Minuspol der Batterie in elektrischer Verbindung. Die Versorgungsleitungen 2, 3 stehen mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher, der nicht weiter gezeigt ist, in elektrischer Verbindung und dienen somit zur Versorgung des The battery system of the vehicle 11 shown in the figure has, in a known manner, a battery comprising at least one battery and / or battery cell. As can be seen further in the figure, in each case a supply line 2 is in electrical connection with the positive pole of the battery and a supply line 3 with the negative pole of the battery. The supply lines 2, 3 are connected to at least one electrical load, which is not shown, in electrical connection and thus serve to supply the
Verbrauchers mit elektrischer Energie. Das Batteriesystem ist in und/oder an der Karosserie des Kraftfahrzeugs 11 angeordnet, wobei die Karosserie 11 das elektrische Masse-Potenzial 4 für das Batteriesystem bildet. Die Schaltungsanordnung 1 zur Überwachung der elektrischen Isolation der Versorgungsleitungen 2, 3 gegenüber der Masse 4 ist in elektrischer Verbindung mit den beiden Versorgungsleitungen 2, 3 angeordnet und weist eine elektrische Verbindung zur Masse-Leitung 4 auf. Es ist hierfür eine erste Verbindungsleitung 5, in der ein erster elektrischer Widerstand 7 angeordnet ist, von der einen Versorgungsleitung 2 zur Masse 4 vorgesehen. Weiter ist eine zweite Verbindungsleitung 6, in der ein weiterer zweiter elektrischer Widerstand 8 angeordnet ist, von der anderen Versorgungsleitung 3 zur Masse 4 vorgesehen. Bei den elektrischen Widerständen 7, 8 handelt es sich um nichtvariable Widerstände, die jeweils einen festen Widerstandswert besitzen. Schließlich ist noch eine Messvorrichtung 12 zur abwechselnden Messung des in den beiden Verbindungsleitungen 5, 6 jeweils fließenden elektrischen Stroms 13, 14 vorgesehen, derart dass anhand der Größe der fließenden elektrischen Ströme 13, 14 die Qualität und/oder Güte der elektrischen Isolation bestimmbar ist. Consumer with electrical energy. The battery system is arranged in and / or on the body of the motor vehicle 11, wherein the body 11 forms the electrical ground potential 4 for the battery system. The circuit arrangement 1 for monitoring the electrical insulation of the supply lines 2, 3 with respect to the mass 4 is arranged in electrical connection with the two supply lines 2, 3 and has an electrical connection to the ground line 4. For this purpose, a first connecting line 5, in which a first electrical resistor 7 is arranged, is provided by the one supply line 2 to the ground 4. Further, a second connecting line 6, in which a further second electrical resistance 8 is arranged, is provided from the other supply line 3 to the mass 4. The electrical resistors 7, 8 are non-variable resistors, each having a fixed resistance. Finally, a measuring device 12 is also provided for alternately measuring the electrical current 13, 14 respectively flowing in the two connecting lines 5, 6, such that the quality and / or quality of the electrical insulation can be determined on the basis of the size of the flowing electrical currents 13, 14.
Das Verfahren zur Überwachung der Isolation in dem Batteriesystem besteht darin, dass der in den beiden Verbindungsleitungen 5, 6 jeweils fließende elektrische Strom 13, 14 abwechselnd gemessen wird. Ist die Isolation der Versorgungsleitung 3 und/oder 2 in Ordnung, so fließt ein bestimmter, vorzugsweise geringer Strom über die The method for monitoring the insulation in the battery system consists in that the electrical current 13, 14 flowing in the two connecting lines 5, 6 is measured alternately. Is the isolation of the supply line 3 and / or 2 in order, then flows a certain, preferably low current over the
Verbindungsleitung 5. Ist die Versorgungsleitung 3 und/oder 2 allerdings beschädigt, so fließt aufgrund des dadurch bedingten Kurzschlusses zur Masse 4 des Fahrzeugs 11 ein merklich veränderter Fehlerstrom 13 über die Verbindungsleitung 5. Dieser über den Widerstand 7 fließende Fehlerstrom 13 wird dann gemessen. Die Höhe und/oder Größe des in der Verbindungsleitung 5 fließenden Fehlerstroms 13 wird für die Bestimmung der Isolation der Versorgungsleitung 3 und/oder 2, also des Isolationswiderstandes 17 und/oder 18 der Versorgungsleitung 3 und/oder 2, ausgewertet. Auf dieselbe Weise kann ein eventueller Fehlerstrom 14 über den elektrischen Widerstand 8 in der Verbindungsleitung 6 gemessen werden, wenn die Versorgungsleitung 2 und/oder 3 beschädigt ist, woraus wiederum der Isolationswiderstand 18 und/oder 17 der Versorgungsleitung 2 und/oder 3 bestimmt werden kann. Durch abwechselnde Messung der in den Verbindungsleitungen 5, 6 fließenden Ströme 13, 14, also indem zunächst der in der einen Verbindungsleitung 5 und anschließend der in der anderen Verbindungsleitung 6 fließende elektrische Strom 13, 14 gemessen wird, und deren anschließenden Auswertung kann somit die Qualität und/oder die Güte der Isolation im Batteriesystem bestimmt werden. Connecting line 5. If the supply line 3 and / or 2 but damaged, so flows due to the short circuit caused by the mass 4 of the vehicle 11, a noticeably changed fault current 13 via the connecting line 5. This flowing through the resistor 7 fault current 13 is then measured. The height and / or size of the fault current 13 flowing in the connecting line 5 is evaluated for determining the insulation of the supply line 3 and / or 2, that is to say of the insulation resistance 17 and / or 18 of the supply line 3 and / or 2. In the same way, a possible fault current 14 can be measured via the electrical resistance 8 in the connecting line 6, if the supply line 2 and / or 3 is damaged, from which again the insulation resistance 18 and / or 17 of the supply line 2 and / or 3 can be determined , By alternating measurement of the currents flowing in the connecting lines 5, 6 streams 13, 14, so by first by the one in the connecting line 5 and then in the other connecting line 6 flowing electrical current 13, 14th is measured, and their subsequent evaluation can thus be determined the quality and / or the quality of the insulation in the battery system.
Insbesondere kann anhand der zeitlichen Änderung der Größe der fließenden elektrischen Ströme 13, 14 in den Verbindungsleitungen 5, 6 die Veränderung der Qualität und/oder Güte der elektrischen Isolation der Versorgungsleitungen 2, 3 festgestellt werden. Dadurch lässt sich eine eventuelle Beschädigung der Isolation der Versorgungsleitungen 2, 3 rechtzeitig erkennen, so dass entsprechende Sicherheitsmaßnahmen eingeleitet werden können bevor eine Gefährdung der Benutzer des Kraftfahrzeugs 1 1 eintritt. Diese definierten elektrischen Stromflüsse 13, 14 zur Bewertung der elektrischen Isolation sind in der Fig. mit In particular, the change in the quality and / or quality of the electrical insulation of the supply lines 2, 3 can be determined on the basis of the temporal change in the size of the flowing electrical currents 13, 14 in the connecting lines 5, 6. As a result, a possible damage to the insulation of the supply lines 2, 3 can be detected in good time, so that appropriate safety measures can be initiated before a risk to the user of the motor vehicle 1 1 occurs. These defined electrical current flows 13, 14 for evaluating the electrical insulation are shown in FIG
gestrichelten Linien entlang der Verbindungsleitungen 5, 6 sowie der Isolationswiderstände 17, 18 gekennzeichnet. Dashed lines along the connecting lines 5, 6 and the insulation resistors 17, 18 marked.
Wie anhand der Fig. zu erkennen ist, misst die Messvorrichtung 12 zur Messung des in der Verbindungsleitung 5, 6 fließenden elektrischen Stroms 13, 14 den Spannungsabfall als Messwert an dem in der jeweiligen Verbindungsleitung 5, 6 befindlichen nichtvariablen elektrischen Widerstand 7, 8. Der elektrische Widerstand 7, 8 besitzt einen festen As can be seen from the FIGURE, the measuring device 12 measures the voltage drop as a measured value at the non-variable electrical resistance 7, 8 located in the respective connecting line 5, 6 for measuring the electrical current 13, 14 flowing in the connecting line 5, 6 electrical resistance 7, 8 has a fixed
Widerstandswert, so dass die Größe des elektrischen Stroms 13, 14 aus dem Resistance value, so that the size of the electric current 13, 14 from the
Spannungsabfall am Widerstand 7, 8 ermittelbar ist. Zweckmäßigerweise wird die Größe der elektrischen Widerstände 7, 8 derart gewählt, dass bei intakter elektrischer Isolation der Versorgungsleitungen 2, 3 lediglich ein geringer elektrischer Strom 13, 14 in der Art eines Teststroms in der Verbindungsleirung 5, 6 fließt, so dass eine lediglich geringe und in der Praxis vernachlässigbare Verlustleistung für das Batteriesystem resultiert. Dazu bietet es sich an, dass die Größe der elektrischen Widerstände 7, 8 im Mega-Ohm-B ereich liegt, d.h. also wenigstens ein 1 ΜΩ beträgt. Des Weiteren werden die Versorgungsleitungen 2, 3 und damit auch die Testströme 13, 14 über die sogenannte Klemme 31 (K131) des Zündschlosses im Kraftfahrzeug 11 geschaltet und sind somit lediglich bei eingeschalteter Zündung aktiv, womit eine Entladung der Batterie bei ausgeschalteter Zündung verhindert ist. Es ist jedoch hervorzuheben, dass bei eingeschalteter Zündung die Testströme 13, 14 unterbrechungsfrei aktiv sind, so dass eine dauerhafte Überwachung der elektrischen Isolation während des Betriebs des Kraftfahrzeugs 11 ermöglicht ist. Die Messvorrichtung 12 zur Messung des in der Verbindungsleitung 5, 6 fließenden elektrischen Stroms 13, 14 umfasst einen Differenzverstärker zur Verstärkung des Voltage drop across the resistor 7, 8 can be determined. Conveniently, the size of the electrical resistors 7, 8 is selected such that with intact electrical insulation of the supply lines 2, 3, only a small electric current 13, 14 flows in the manner of a test current in the Verbindungsleirung 5, 6, so that only a small and negligible power dissipation for the battery system results in practice. For this purpose, it is advisable that the size of the electrical resistors 7, 8 is in the mega-ohm range, ie, at least a 1 Ω. Furthermore, the supply lines 2, 3 and thus also the test currents 13, 14 are switched via the so-called terminal 31 (K131) of the ignition lock in the motor vehicle 11 and are therefore active only when the ignition is switched on, thus preventing a discharge of the battery when the ignition is switched off. However, it should be emphasized that when the ignition is switched on, the test currents 13, 14 are active without interruption, so that a permanent monitoring of the electrical insulation during operation of the motor vehicle 11 is made possible. The measuring device 12 for measuring the electrical current 13, 14 flowing in the connecting line 5, 6 comprises a differential amplifier for amplifying the
Messwertes. Der Differenzverstärker 12 umfasst wiederum wenigstens einen Reading. The differential amplifier 12 again comprises at least one
Operationsverstärker 9, 10 und/oder eine nicht weiter gezeigte Diode mit einem  Operational amplifier 9, 10 and / or a diode not shown with a
Optokoppler. Der Differenzverstärker 12, und zwar insbesondere die Operationsverstärker 9, 10 sind mittels einer adaptierten elektrischen Spannung von den Versorgungsleitungen 2, 3 betreibbar. Hierzu ist ein entsprechender, an die Versorgungsleitungen 2, 3 angeschlossener Spanungswandler 19, der mit den Operationsverstärkern 9, 10 in elektrischer Verbindung steht, vorgesehen. Optocouplers. The differential amplifier 12, in particular the operational amplifiers 9, 10 are operable by means of an adapted electrical voltage from the supply lines 2, 3. For this purpose, a corresponding, connected to the supply lines 2, 3 voltage converter 19 which is in electrical communication with the operational amplifiers 9, 10 is provided.
Zusammenfassend lässt sich somit feststellen, dass die Schaltungsanordnung 1 eine dauerhafte Überwachung der elektrischen Isolation des Batteriesystems gestattet. Die nähere Ausgestaltung ist hierzu wie folgt. In summary, it can thus be stated that the circuit arrangement 1 permits a permanent monitoring of the electrical insulation of the battery system. The detailed design is for this purpose as follows.
Es fließt ein Teststrom 13, 14 von der Versorgungsleitung 2 als Plus-Leitung (HV+) gegen die Masse 4 und/oder von der Versorgungsleitung 3 als Minus-Leitung (HV-) gegen die Masse 4. Bei beschädigter Isolation stellt sich durch die veränderten Isolationswiderstände 17, 18 („R-Fehler") an der Plus-Leitung 2 und/oder Minus-Leitung 3 eine Asymmetrie an der Messvorrichtung 12 als Auswerteelektronik ein. Diese Asymmetrie ist bedingt durch die zu den Widerständen 7, 8 parallel geschalteten R-Fehlern 17, 18, wodurch eine Änderung des elektrischen Stroms 13, 14 am Differenzverstärkersystem 12 bewirkt wird. Die It flows a test current 13, 14 from the supply line 2 as a positive line (HV +) against the ground 4 and / or from the supply line 3 as a minus line (HV-) against the mass 4. If insulation is damaged by the changed Insulation resistors 17, 18 ("R error") on the positive line 2 and / or minus line 3 as an asymmetry on the measuring device 12 as an evaluation .This asymmetry is due to the connected to the resistors 7, 8 in parallel R- Errors 17, 18, whereby a change of the electric current 13, 14 is effected on the differential amplifier system 12. Die
Stromflüsse 13, 14 werden also durch die Signale„HV-ISOLATION Widerstand von HV+ zu K131 (Klemme 31)" und„HV-ISOLATION Widerstand von HV- zu K131 (Klemme 31)" dementsprechend gesteuert. Die Asymmetrie der Ströme 13, 14 am Current flows 13, 14 are accordingly controlled by the signals "HV-ISOLATION resistance from HV + to K131 (terminal 31)" and "HV-ISOLATION resistance from HV to K131 (terminal 31)". The asymmetry of the currents 13, 14 am
Differenzverstärker System 12 korrespondiert zur Qualität und/oder Güte der elektrischen Isolation, und damit auch zum Grad von deren Beschädigung. Differential amplifier system 12 corresponds to the quality and / or quality of the electrical insulation, and thus to the degree of their damage.
Das Differenzverstärkersystem 12 wird von zwei unabhängigen potenzialfreien The differential amplifier system 12 is powered by two independent potential-free
Versorgungsspannungen gespeist, welche mittels des Spannungswandlers 19 an die veränderbaren Plus- und/oder Minus-Pegel der Versorgungsleitungen 2, 3 adaptiert werden. Das veränderbare Pluspotenzial und/oder das veränderbare Minuspotenzial ist jeweils für das Plus-Messsystem am Differenzverstärkersystem 12 und/oder für das Minus-Messsystem am Differenzverstärkersystem 12 der Bezugspunkt und somit die virtuelle Masse. Die Übertragung der vom Differenzverstärkersystem 12 erzeugten Signale 22 auf die Supply voltages supplied, which are adapted by means of the voltage converter 19 to the variable plus and / or minus level of the supply lines 2, 3. The variable plus potential and / or the variable negative potential are respectively for the plus measuring system on the differential amplifier system 12 and / or for the minus measuring system at the differential amplifier system 12, the reference point and thus the virtual ground. The transmission of the signals 22 generated by the differential amplifier system 12 to the
Fahrzeugebene, also auf das Potenzial der Klemme 31 bzw. das Masse-Potenzial, erfolgt über eine galvanische Trennung, die beispielsweise mittels der weiteren Vehicle level, ie the potential of the terminal 31 or the ground potential, via a galvanic isolation, for example by means of the other
Operationsverstärkern 20, 21 realisiert ist. Diese weiteren Operationsverstärker 20, 21 werden zu deren Betrieb ebenfalls vom Spannungswandler 19 mit elektrischer Spannung versorgt. Die Signale 22 können dann beispielsweise in einem Steuergerät des Operational amplifiers 20, 21 is realized. These further operational amplifiers 20, 21 are also supplied with electrical voltage by the voltage converter 19 for their operation. The signals 22 can then, for example, in a control unit of
Kraftfahrzeugs 11 im Hinblick auf die Qualität und/oder Güte der elektrischen Isolation weiter verarbeitet werden. Motor vehicle 11 are further processed in terms of quality and / or quality of electrical insulation.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 1 sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung und/oder Messung der Isolation ist insbesondere zum Einsatz für ein The circuit arrangement 1 according to the invention as well as the method according to the invention for monitoring and / or measuring the insulation is particularly suitable for use with a
Batteriesystem in einem Kraftfahrzeug geeignet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und/oder das Battery system suitable in a motor vehicle. However, the invention is not limited to the described and illustrated embodiment. Rather, it also encompasses all expert developments within the scope of the invention defined by the claims. Thus, the circuit arrangement according to the invention and / or the
erfindungsgemäße Verfahren auch bei Batteriesystemen in Hausgeräten, Audiogeräten, Videogeräten, Telekommunikationsgeräten o. dgl. zum Einsatz kommen, mithin in allen Batteriesystemen, in denen die Isolation bewertet werden soll. Method according to the invention are also used in battery systems in household appliances, audio equipment, video equipment, telecommunications equipment or the like, and consequently in all battery systems in which the insulation is to be evaluated.
Bezugszeichen-Liste: : Schaltungsanordnung (zur Isolationsüberwachung)Reference symbol list: Circuit arrangement (for insulation monitoring)
: Versorgungsleitung (zum Pluspol) / Plus-Leitung : Supply line (to positive pole) / Plus line
: Versorgungsleitung (zum Minuspol) / Minus-Leitung: Supply line (to the negative pole) / minus line
: Masse-Leitung / Masse / Masse-Potenzial: Ground Wire / Ground / Ground Potential
: (erste) Verbindungsleitung: (first) connection line
: (zweite) Verbindungsleitung: (second) connection line
: (erster) Widerstand: (first) resistance
: (zweiter) Widerstand: (second) resistance
, 10: Operationsverstärker , 10: operational amplifier
1 : Fahrzeug / Kraftfahrzeug / Karosserie1: vehicle / motor vehicle / body
2: Messvorrichtung (für elektrischen Strom) / Differenzverstärkersystem3,14: Fehlerstrom / Strom / Stromfluss / Teststrom2: measuring device (for electric current) / differential amplifier system 3,14: fault current / current / current flow / test current
7,18: Isolationswiderstand (von Versorgungsleitung) /„R-Fehler"7.18: Insulation resistance (from supply line) / "R error"
9: Spannungswandler9: Voltage transformer
0,21 : (weiterer) Operationsverstärker0.21: (further) operational amplifier
: Signal  : Signal

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e : Patent claim:
1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem 1. Circuit arrangement for monitoring the electrical insulation in one
Batteriesystem in Bezug auf ein elektrisches Masse-Potenzial (4), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle umfassenden Batterie, und mit jeweils einer mit dem Pluspol sowie mit dem Minuspol der Batterie in elektrischer Verbindung stehenden Versorgungsleitung (2, 3), wobei die Battery system with respect to an electrical ground potential (4), in particular in a motor vehicle, comprising a battery comprising at least one battery and / or battery cell, and each having a supply line in electrical connection with the positive pole and the negative pole of the battery ( 2, 3), wherein the
Versorgungsleitungen (2, 3) zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verbindungsleitung (5), in der ein elektrischer Widerstand (7) angeordnet ist, von der einen Versorgungsleitung (2) zur Masse (4) vorgesehen ist, dass eine zweite Verbindungsleitung (6), in der ein weiterer elektrischer Widerstand (8) angeordnet ist, von der anderen Versorgungsleitung (3) zur Masse (4) vorgesehen ist, und dass eine Messvorrichtung (12) zur Messung des in den beiden Verbindungsleitungen (5, 6) jeweils fließenden elektrischen Stroms (13, 14) vorgesehen ist, derart dass anhand der Größe der fließenden elektrischen Ströme (13, 14) die Qualität der elektrischen Isolation, insbesondere die Veränderung deren Qualität anhand der Änderung der Größe der fließenden elektrischen Ströme (13, 14), bestimmbar ist. Supply lines (2, 3) are provided for electrical connection with at least one electrical load, characterized in that a first connecting line (5), in which an electrical resistance (7) is arranged, from the one supply line (2) to the ground (4 ) is provided, that a second connecting line (6), in which a further electrical resistance (8) is arranged, from the other supply line (3) to the mass (4) is provided, and that a measuring device (12) for measuring the in the two connecting lines (5, 6) is provided in each case flowing electrical current (13, 14), such that based on the size of the flowing electrical currents (13, 14), the quality of the electrical insulation, in particular the change in their quality based on the change in size the flowing electrical currents (13, 14), can be determined.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the
Messvorrichtung (12) zur Messung des in der Verbindungsleitung (5, 6) fließenden elektrischen Stroms (13, 14) den Spannungsabfall als Messwert an dem in der jeweiligen Verbindungsleitung (5, 6) befindlichen elektrischen Widerstand (7, 8) misst. Measuring device (12) for measuring the in the connecting line (5, 6) flowing electrical current (13, 14) measures the voltage drop as a measured value at the in the respective connecting line (5, 6) located electrical resistance (7, 8).
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der elektrischen Widerstände (7, 8) derart gewählt ist, dass lediglich ein geringer elektrischer Strom (13, 14) in der Art eines Teststroms in der Verbindungsleitung (5, 6) fließt, insbesondere dass die Größe der elektrischen Widerstände (7, 8) wenigstens ein Mega-Ohm (1 ΜΩ) beträgt. 3. Circuit arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the size of the electrical resistors (7, 8) is selected such that only a small electrical current (13, 14) in the manner of a test current in the connecting line (5, 6 ) flows, in particular that the size of the electrical resistors (7, 8) is at least one mega-ohms (1 Ω).
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (12) zur Messung des in der Verbindungsleitung (5, 6) fließenden elektrischen Stroms (13, 14) einen Differenzverstärker zur Verstärkung des Messwertes umfasst, dass vorzugsweise der Differenzverstärker (12) mittels adaptierter elektrischer Spannung von den Versorgungsleitungen (2, 3) betreibbar ist, und dass weiter vorzugsweise der Differenzverstärker (12) wenigstens einen Operationsverstärker (9, 10) und/oder eine Diode mit einem Optokoppler umfasst. 4. Circuit arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the measuring device (12) for measuring the in the connecting line (5, 6) flowing electrical current (13, 14) has a differential amplifier for amplifying the measured value comprising that preferably the differential amplifier (12) by means of adapted electrical voltage from the supply lines (2, 3) is operable, and further preferably that the differential amplifier (12) comprises at least one operational amplifier (9, 10) and / or a diode with an optocoupler ,
5. Kraftfahrzeug mit einer Karosserie (11), mit einem in und/oder an der Karosserie (11) angeordneten Batteriesystem, wobei die Karosserie (1 1) das elektrische Masse- Potenzial (4) für das Batteriesystem bildet, und mit einer Schaltungsanordnung (1) zur Überwachung der elektrischen Isolation im Batteriesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 5. Motor vehicle with a body (11), with a in and / or on the body (11) arranged battery system, wherein the body (1 1) forms the electrical ground potential (4) for the battery system, and with a circuit arrangement ( 1) for monitoring the electrical insulation in the battery system according to one of the preceding claims.
6. Verfahren zur Überwachung der elektrischen Isolation in einem Batteriesystem in Bezug auf ein elektrisches Masse-Potenzial (4), insbesondere in einem Kraftfahrzeug, mit einer wenigstens eine Batterie- und/oder Akkuzelle aufweisenden Batterie, und mit jeweils einer mit dem Pluspol sowie mit dem Minuspol der Batterie in elektrischer Verbindung stehenden Versorgungsleitung (2, 3), wobei die Versorgungsleitungen (2, 3) zur elektrischen Verbindung mit wenigstens einem elektrischen Verbraucher vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Verbindungsleitung (5), in der ein elektrischer Widerstand (7) angeordnet ist, von der einen Versorgungsleitung (2) zur Masse (4) vorgesehen wird, dass eine zweite Verbindungsleitung (6), in der ein weiterer elektrischer Widerstand (8) angeordnet ist, von der anderen Versorgungsleitung (3) zur Masse (4) vorgesehen wird, und dass der in den beiden Verbindungsleitungen (5, 6) jeweils fließende elektrische Strom (13, 14) gemessen wird, derart dass anhand der Größe der fließenden elektrischen Ströme (13, 14) die Qualität der elektrischen Isolation, insbesondere die Veränderung deren Qualität anhand der Änderung der Größe der fließenden elektrischen Ströme (13, 14), bestimmbar ist. 6. A method for monitoring the electrical insulation in a battery system with respect to an electrical ground potential (4), in particular in a motor vehicle, with a battery and / or battery cell having at least one battery, and with one each with the positive pole and the negative pole of the battery in electrically connected supply line (2, 3), wherein the supply lines (2, 3) are provided for electrical connection with at least one electrical load, characterized in that a first connecting line (5), in which an electrical resistance (7) is arranged, is provided by a supply line (2) to the ground (4) that a second connecting line (6), in which a further electrical resistance (8) is arranged, from the other supply line (3) to the ground (4) is provided, and that in the two connecting lines (5, 6) each flowing electrical current (13, 14) is measured, d the quality of the electrical insulation, in particular the change whose quality can be determined on the basis of the change in the size of the flowing electrical currents (13, 14), can be determined on the basis of the size of the flowing electrical currents (13, 14).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der in der einen Verbindungsleitung (5) und anschließend der in der anderen Verbindungsleitung (6) fließende elektrische Strom (13, 14) gemessen wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that first in the one connecting line (5) and then in the other connecting line (6) flowing electrical current (13, 14) is measured.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des in der Verbindungsleitung (5, 6) fließenden elektrischen Stroms (13, 14) der 8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that for measuring in the connecting line (5, 6) flowing electric current (13, 14) of the
Spannungsabfall als Messwert an dem in der jeweiligen Verbindungsleitung (5, 6) befindlichen elektrischen Widerstand (7, 8) ermittelt wird. Voltage drop is determined as a measured value at the in the respective connecting line (5, 6) located electrical resistance (7, 8).
9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in der jeweiligen Verbindungsleitung (5, 6) fließende Strom (13, 14) mittels eines 9. The method of claim 6, 7 or 8, characterized in that in the respective connecting line (5, 6) flowing current (13, 14) by means of a
Differenzverstärkers (12) zur Messung verstärkt wird, dass vorzugsweise der Differential amplifier (12) is amplified for measurement that preferably the
Differenzverstärker (12) mittels adaptiver elektrischer Spannung von den Differential amplifier (12) by means of adaptive voltage from the
Versorgungsleitungen (2, 3) betrieben wird, und dass weiter vorzugsweise der Supply lines (2, 3) is operated, and that further preferably the
Differenzverstärker (12) wenigstens einen Operationsverstärker (9, 10) und/oder eine Diode mit einem Optokoppler umfasst. Differential amplifier (12) comprises at least one operational amplifier (9, 10) and / or a diode with an optocoupler.
EP17700957.8A 2016-01-20 2017-01-18 Insulation measurement for a battery system Withdrawn EP3405798A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016000463 2016-01-20
PCT/EP2017/050978 WO2017125434A1 (en) 2016-01-20 2017-01-18 Insulation measurement for a battery system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3405798A1 true EP3405798A1 (en) 2018-11-28

Family

ID=57860860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17700957.8A Withdrawn EP3405798A1 (en) 2016-01-20 2017-01-18 Insulation measurement for a battery system

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3405798A1 (en)
DE (1) DE102017000410A1 (en)
WO (1) WO2017125434A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007046483B4 (en) * 2007-09-28 2014-02-27 Continental Automotive Gmbh Circuit arrangement and method for monitoring electrical insulation
US9024639B2 (en) * 2011-03-31 2015-05-05 Elite Power Solutions Llc Ground fault detection system
JP6038899B2 (en) * 2011-06-01 2016-12-07 コミサリア ア レネルジ アトミク エ オウ エネルジ アルタナティヴ Power supply

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017000410A1 (en) 2017-07-20
WO2017125434A1 (en) 2017-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015121568B4 (en) SYSTEM AND METHOD FOR A CONTACT MEASURING CIRCUIT
DE102011004516A1 (en) Electric circuit for use with lithium ion battery system for diagnosis of switching contacts in battery-powered road vehicle, has unit for generating and measuring voltage drop via resistance element
DE102007046483A1 (en) Circuit arrangement for monitoring electrical insulation
DE102014214081A1 (en) Device for detecting an insulation state
DE102014220017A1 (en) Battery system with a trained for supplying a high-voltage network with electrical energy battery and a measuring device for measuring at least one insulation resistance of the battery
DE102016006642A1 (en) High-voltage battery for a motor vehicle with Isolationsfehlerlocalisierung and method for this purpose
DE102014206694A1 (en) Precharge circuit arrangement, power supply arrangement and method for connecting a consumer to a DC high voltage source
WO2019043063A1 (en) Monitoring device for monitoring an electrical energy source with respect to the source voltage thereof and the insulation resistances thereof, high-voltage system, and method for operating the monitoring device
DE10304234A1 (en) Insulation resistance measuring device, for electrical power system of e.g. electric or hybrid vehicle, has two measurement resistances between traction battery poles connected to main power supply
WO2013010694A1 (en) Method and device for monitoring a ground connector
DE102020212917A1 (en) On-board network, in particular high-voltage on-board network of a motor vehicle and method for checking the integrity of a PA line within an on-board network
WO2009056383A1 (en) Charging device for charging at least one rechargeable energy storage unit
DE102017110955A1 (en) Detection of a protective conductor failure by means of active shielding
DE102013226663A1 (en) Vehicle battery with impedance monitoring
EP3405798A1 (en) Insulation measurement for a battery system
DE102017011721A1 (en) Electric vehicle electrical system for a motor vehicle, wherein an additional DC voltage is provided for an intermediate circuit of the electrical system
DE102016007947A1 (en) Test device for an electrical connection point of an electrical energy store of a motor vehicle
EP3433627A1 (en) Method for determining an error state, battery sensor and vehicle electrical system
DE102021113213A1 (en) Vehicle electrical system, motor vehicle and method for carrying out an insulation test
DE102012215619A1 (en) Lithium ion battery system for vehicle i.e. power train, has series arrangements fixed with measurement unit in network and provided with switches and measuring resistors, where resistors and terminals are connected with measurement unit
DE102016217712A1 (en) A monitoring device and method for monitoring an impedance of a protective conductor and charging control unit
WO2021073965A1 (en) Control unit circuit for a motor vehicle, motor vehicle and operating method for the control unit circuit
DE102010042394B4 (en) Method and circuit arrangement for checking electrical insulation
DE102019203687A1 (en) Method for diagnosing exhaust gas sensors
DE102014202610A1 (en) Current detection device and method for detecting an electric current

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180702

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20211222

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20220503