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DE102017214408A1 - Device for determining an insulation resistance, battery management system, automobile, portable measuring unit and method for insulation resistance determination. - Google Patents

Device for determining an insulation resistance, battery management system, automobile, portable measuring unit and method for insulation resistance determination. Download PDF

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DE102017214408A1
DE102017214408A1 DE102017214408.4A DE102017214408A DE102017214408A1 DE 102017214408 A1 DE102017214408 A1 DE 102017214408A1 DE 102017214408 A DE102017214408 A DE 102017214408A DE 102017214408 A1 DE102017214408 A1 DE 102017214408A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
insulation resistance
voltage
resistor
detection switch
leak detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102017214408.4A
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German (de)
Inventor
Jochen Juhl
Jochen Hollinger
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
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Abstract

Vorrichtung (2) zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes (R, R) umfassend:- eine erste Reihenschaltung (6a) mit einem ersten Vorwiderstand (R) und einem ersten Leckerkennungsschalter (S), wobei die erste Reihenschaltung (6a) eingerichtet ist, einen ersten Verbindungsknoten (16a) zwischen der ersten Reihenschaltung (6a) und einem ersten elektrischen Leiter (15a) mit einer Erde (4) zu verbinden; und- eine zweite Reihenschaltung (6b) mit einem zweiten Vorwiderstand (R) und einem zweiten Leckerkennungsschalter (S), wobei die zweite Reihenschaltung (6b) eingerichtet ist, einen zweiten Verbindungsknoten (16b) zwischen der zweiten Reihenschaltung (6b) und einem zweiten elektrischen Leiter (15b) mit der Erde (4) zu verbinden; dadurch gekennzeichnet, dassdie erste und die zweite Reihenschaltung (6a, 6b) einen gemeinsamen Verbindungsknoten (17) mit einem gemeinsamen Messwiderstand (R) aufweisen, über den sie mit der Erde (4) verbunden sind.Device (2) for determining an insulation resistance (R, R) comprising: - a first series circuit (6a) having a first series resistor (R) and a first leak detection switch (S), the first series circuit (6a) being arranged, a first connection node (16a) between the first series circuit (6a) and a first electrical conductor (15a) to connect to a ground (4); and - a second series circuit (6b) having a second series resistor (R) and a second leak detection switch (S), wherein the second series circuit (6b) is arranged, a second connection node (16b) between the second series circuit (6b) and a second electrical Conductor (15b) to connect to the ground (4); characterized in that the first and second series circuits (6a, 6b) have a common connection node (17) with a common sense resistor (R) through which they are connected to ground (4).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes, ein Batteriemanagementsystem, ein Automobil, eine portable Messeinheit und ein Verfahren zur Isolationswiderstandsbestimmung.The invention relates to an apparatus for determining an insulation resistance, a battery management system, an automobile, a portable measurement unit and a method for insulation resistance determination.

Isolationswiderstandsmessungen müssen bei Neuanlagen, Umbauten, Änderungen, Reparaturen, Elektrofahrzeugen für den Straßenverkehr und in Störungsfällen durchgeführt werden. Bei zu geringen Isolationswiderständen in Traktionsbatterien von Elektrofahrzeugen, die bei der Hauptuntersuchung gemessen werden, droht der Verlust der allgemeinen Betriebserlaubnis und somit des Versicherungsschutzes. Weiterhin stellen zu geringe Isolationswiderstände immense Sicherheitsrisiken dar. Dementsprechend werden hohe Anforderungen an Isolationswiderstandsmesssysteme gestellt.Insulation resistance measurements must be performed on new installations, conversions, modifications, repairs, electric vehicles for road traffic and in cases of failure. With low insulation resistance in traction batteries of electric vehicles, which are measured during the main investigation, threatens the loss of the general operating permit and thus the insurance protection. Furthermore, too low insulation resistance represents immense safety risks. Accordingly, high demands are placed on insulation resistance measuring systems.

Generell sind wechselspannungsbasierte Methoden zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes bekannt. Jedoch können bei diesen Methoden die Isolationswiderstände eines negativen und eines positiven Pols einer Spannungsquelle nicht voneinander unterschieden werden.In general, AC-based methods for determining an insulation resistance are known. However, in these methods, the insulation resistances of a negative and a positive pole of a voltage source can not be distinguished from each other.

DE 10 2008 047 398 A1 offenbart die Bestimmung eines Isolationswiderstandes einer Traktionsbatterie mittels einer Parallelanordnung zweier Reihenschaltungen, welche je einen Schalter, einen Vorwiderstand und einen Messwiderstand enthalten. Darüber hinaus sind Isolationswächter mit Sternpunktschaltung bekannt. Insgesamt haben diese Lösungen jedoch den Nachteil gemein, dass sie teuer und platzaufwändig sind. Zudem sind derartige Anordnungen aufgrund ihrer Komplexität fehleranfälliger. DE 10 2008 047 398 A1 discloses the determination of an insulation resistance of a traction battery by means of a parallel arrangement of two series circuits, each containing a switch, a series resistor and a measuring resistor. In addition, isolation monitors are known with star point switching. Overall, however, these solutions have the disadvantage in common that they are expensive and space consuming. In addition, such arrangements are more susceptible to error due to their complexity.

DE 103 04 234 A1 offenbart eine Reihenschaltung von zwei Vorwiderständen und zwei Messwiderständen, welche mit der Bordnetzmasse verbunden ist, für die Bestimmung von Isolationswiderständen einer Traktionsbatterie. Hierbei kann an beiden Messwiderständen die daran abfallende Spannung zur Berechnung der Isolationswiderstände bestimmt werden. Die Reihenschaltung ist an mehreren Verbindungsknoten mit einer Messeinheit verbunden. Hierbei fließt jedoch ein Ruhestrom durch die Reihenschaltung, welcher die Energieeffizienz verringert. Weiterhin sind zwei Messwiderstände nötig, was die Kosten dieser Schaltung erhöht. Zudem erhöht sich der Messfehler durch die Reihenanordnung der beiden Messwiderstände. Zudem ist eine aufwändig verschaltete Messeinheit notwendig. DE 103 04 234 A1 discloses a series circuit of two series resistors and two measuring resistors, which is connected to the electrical system ground, for the determination of insulation resistance of a traction battery. In this case, the voltage dropping across it for the calculation of the insulation resistances can be determined at both measuring resistors. The series circuit is connected at several connection nodes with a measuring unit. In this case, however, a quiescent current flows through the series connection, which reduces the energy efficiency. Furthermore, two measuring resistors are necessary, which increases the cost of this circuit. In addition, the measurement error increases due to the series arrangement of the two measuring resistors. In addition, a complex connected measuring unit is necessary.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, welche eine vereinfachte, kostengünstigere und weniger fehlerbehaftete Bestimmung eines Isolationswiderstandes ermöglicht. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batteriemanagementsystem, ein Automobil, eine portable Messeinheit und ein Verfahren zur Messung eines Isolationswiderstandes anzugeben, durch welche die genannten Vorteile ebenfalls realisiert werden können.Based on the aforementioned prior art, it is therefore an object of the present invention to provide a device which allows a simplified, less expensive and less error-prone determination of an insulation resistance. A further object of the present invention is to provide a battery management system, an automobile, a portable measuring unit and a method for measuring an insulation resistance, by means of which the stated advantages can likewise be realized.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes. Unter dem Begriff „Isolationswiderstand“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Widerstand zwischen einem elektrischen Leiter und der Erde (o.a. Masse, chassis ground (GND)) verstanden. Der jeweilige Isolationswiderstand stellt kein elektrisches Bauteil sondern einen festzustellenden Isolationsfehler dar. Da es keinen idealen Isolator gibt, weist jede Isolierung auch einen ohmschen Widerstand auf, dessen Wert zwar sehr hoch sein kann, aber trotzdem immer endlich ist. Der Isolationswiderstand kann beispielsweise, je nach Isolationsgüte des elektrischen Leiters, in einem Bereich zwischen 1 Ω bis 5000 MΩ liegen.The aforementioned object is achieved by the features of claim 1. According to a first aspect, the present invention relates to a device for determining an insulation resistance. The term "insulation resistance" is understood in the context of the present invention, the resistance between an electrical conductor and the ground (or ground, chassis ground (GND)). The respective insulation resistance is not an electrical component but a detected insulation fault. Since there is no ideal insulator, each insulation also has an ohmic resistance whose value can be very high, but still always finite. The insulation resistance may, for example, depending on the insulation quality of the electrical conductor, in a range between 1 Ω to 5000 MΩ.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine erste Reihenschaltung mit einem ersten Vorwiderstand und einem ersten Leckerkennungsschalter, wobei die erste Reihenschaltung eingerichtet ist, einen ersten Verbindungsknoten zwischen der ersten Reihenschaltung und einem ersten elektrischen Leiter mit einer Erde zu verbinden. Die Erde kann beispielsweise das Massepotential eines Bordnetzes eines Fahrzeugs sein. Der erste Leckerkennungsschalter hat die Aufgabe, die erste Reihenschaltung zu schließen. Als Leckerkennungsschalter kommen beispielsweise ein Relais und/oder ein Schütz und/oder ein Feldeffekttransistor (FET) und/oder ein Opto-MOS infrage. Wenn z.B. der erste Leckerkennungsschalter geöffnet ist, fließt kein elektrischer Strom durch die erste Reihenschaltung. Somit kann das Problem eines Ruhestroms in der erfindungsgemäßen Vorrichtung umgangen werden. Dies hat den Vorteil, dass der Energieverbrauch und somit die Kosten und die Komplexität der Vorrichtung reduziert werden. Als erster elektrischer Leiter kommt beispielsweise der Pluspol eines Traktionsbordnetzes infrage.The inventive device comprises a first series circuit having a first series resistor and a first leak detection switch, wherein the first series circuit is arranged to connect a first connection node between the first series circuit and a first electrical conductor to a ground. For example, the earth may be the ground potential of a vehicle electrical system. The first leak detection switch has the task of closing the first series connection. As a leak detection switch, for example, a relay and / or a contactor and / or a field effect transistor (FET) and / or an opto-MOS come into question. If e.g. the first leak detection switch is opened, no electric current flows through the first series connection. Thus, the problem of a quiescent current in the device according to the invention can be avoided. This has the advantage of reducing the energy consumption and thus the cost and complexity of the device. As the first electrical conductor, for example, the positive pole of a traction board network comes into question.

Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung eine zweite Reihenschaltung mit einem zweiten Vorwiderstand und einem zweiten Leckerkennungsschalter, wobei die zweite Reihenschaltung eingerichtet ist, einen zweiten Verbindungsknoten zwischen der zweiten Reihenschaltung und einem zweiten elektrischen Leiter mit der Erde zu verbinden. Durch die ersten und zweiten Reihenschaltungen sind (wenn ein jeweiliger Leckerkennungsschalter geschlossen ist) die elektrischen Leiter und die Erde nicht mehr galvanisch voneinander getrennt. Es wird sozusagen ein künstlicher Isolationsfehler erzeugt. Die ersten und zweiten Vorwiderstände können daher entsprechend hochohmig sein und weisen beispielsweise 0,1 bis 100 MΩ, bevorzugt 1 bis 50 MΩ, besonders bevorzugt 1 bis 10 MΩ auf. Furthermore, the device according to the invention comprises a second series circuit with a second series resistor and a second leak detection switch, wherein the second series circuit is arranged to connect a second connection node between the second series circuit and a second electrical conductor to the ground. By the first and second series circuits (when a respective leak detection switch is closed), the electrical conductors and the earth are no longer galvanically isolated from each other. As it were, an artificial insulation fault is generated. The first and second series resistors may therefore be correspondingly high-impedance and have, for example, 0.1 to 100 MΩ, preferably 1 to 50 MΩ, particularly preferably 1 to 10 MΩ.

Die zweite Reihenschaltung ist analog zur ersten Reihenschaltung ausgestaltet. Hierbei weisen die erste und die zweite Reihenschaltung einen gemeinsamen Verbindungsknoten mit einem ersten Anschluss eines gemeinsamen Messwiderstandes auf, über den sie mit der Erde verbunden sind. Diese Anordnung kann auch als „Y-Anordnung“ in Anlehnung an die Darstellung der beiden Reihenschaltungen und des gemeinsamen Messwiderstandes in einem Schaltbild bezeichnet werden. Diese Anordnung ist im Gegensatz zu den bekannten Lösungen raumeffizient. Somit können Kosten hinsichtlich der Bauteile und des Raumbedarfs der Schaltung gespart werden. Weiterhin können durch die Einfachheit der erfindungsgemäßen „Y-Anordnung“ die Komplexität der Schaltung und somit auch die Störungsanfälligkeit bzw. die Ausfallwahrscheinlichkeit und das Auftreten von Messfehlern bei der Bestimmung der Isolationswiderstände verringert werden. Zudem sind weniger Anschlüsse an einer möglichen Auswerteeinheit nötig. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise nur eine einzige Auswerteeinheit vorgesehen sein.The second series circuit is configured analogously to the first series circuit. Here, the first and the second series circuit have a common connection node with a first terminal of a common measuring resistor, via which they are connected to the ground. This arrangement can also be referred to as a "Y-arrangement" based on the representation of the two series circuits and the common measuring resistor in a circuit diagram. This arrangement is space-efficient, in contrast to the known solutions. Thus, costs can be saved in terms of components and space requirements of the circuit. Furthermore, the complexity of the circuit and thus also the susceptibility to interference or the probability of failure and the occurrence of measurement errors in the determination of the insulation resistances can be reduced by the simplicity of the "Y-arrangement" according to the invention. In addition, fewer connections to a possible evaluation are needed. For example, only a single evaluation unit can be provided for the device according to the invention.

An dem gemeinsamen Messwiderstand kann beispielsweise eine an diesem abfallende Messspannung bezüglich des ersten elektrischen Leiters abgegriffen werden. Dies ist beispielsweise durch ein Spannungsmessgerät, das sich insbesondere in einer Auswerteeinheit befinden kann, möglich. Wenn beispielsweise die Messspannung am gemeinsamen Messwiderstand abgegriffen wird, ist der erste Leckerkennungsschalter geschlossen und der zweite Leckerkennungsschalter geöffnet. Umgekehrt verhält es sich beispielsweise bei der Bestimmung der Messspannung und des zweiten Isolationswiderstandes. Die jeweilige Messspannung kann zur Bestimmung eines ersten und/oder zweiten Isolationswiderstandes herangezogen werden.At the common measuring resistor, for example, a measuring voltage dropping at this with respect to the first electrical conductor can be tapped. This is possible, for example, by a voltage measuring device, which may be located in particular in an evaluation unit. If, for example, the measuring voltage at the common measuring resistor is tapped off, the first leak detection switch is closed and the second leak detection switch is opened. Conversely, it behaves, for example, in the determination of the measuring voltage and the second insulation resistance. The respective measurement voltage can be used to determine a first and / or second insulation resistance.

Somit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstiger, weniger anfällig gegenüber Störungen und Messfehlern sowie platzsparend und energieeffizienter. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes bei sämtlichen bekannten Hochvoltkomponenten, insbesondere bei elektrischen Industrieanlagen, bei Hochvoltbatterien oder bei Hochspannungsleitungen, verwendet werden. Zum Beispiel können die Isolationswiderstände eines Traktionsbordnetzes, insbesondere einer Hochvoltbatterie, eines Fortbewegungsmittels mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung einfach bestimmt werden. Als Fortbewegungsmittel im Sinne der Vorrichtung kommen zum Beispiel Automobile, insbesondere PKW und/oder LKW, Flugzeuge, Schiffe und/oder Motorräder infrage.Thus, the device according to the invention is less expensive, less prone to interference and measurement errors and space-saving and energy efficient. Furthermore, the device according to the invention can be used to determine an insulation resistance in all known high-voltage components, in particular in electrical industrial installations, in high-voltage batteries or in high-voltage lines. For example, the insulation resistances of a traction board network, in particular a high-voltage battery, a means of locomotion with the device according to the invention can be easily determined. As a means of transport within the meaning of the device are, for example, automobiles, especially cars and / or trucks, aircraft, ships and / or motorcycles in question.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen zum Inhalt.The dependent claims have advantageous developments to the content.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt der erste elektrische Leiter auf dem Potential des positiven Pols eines Traktionsbordnetzes, insbesondere einer Hochvoltbatterie. Somit kann durch das Schließen eines ersten Leckerkennungsschalters auf einfache Art und Weise der Isolationswiderstand zwischen einem Pluspol eines Traktionsbordnetzes und einem elektrischen Massepotential bestimmt werden. Da der zweite elektrische Leiter auf dem Potential des negativen Pols des Traktionsbordnetzes, insbesondere der Hochvoltbatterie liegen kann, ist durch den ersten bzw. zweiten Leckerkennungsschalter ein bedarfsgerechtes Umschalten zwischen den positiven und negativen Polen möglich, wenn beide Isolationswiderstände zum Beispiel nacheinander bestimmt werden müssen. Das Umschalten kann beispielsweise durch eine Auswerte- und/oder eine Umschalteinheit erfolgen. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist eine platz- und materialsparende Bauweise und zudem eine zuverlässige und störungsfreie Ermittlung des ersten und/oder des zweiten Isolationswiderstandes ermöglicht.According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the first electrical conductor is at the potential of the positive pole of a traction board network, in particular a high-voltage battery. Thus, by closing a first leak detection switch in a simple manner, the insulation resistance between a positive pole of a traction board network and an electrical ground potential can be determined. Since the second electrical conductor can be at the potential of the negative pole of the traction power supply, in particular the high-voltage battery, a need-based switching between the positive and negative poles is possible by the first and second leak detection switch, if both insulation resistances, for example, must be determined sequentially. The switching can be done for example by an evaluation and / or a switching unit. The inventive arrangement a space- and material-saving design and also a reliable and trouble-free determination of the first and / or the second insulation resistance is possible.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste Reihenschaltung eingerichtet, einen positiven Leiter einer Spannungsquelle mit der Erde zu verbinden. Somit kann durch das Schließen des ersten Leckerkennungsschalters (während der zweite geöffnet ist) selektiv der erste Isolationswiderstand des positiven Leiters gegenüber der Erde unabhängig von der Konnektivität der zweiten Reihenschaltung bestimmt werden. Hierbei kann die zweite Reihenschaltung entweder an dem negativen Leiter derselben Spannungsquelle oder an einem elektrischen Leiter einer gänzlich anderen Spannungsquelle in einem aufwändig konzipierten elektrischen Netz sein. Bevorzugt kann ein derartiges Netz ein Traktionsbordnetz eines Fortbewegungsmittels sein.In an advantageous development of the device according to the invention, the first series circuit is arranged to connect a positive conductor of a voltage source to the ground. Thus, by closing the first leak detection switch (while the second one is open), the first isolation resistance of the positive conductor to the ground can be selectively determined independently of the connectivity of the second series connection. In this case, the second series connection can either be at the negative conductor of the same voltage source or at an electrical conductor of an entirely different voltage source in a complex electrical network. Such a network may preferably be a traction board network of a means of transportation.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst der erste und/oder der zweite Leckerkennungsschalter ein Relais und/oder ein Schütz und/oder ein FET und/oder ein Opto-MOS. Somit können die Leckerkennungsschalter einfach angesteuert werden und je nach Schaltungskonzeption, z.B. bezüglich hoher Stromstärken ist ein Schütz vorteilhaft, eine zuverlässige Unterbrechung des Ruhestroms darstellen und bei Bedarf eine zuverlässige Bestimmung des ersten und/oder zweiten Isolationswiderstandes ermöglichen. In another advantageous embodiment of the present invention, the first and / or the second leak detection switch comprises a relay and / or a contactor and / or a FET and / or an opto-MOS. Thus, the leak detection switch can be easily controlled and depending on the circuit design, eg with respect to high currents is a contactor advantageous to represent a reliable interruption of the quiescent current and allow reliable, if necessary, a determination of the first and / or second insulation resistance.

Ferner kann die erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb einer vorteilhaften Weiterbildung ein am Messwiderstand angeordnetes Spannungsmessgerät aufweisen. Bevorzugt weist das Spannungsmessgerät einen Analog-Digital-Wandler auf, durch welchen die gemessene Spannung für eine weitere beliebige digitale Auswertung bereitgestellt wird. Da lediglich der gemeinsame Messwiderstand mit dem Spannungsmessgerät verbunden ist, können weitere Bauteile, wie etwa Kupferdrähte, gespart werden.Furthermore, within an advantageous development, the device according to the invention can have a voltage measuring device arranged on the measuring resistor. Preferably, the voltage measuring device has an analog-to-digital converter, by means of which the measured voltage is provided for a further arbitrary digital evaluation. Since only the common measuring resistor is connected to the voltage measuring device, further components, such as copper wires, can be saved.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden. Die Auswerteeinheit kann insbesondere einen elektrischen Regler und/oder eine digitale Anzeige und/oder einen Mikrocontroller und/oder eine elektronische Kontrolleinheit und/oder eine Sicherungseinheit, beispielsweise zur Ausgabe eines Warnsignals bei zu niedrigen Isolationswiderständen, und/oder einen Prozessor umfassen. Weiterhin ist die Auswerteeinheit eingerichtet, den ersten und/oder den zweiten Leckerkennungsschalter zu kontrollieren und/oder die Messspannung mithilfe des Spannungsmessgeräts am Messwiderstand zu messen. Die Auswerteeinheit kann bevorzugt auch Teil einer anderen elektrischen Schaltung sein. Somit besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen hohen Grad an Variabilität hinsichtlich einer Auswerteeinheit zur Bestimmung des Isolationswiderstandes. Weiterhin kann über eine externe Vorrichtung der erste und/oder der zweite Isolationswiderstand über die Auswerteeinheit ausgelesen werden. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise mit einer On-Board-Diagnoseeinheit eines Fortbewegungsmittels verbunden sein. Dabei kann die Auswerteeinheit beispielsweise einen zeitlichen Verlauf eines Isolationswiderstandes und/oder eine Fehlermeldung an eine On-Board-Diagnoseeinheit weitergeben. Weiterhin kann die Auswerteeinheit bei einem Sicherheitsrisiko, das zum Beispiel für einen Endbenutzer vorhanden ist, die Stromverbindung nach einem vordefinierten Zeitraum unterbrechen und/oder die Unterbrechung dem Endnutzer ankündigen und/oder lediglich eine Fehlermeldung an den Endnutzer ausgeben.According to a further advantageous embodiment, the device according to the invention is connected to an evaluation unit. The evaluation unit can in particular comprise an electrical regulator and / or a digital display and / or a microcontroller and / or an electronic control unit and / or a fuse unit, for example for outputting a warning signal if the insulation resistances are too low, and / or a processor. Furthermore, the evaluation unit is set up to control the first and / or the second leak detection switch and / or to measure the measurement voltage by means of the voltage measuring device on the measuring resistor. The evaluation unit may preferably also be part of another electrical circuit. Thus, the device according to the invention has a high degree of variability with regard to an evaluation unit for determining the insulation resistance. Furthermore, the first and / or the second insulation resistance can be read out via the evaluation unit via an external device. The evaluation unit can be connected, for example, to an on-board diagnostic unit of a means of locomotion. In this case, the evaluation unit, for example, pass on a time profile of an insulation resistance and / or an error message to an on-board diagnostic unit. Furthermore, in the event of a security risk existing, for example, to an end user, the evaluation unit may interrupt the power connection after a predefined period of time and / or announce the interruption to the end user and / or merely output an error message to the end user.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit eingerichtet, den ersten und/oder zweiten Isolationswiderstand nach einem der folgenden Formeln (a) oder (b) zu berechnen: ( a )   R P = U B R M U M ( R 1 + R M )  oder  ( b )   R N = U B R M U M ( R 2 + R M )

Figure DE102017214408A1_0001
wobei

  • R1 der erste Vorwiderstand;
  • R2 der zweite Vorwiderstand;
  • RP ein erster Isolationswiderstand;
  • RN ein zweiter Isolationswiderstand;
  • RM der gemeinsame Messwiderstand;
  • UB die Spannung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungsknoten;
  • und UM eine über RM abfallende Spannung ist.
In a preferred embodiment, the evaluation unit is set up to calculate the first and / or second insulation resistance according to one of the following formulas (a) or (b): ( a ) R P = U B R M U M - ( R 1 + R M ) or ( b ) R N = U B R M U M - ( R 2 + R M )
Figure DE102017214408A1_0001
in which
  • R 1 is the first series resistor;
  • R 2 is the second series resistor;
  • R P is a first insulation resistance;
  • R N is a second insulation resistance;
  • R M is the common measuring resistor;
  • U B is the voltage between the first and second connection nodes;
  • and U M one over R M falling voltage is.

Hierbei sind R1 , R2 , RM und UB durch die Bauteile der elektrischen Schaltung für sich vordefiniert. Die am gemeinsamen Widerstand RM (z.B. RM<10kΩ; UM<5V) abfallende Spannung UM kann insbesondere mit einem Messgerät, das einen Analog-Digital-Wandler aufweist, der in der Auswerteeinheit integriert ist, gemessen werden. Durch den Analog-Digital-Wandler wird diese Messung digitalisiert und die Auswerteeinheit kann beispielsweise einfach den ersten und/oder den zweiten Isolationswiderstand, je nach geschlossenem Leckerkennungsschalter berechnen.Here are R 1 . R 2 . R M and U B predefined by the components of the electrical circuit. The common resistance R M (eg R M <10kΩ, U M <5V) decreasing voltage U M can in particular be measured with a measuring device which has an analog-to-digital converter which is integrated in the evaluation unit. By the analog-to-digital converter, this measurement is digitized and the evaluation unit can, for example, easily calculate the first and / or the second insulation resistance, depending on the closed leak detection switch.

Die folgenden erfindungsgemäßen Aspekte umfassen die vorteilhaften Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie die generellen Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die jeweils damit verbundenen technischen Effekte gleichsam.The following aspects of the invention include the advantageous embodiments and further developments as well as the general advantages of the device according to the invention and the technical effects associated therewith.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Batteriemanagementsystem umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt. Durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können Kostenoptimierungen eines Batteriemanagementsystems vorgenommen werden. According to a second aspect, the present invention relates to a battery management system comprising a device according to the invention according to the first aspect. By using a device according to the invention cost optimization of a battery management system can be made.

Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein
Automobil umfassend eine Hochvoltbatterie mit einer integrierten Vorrichtung zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung und/oder einem Batteriemanagementsystem gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Durch die Einfachheit, den geringen Platzbedarf und die geringeren Kosten kann so ein der Sicherheit dienendes Bestimmungssystem für Isolationswiderstände in einer einem Hochvoltbordnetz und/oder einer Hochvoltbatterie für ein Automobil bereitgestellt werden.
According to a third aspect, the present invention relates to a
An automobile comprising a high-voltage battery with an integrated device for determining an insulation resistance according to the first aspect of the present invention and / or a battery management system according to the second aspect of the present invention. Due to the simplicity, the small footprint and the lower cost can be provided as a safety determination system for insulation resistance in a high-voltage vehicle electrical system and / or a high-voltage battery for an automobile.

Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine portable Messeinheit zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung. Hieraus resultieren die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt für die Isolationswiderstandsbestimmung von vielen unterschiedlichen elektrischen Leitern unterschiedlicher Schaltungen auf eine schnelle und effiziente Art und Weise. Hierbei sind beispielsweise die erste und/oder die zweite Reihenschaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingerichtet, über Klemmen oder über andere lösbare und leitfähige Befestigungsvorrichtungen mit den elektrischen Leitern an einem ersten/und oder zweiten Verbindungsknoten verbunden zu werden. Beispielsweise kann eine portable Messeinheit ein Handgerät, beispielsweise ein Isolationsmessgerät und/oder ein Multimeter, umfassend die erfindungsgemäße Vorrichtung, zur Überprüfung von elektronischen Anlagen und/oder Maschinen aufweisen.According to a fourth aspect, the present invention relates to a portable measuring unit for determining an insulation resistance comprising the device according to the invention. This results in the advantages of the inventive device according to the first aspect for the insulation resistance determination of many different electrical conductors of different circuits in a fast and efficient manner. Here, for example, the first and / or the second series circuit of the device according to the invention are adapted to be connected via terminals or other releasable and conductive fastening devices with the electrical conductors at a first / and or second connection node. For example, a portable measuring unit may comprise a hand-held device, for example an insulation measuring device and / or a multimeter, comprising the device according to the invention for checking electronic systems and / or machines.

Gemäß einem fünften Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Isolationswiderstandsmessung mittels einer Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt.According to a fifth aspect, the present invention relates to a method for insulation resistance measurement by means of a device according to the first aspect.

Das Verfahren umfasst das Schließen eines ersten Leckerkennungsschalters und das Öffnen eines zweiten Leckerkennungsschalters, wenn ein erster Isolationswiderstand über eine erste Reihenschaltung bestimmt werden soll. Für die Bestimmung eines zweiten Isolationswiderstandes über eine zweite Reihenschaltung wird der erste Leckerkennungsschalter geöffnet und der zweite Leckerkennungsschalter geschlossen. Anschließend erfolgt, je nach Leckerkennungsschalteranordnung, ein Messen einer über einen gemeinsamen Messwiderstand RM abfallenden Spannung UM . Daraus erfolgt, beispielsweise über eine Auswerteeinheit, ein Bestimmen eines ersten bzw. eines zweiten Isolationswiderstandes RP bzw. RN über die Formel (a) bzw. (b).The method includes closing a first leak detection switch and opening a second leak detection switch when a first insulation resistance is to be determined via a first series connection. For the determination of a second insulation resistance via a second series connection, the first leak detection switch is opened and the second leak detection switch is closed. Subsequently, depending on the leak detection switch arrangement, a measurement is carried out via a common measuring resistor R M declining voltage U M , This is done, for example, via an evaluation, determining a first or a second insulation resistance R P respectively. R N via the formula (a) or (b).

Figurenlistelist of figures

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. In den Zeichnungen ist:

  • 1 ein Fortbewegungsmittel mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Traktionsbordnetz;
  • 2 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des Isolationswiderstandes; und
  • 3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings:
  • 1 a means of transport with the device according to the invention in the traction board network;
  • 2 a circuit diagram of the device according to the invention for determining the insulation resistance; and
  • 3 a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.

1 zeigt ein Fortbewegungsmittel 1 in Form eines Automobils in welchem die erfindungsgemäße Vorrichtung 2 zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes RP , RN mit einem Traktionsbordnetz 3 in Form einer Hochvoltbatterie 10 (in 2 gezeigt), des Fortbewegungsmittels 1 verbunden ist. Hierbei ist die erste Reihenschaltung 6a mit dem positiven Pol (nicht gezeigt) eines Traktionsbordnetzes 3 verbunden. Weiterhin ist die zweite Reihenschaltung 6b mit dem negativen Pol (nicht gezeigt) des Traktionsbordnetzes 3 verbunden. Die beiden Reihenschaltungen 6a, 6b sind über den gemeinsamen Widerstand RM mit der Erde 4 verbunden. Weiterhin ist die Vorrichtung 2 zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes RP , RN mit einer Auswerteeinheit 7 verbunden, welche insbesondere ein Spannungsmessgerät (nicht gezeigt) enthält, welches eingerichtet ist, eine Spannung am gemeinsamen Widerstand RM zu messen. Die Auswerteeinheit 7 ist weiterhin mit einem Speicher 5 und einem On-Board-Diagnose-Gerät 8 verbunden. Der Speicher 5 und/oder das On-Board-Diagnosegerät können dazu dienen, ein Messprotokoll eines Isolationswiderstandes RP , RN aufzuzeichnen und/oder Fehlermeldungen bei beispielsweise zu hohen Isolationswiderständen RP , RN zu protokollieren. 1 shows a means of transportation 1 in the form of an automobile in which the device according to the invention 2 for determining an insulation resistance R P . R N with a traction board network 3 in the form of a high-voltage battery 10 (in 2 shown), the means of transport 1 connected is. Here is the first series connection 6a with the positive pole (not shown) of a traction board network 3 connected. Furthermore, the second series circuit 6b with the negative pole (not shown) of the traction board network 3 connected. The two series connections 6a . 6b are about the common resistance R M with the earth 4 connected. Furthermore, the device 2 for determining an insulation resistance R P . R N with an evaluation unit 7 which in particular includes a voltage measuring device (not shown) which is set up, a voltage at the common resistance R M to eat. The evaluation unit 7 is still with a memory 5 and an on-board diagnostic device 8th connected. The memory 5 and / or the on-board diagnostic device may serve to provide a measurement protocol of insulation resistance R P . R N Record and / or error messages for example, too high insulation resistance R P . R N to log.

2 zeigt ein elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung 2 zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes RP , RN . Die erste Reihenschaltung 6a umfasst einen ersten Leckerkennungsschalter S1 und einen ersten Vorwiderstand R1 , während die zweite Reihenschaltung 6b einen zweiten Leckerkennungsschalter S2 und einen zweiten Vorwiderstand R2 umfasst. Die erste Reihenschaltung 6a ist mit dem Potential eines Pluspols 15a einer Hochvoltbatterie 10 über einen ersten Verbindungsknoten 16a und die zweite Reihenschaltung 6b mit dem Potential eines Minuspols 15b der Hochvoltbatterie 10 über einen zweiten Verbindungsknoten 16b verbunden mit der Erde 4 verbunden. Beide Reihenschaltungen 6a, 6b sind über einen gemeinsamen Widerstand RM an einem gemeinsamen Verbindungsknoten 17 mit der Erde 4 verbunden. Diese Anordnung wird auch als „Y-Anordnung“ bezeichnet. An diesem Widerstand RM kann die daran abfallende Spannung UM mittels eines Spannungsmessgerätes 14 gemessen werden. In Abhängigkeit davon, ob der erste Leckerkennungsschalter S1 bzw. der zweite Leckerkennungsschalter S2 geöffnet oder geschlossen ist, kann aus der Spannung UM über eine Auswerteeinheit 7 aus der gemessenen Spannung UM gemäß Formel (a) oder (b) der erste Isolationswiderstand zwischen dem Pluspol RP oder der zweite Isolationswiderstand zwischen dem Minuspols RN und der Erde 4 bestimmt werden. Die gemessene Spannung kann über einen Analog-Digital-Wandler (nicht gezeigt) im Spannungsmessgerät 14 an eine Auswerteinheit 7 weitergegeben werden. Vereinfacht ausgedrückt muss der erste Leckerkennungsschalter S1 geschlossen und der zweite Leckerkennungsschalter S2 geöffnet sein, um eine Bestimmung des ersten Isolationswiderstandes RP zu ermöglichen. Im umgekehrten Schaltzustand der Leckerkennungsschalter S1 , S2 kann der zweite Isolationswiderstand RN bestimmt werden. Hierbei sei nochmals darauf hingewiesen, dass es sich bei RP und RN nicht um reale Bauteile handelt (analog zum Innenwiderstand). Diese fiktiven „Bauteile“ sind lediglich für ein vereinfachtes Verständnis eingezeichnet. 2 shows an electrical circuit diagram of the device according to the invention 2 for determining an insulation resistance R P . R N , The first series connection 6a includes a first leak detection switch S 1 and a first series resistor R 1 while the second series connection 6b a second Leak detection switch S 2 and a second series resistor R 2 includes. The first series connection 6a is with the potential of a plus pole 15a a high-voltage battery 10 via a first connection node 16a and the second series circuit 6b with the potential of a negative pole 15b the high-voltage battery 10 via a second connection node 16b connected with the earth 4 connected. Both series connections 6a . 6b are about a common resistance R M at a common connection node 17 with the earth 4 connected. This arrangement is also referred to as "Y-arrangement". At this resistance R M can the voltage drop U M by means of a voltage measuring device 14 be measured. Depending on whether the first leak detection switch S 1 or the second leak detection switch S 2 open or closed, may be out of tension U M via an evaluation unit 7 from the measured voltage U M according to formula (a) or (b) the first insulation resistance between the positive pole R P or the second insulation resistance between the negative pole R N and the earth 4 be determined. The measured voltage may be via an analog-to-digital converter (not shown) in the voltmeter 14 to an evaluation unit 7 be passed on. In simple terms, the first leak detection switch S 1 closed and the second leak detection switch S 2 be open to a determination of the first insulation resistance R P to enable. In the reverse switching state of the leak detection switch S 1 . S 2 can the second insulation resistance R N be determined. It should be noted again that it is R P and R N not real components (analogous to internal resistance). These fictitious "components" are merely drawn for a simplified understanding.

3 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der erste Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens hängt davon ab, welcher Isolationswiderstand RP , RN bestimmt werden soll. Zur Bestimmung des ersten Isolationswiderstands RP erfolgt ein Schließen 100a des ersten Leckerkennungsschalters S1 und ein Öffnen des zweiten Leckerkennungsschalters S2 . Alternativ erfolgt zur Bestimmung des zweiten Isolationswiderstandes RN ein Schließen 100b des zweiten Leckerkennungsschalters S2 und ein Öffnen des ersten Leckerkennungsschalters S1 . In einem zweiten Schritt 200 erfolgt das Messen einer über einem gemeinsamen Messwiderstand RM abfallenden Spannung UM bezüglich der geschlossenen ersten oder zweiten Reihenschaltung. Der dritte Schritt 300 hängt erneut von der Stellung des ersten und zweiten Leckerkennungsschalters S1 , S2 ab. In einem dritten Schritt 300a erfolgt ein Bestimmen des ersten Isolationswiderstandes RP gemäß Formel (a), wenn der erste Leckerkennungsschalter S1 geschlossen wurde und der zweite Leckerkennungsschalter S2 im ersten Schritt 100a geöffnet wurde. In einem alternativen dritten Schritt 300b erfolgt ein Bestimmen des ersten Isolationswiderstandes RN gemäß Formel (b), wenn der erste Leckerkennungsschalter S1 geöffnet und der zweite Leckerkennungsschalter S2 im ersten Schritt 100b geschlossen wurde. 3 shows a flowchart of the method according to the invention. The first step 100 of the method according to the invention depends on which insulation resistance R P . R N should be determined. For determining the first insulation resistance R P a closing occurs 100a of the first leak detection switch S 1 and opening the second leak detection switch S 2 , Alternatively, to determine the second insulation resistance R N lock in 100b of the second leak detection switch S 2 and opening the first leak detection switch S 1 , In a second step 200 the measurement takes place via a common measuring resistor R M declining voltage U M with respect to the closed first or second series connection. The third step 300 depends again on the position of the first and second leak detection switch S 1 . S 2 from. In a third step 300a a determination is made of the first insulation resistance R P according to formula (a), when the first leak detection switch S 1 was closed and the second leak detection switch S 2 In the first step 100a was opened. In an alternative third step 300b a determination is made of the first insulation resistance R N according to formula (b), when the first leak detection switch S 1 opened and the second leak detection switch S 2 In the first step 100b has been closed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
FortbewegungsmittelMeans
22
Vorrichtung zur Bestimmung eines IsolationswiderstandesDevice for determining an insulation resistance
33
TraktionsbordnetzTraction vehicle electrical system
44
Erde/Fahrzeug-MasseEarth / vehicle mass
55
SpeicherStorage
6a6a
erste Reihenschaltungfirst series connection
6b6b
zweite Reihenschaltungsecond series connection
77
Auswerteeinheitevaluation
88th
On-Board-Diagnose-GerätOn-board diagnostic device
1010
HochvoltbatterieHigh-voltage battery
1414
Spannungsmessgerätvoltmeter
1717
gemeinsamer Verbindungsknotencommon connection node
15a15a
erster elektrischer Leiterfirst electrical conductor
15b15b
zweiter elektrischer Leitersecond electrical conductor
16a16a
erster Verbindungsknotenfirst connection node
16b16b
zweiter Verbindungsknotensecond connection node
100a-300b100a-300b
Verfahrensschrittesteps
R1 R 1
erster Vorwiderstandfirst resistor
R2 R 2
zweiter Vorwiderstandsecond series resistor
RM R M
gemeinsamer Messwiderstandcommon measuring resistor
RN R N
zweiter Isolationswiderstandsecond insulation resistance
RP R P
erster Isolationswiderstandfirst insulation resistance
S1 S 1
erster Leckerkennungsschalterfirst leak detection switch
S2 S 2
zweiter Leckerkennungsschaltersecond leak detection switch
UB U B
Spannung zwischen dem ersten und zweiten VerbindungsknotenVoltage between the first and second connection nodes
UM U M
Spannung, die über RM abfällt (Messspannung)Tension that over R M drops (measuring voltage)
(a),(b)(from)
Formel zur Berechnung eines IsolationswiderstandesFormula for calculating an insulation resistance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (12)

Vorrichtung (2) zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes (RN, RP) umfassend: - eine erste Reihenschaltung (6a) mit einem ersten Vorwiderstand (R1) und einem ersten Leckerkennungsschalter (S1), wobei die erste Reihenschaltung (6a) eingerichtet ist, einen ersten Verbindungsknoten (16a) zwischen der ersten Reihenschaltung (6a) und einem ersten elektrischen Leiter (15a) mit einer Erde (4) zu verbinden; und - eine zweite Reihenschaltung (6b) mit einem zweiten Vorwiderstand (R2) und einem zweiten Leckerkennungsschalter (S2), wobei die zweite Reihenschaltung (6b) eingerichtet ist, einen zweiten Verbindungsknoten (16b) zwischen der zweiten Reihenschaltung (6b) und einem zweiten elektrischen Leiter (15b) mit der Erde (4) zu verbinden; dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Reihenschaltung (6a, 6b) einen gemeinsamen Verbindungsknoten (17) mit einem gemeinsamen Messwiderstand (RM) aufweisen, über den sie mit der Erde (4) verbunden sind.Device (2) for determining an insulation resistance (R N , R P ) comprising: - a first series circuit (6a) having a first series resistor (R 1 ) and a first leak detection switch (S 1 ), the first series circuit (6a) being arranged connecting a first connection node (16a) between the first series circuit (6a) and a first electrical conductor (15a) to a ground (4); and - a second series circuit (6b) having a second series resistor (R 2 ) and a second leak detection switch (S 2 ), wherein the second series circuit (6b) is arranged, a second connection node (16b) between the second series circuit (6b) and one second electrical conductor (15b) to connect to the ground (4); characterized in that the first and the second series circuit (6a, 6b) have a common connection node (17) with a common measuring resistor (R M ), via which they are connected to the ground (4). Vorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei der erste elektrische Leiter (15a) der positive Pol eines Traktionsbordnetzes (3), insbesondere einer Hochvoltbatterie (10), ist und/oder der zweite elektrische Leiter (15b) der negative Pol eines Traktionsbordnetzes (3), insbesondere der Hochvoltbatterie (10), ist.Device (2) according to Claim 1 , wherein the first electrical conductor (15a) is the positive pole of a traction board network (3), in particular a high-voltage battery (10), and / or the second electrical conductor (15b) is the negative pole of a traction board network (3), in particular of the high-voltage battery (10 ) is. Vorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Reihenschaltung (6a) eingerichtet ist, ein Potential eines positiven Pols einer Spannungsquelle mit dem Potential der Erde (4) zu verbinden und/oder die zweite Reihenschaltung (6b) eingerichtet ist, ein Potential eines negativen Pols der Spannungsquelle mit dem Potential der Erde (4) zu verbinden oder elektrische Leiter (15a, 15b) unterschiedlicher Spannungsquellen mit der Erde (4) zu verbinden.Device (2) according to Claim 1 or 2 wherein the first series circuit (6a) is arranged to connect a potential of a positive pole of a voltage source to the potential of the ground (4) and / or the second series circuit (6b) is arranged, a potential of a negative pole of the voltage source to the potential to connect the earth (4) or electrical conductors (15a, 15b) of different voltage sources to the ground (4) to connect. Vorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste und/oder der zweite Leckerkennungsschalter (S1, S2) ein Relais und/oder ein Schütz und/oder ein FET und/oder ein Opto-MOS umfasst bzw. umfassen.Device (2) according to one of the preceding claims, wherein the first and / or the second leak detection switch (S 1 , S 2 ) comprises a relay and / or a contactor and / or a FET and / or an opto-MOS. Vorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche ferner umfassend ein Spannungsmessgerät (14), das insbesondere eingerichtet ist, eine Messspannung (UM) am gemeinsamen Messwiderstand (RM) zu messen, wobei das Spannungsmessgerät (14) insbesondere einen Analog-Digital-Wandler aufweist.Device (2) according to one of the preceding claims, further comprising a voltage measuring device (14) which is in particular adapted to measure a measuring voltage (U M ) on the common measuring resistor (R M ), wherein the voltage measuring device (14) in particular an analog-digital Transducer has. Vorrichtung (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (2) mit einer Auswerteeinheit (7) verbunden ist, die eingerichtet ist, den ersten und/oder den zweiten Leckerkennungsschalter (S1, S2) zu steuern, insbesondere jeweils ausschließlich zu schließen, und/oder die Messspannung (UM) mithilfe des Spannungsmessgeräts (7) am Messwiderstand (RM) zu messen.Device (2) according to one of the preceding claims, wherein the device (2) is connected to an evaluation unit (7) which is set up to control the first and / or the second leak detection switch (S 1 , S 2 ), in each case exclusively to close and / or to measure the measuring voltage (U M ) using the voltmeter (7) on the measuring resistor (R M ). Vorrichtung (2) nach Anspruch 6, wobei die Auswerteeinheit (7) eingerichtet ist, den ersten und/oder den zweiten Isolationswiderstand (RN, RP) nach einer der folgenden Formeln (a) oder (b) zu berechnen: ( a )   R P = U B R M U M ( R 1 + R M )  oder  ( b )   R N = U B R M U M ( R 2 + R M )
Figure DE102017214408A1_0002
wobei R1 der erste Vorwiderstand, R2 der zweite Vorwiderstand, RP der erste Isolationswiderstand; RN der zweite Isolationswiderstand; RM der gemeinsame Messwiderstand; UB die Spannung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungskoten (16a, 16b) und UM eine über RM abfallende Spannung ist.
Device (2) according to Claim 6 , wherein the evaluation unit (7) is set up to calculate the first and / or the second insulation resistance (R N , R P ) according to one of the following formulas (a) or (b): ( a ) R P = U B R M U M - ( R 1 + R M ) or ( b ) R N = U B R M U M - ( R 2 + R M )
Figure DE102017214408A1_0002
where R 1 is the first series resistor, R 2 is the second series resistor, R P is the first insulation resistor; R N is the second insulation resistance; R M is the common measuring resistor; U B is the voltage between the first and second Verbindungsungskoten (16 a, 16 b) and U M is a voltage drop across R M.
Batteriemanagementsystem umfassend eine Vorrichtung (2) zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes (RN, RP) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Battery management system comprising a device (2) for determining an insulation resistance (R N , R P ) according to one of Claims 1 to 7 , Automobil umfassend eine Hochvoltbatterie (10) mit einer integrierten Vorrichtung (2) zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes (RN, RP) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder ein Batteriemanagementsystem nach Anspruch 8.Automotive comprising a high-voltage battery (10) with an integrated device (2) for determining an insulation resistance (R N , R P ) according to one of Claims 1 to 7 and / or a battery management system Claim 8 , Portable Messeinheit umfassend eine Vorrichtung (2) zur Bestimmung eines Isolationswiderstandes (RN, RP) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Portable measuring unit comprising a device (2) for determining an insulation resistance (R N , R P ) according to one of Claims 1 to 7 , Verfahren zur Isolationswiderstandsbestimmung mittels einer Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfassend: - Schließen (100a) des ersten Leckerkennungsschalters (S1) und Öffnen des zweiten Leckerkennungsschalters (S2); - Messen (200) einer über einem gemeinsamen Messwiderstand (RM) abfallenden Spannung (UM); und - Bestimmen (300a) eines ersten Isolationswiderstandes (RP) über Formel (a): R P = U B R M U M ( R 1 + R M ) ,
Figure DE102017214408A1_0003
wobei R1 der erste Vorwiderstand, RP der erste Isolationswiderstand; RM der gemeinsame Messwiderstand; UB die Spannung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungskoten (16a, 16b) und UM eine über RM abfallende Spannung ist.
Method for insulation resistance determination by means of a device (2) according to one of the Claims 1 to 7 full: - Closing (100a) the first leak detection switch (S 1 ) and opening the second leak detection switch (S 2 ); - measuring (200) a voltage drop across a common measuring resistor (R M ) (U M ); and determining (300a) a first insulation resistance (R P ) via formula (a): R P = U B R M U M - ( R 1 + R M ) .
Figure DE102017214408A1_0003
where R 1 is the first series resistor, R P is the first insulation resistance; R M is the common measuring resistor; U B is the voltage between the first and second Verbindungsungskoten (16 a, 16 b) and U M is a voltage drop across R M.
Verfahren zur Isolationswiderstandsbestimmung mittels einer Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfassend: - Schließen (100b) des zweiten Leckerkennungsschalters (S2) und Öffnen des ersten Leckerkennungsschalters (S1); - Messen (200) einer über einem gemeinsamen Messwiderstand (RM) abfallenden Spannung (UM); und - Bestimmen (300b) eines zweiten Isolationswiderstandes (RN) über Formel (b): R N = U B R M U M ( R 2 + R M )
Figure DE102017214408A1_0004
wobei R2 der zweite Vorwiderstand, RN der zweite Isolationswiderstand; RM der gemeinsame Messwiderstand; UB die Spannung zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungskoten (16a, 16b) und UM eine über RM abfallende Spannung ist.
Method for insulation resistance determination by means of a device (2) according to one of the Claims 1 to 7 comprising: - closing (100b) the second leak detection switch (S 2 ) and opening the first leak detection switch (S 1 ); - measuring (200) a voltage drop across a common measuring resistor (R M ) (U M ); and determining (300b) a second insulation resistance (R N ) via formula (b): R N = U B R M U M - ( R 2 + R M )
Figure DE102017214408A1_0004
where R 2 is the second series resistor, R N is the second insulation resistance; R M is the common measuring resistor; U B is the voltage between the first and second Verbindungsungskoten (16 a, 16 b) and U M is a voltage drop across R M.
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