用于在蓄电池类型的高压电池处的装配工作之前自动探测电气危险的组件和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在执行高压电池处的装配工作之前自动探测电气危险的组件，其中，高压电池(1)具有至少一个有传导能力的电池壳体部件(1.1)并且借助于提升设备(3)可从装置(2)中升起并且可输送给手动装配站。根据本发明专利技术，该组件关联有测量设备(31)，借助于该测量设备可测定电池壳体部件(1.1)与工人(W)在装配工作期间具有的电势(P1W,P2W,PnW)之间的电势差。势差。势差。

【技术实现步骤摘要】
用于在蓄电池类型的高压电池处的装配工作之前自动探测电气危险的组件和方法


[0001]本专利技术涉及一种根据本专利技术的用于在高压电池处自动探测电气危险的组件和一种根据本专利技术的用于危险识别的方法。

技术介绍

[0002]蓄电池类型的高压电池通常通过借助于自动生产线的组装来制造并且作为储能器在许多
中扩大地得到应用。尤其作为电动车或部分电气运行的混合动力车辆的可反复充电的牵引电池，上述型式的高压电池实现为储能器。该类型的高压电池通常由多个电池单体构成，其中，每个单体具有阳极和阴极，在其处在充电或放电期间进行电化学过程。两个电极具有触点，电压可施加到其处(充电)或者在其处可取得电压(放电)。为了引起充电或放电，电解质是必要的，其用作离子导体且闭合在阳极与阴极之间的电流回路。隔板防止在电极之间的直接接触且因此防止短路。该电解质是导电盐在溶剂中的溶液或是离子液体。
[0003]组装类型的牵引电池如提及的那样由多个电池单体构成。这些电池单体分别由包裹物气密地且液密地包围，仅触点向外引导。包裹物是必要的，以便将单体彼此分隔，并且由于液态的或糊状的电解质的常见应用，以便防止电解质的泄漏。在组装中，通过将上面示例地描述的电池单体串联来制造高压电池，其中，单体机械紧固地布置在封闭的壳体中。壳体通常同样气密地且液密地实施，并且仅具有向外引导的用于充电或放电和用于控制目的的电气触点。出于稳定性原因，壳体至少部分地由金属构成且因此是有传导能力的。
[0004]由系统决定地，电池单体在装配过程期间已经具有负载，从而在很大程度上自动化的装配过程期间在组装高压电池时可能发生工人的潜在电气危险，当该工人在高压电池处或在高压电池的周围环境中实施工作时。就此而言，尤其应确保由于装配错误或有缺陷的构件在正常情况中不引导电压的有传导能力的壳体部件处于电压下。在这样的情况中，工人当其在高压电池处或在高压电池的附近作业时可能遭受电气危险。
[0005]当存在在自60V直流电压(DC)或30V交流电压(AC)起的主动部件之间的电压并且在工作部位处的短路电流超过3mA交流电流(AC)或12mA直流电流(DC)的值或者能量为大于350mJ时，在高压系统处工作时存在电气危险。
[0006]因为在实践中不能保证无错误的装配过程，所以直到现在为了排除这种危险而执行在高压电池的有传导能力的壳体部件与工人在其操作时具有或可能具有的电势之间的手动测量。然而这种手动测量是耗时的且不可靠的，因为不能排除在手动测量过程中的错误。
[0007]由FR 2 858 799已知一种用于操作常规的车辆电池的组件，其中，该组件用于将电池装配在车辆中。为了确保电池具有对于车辆的运行而言足够的最小负载，到组件中集成有具有两个测量触碰器(Messfuehler)的测量设备。在此，测量触碰器弹性地构造并且如此布置，使得这些测量触碰器在操纵组件下降时压到电池的极上并且如此建立与这些极的
电气接触。测量触碰器是进行电池负载测量的测量设备的一部分。根据测量的结果对操作该操纵组件的工人发出信号，使得该工人可以在负载不足够的情况中中断装配过程。
[0008]上述的解决方案建议被考虑用于监控电池在车辆中的装配过程，以便确保所装配的电池足够地负载。为了确保高压电池的壳体在装配过程期间的无电压，该操作组件或者利用该操纵组件的应用给定的测量方法是不适合的。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于，提供一种组件和方法，借助于其可以尤其在蓄电池类型的高压电池处的装配工作之前探测电气危险。
[0010]该目的通过根据本专利技术的特征来实现。
[0011]为了更好地理解下面的实施方案，须提前指出，所讨论的组件是由机械部件和电子部件构成的组件，如其例如在生产中或在维护中被使用的那样。这种组件通常包含计算机辅助的控制系统，该控制系统借助于处理器处理存储在存储器中的控制指示。尤其地，下面所提到的控制设备和由其实施的控制流程以及评估设备是这样的汇总成命令例程(Befehlsroutine)的控制指示，所述控制指示(通过一个或多个处理器处理地)借助于与处理器处于有效连接中的输入器件或输出器件、传感器、促动器和传递器件实施与控制指示相关联的控制目的。下面所提到的控制设备以及评估设备在正常情况中相应地不是可划分开的硬件单元，而是在计算机辅助的控制系统的框架中仅虚拟地且临时地存在。
[0012]对于用于尤其在蓄电池类型的高压电池处的装配工作之前自动确定电气危险的组件从提升设备出发，具有至少一个有传导能力的壳体部件的高压电池借助于该提升设备可从装置中升起并且可输送给手动装配站。
[0013]根据本专利技术提出，提升设备具有至少一个测量芯轴，该测量芯轴与测量设备相连接，并且提升设备另外如此构造，使得至少一个测量芯轴在从装置中升起高压电池时自动与至少一个有传导能力的壳体部件电气连接。另外提出，设置有控制设备，其与测量设备和评估设备有效连接，其中，控制设备如此构造，使得该控制设备借助于测量设备和与该测量设备相连接的至少一个测量芯轴在至少一个测量过程中直接或间接测定至少一个壳体部件与工人在装配工作期间具有或可能具有的至少一个电势之间的电势差，并且借助于评估设备与预设值比较。另外提出，控制设备具有与至少一个周边设备的有效连接并且如此构造，使得控制设备在超出预设值的情况中通过相应操控至少一个周边设备来阻止走进由潜在电气危险得出的危险区域，而在低于预设值的情况中通过相应操控周边设备来开放走进由潜在电气危险得出的危险区域。
[0014]利用根据本专利技术的组件有利地实现，自动地在工人可能走进潜在由电气危险得出的危险区域之前确保不存在电气危险。在存在电气危险的情况中，可以禁止工人走进危险区域。
[0015]在该组件的改进方案中设置成，提升设备具有多个测量芯轴，所述测量芯轴在升起时自动与至少一个有传导能力的壳体部件电气连接，其中，多个测量芯轴用于借助于多个独立的测量过程测定电势差或等效于所述电势差的测量值。利用该措施有利地实现，一方面通过多次测量可保障测量结果。另一方面针对如下情况，即不同的壳体部件(其例如由于装配错误而电隔离且如此可能具有不同的电势)通过多个测量过程有利地一并检测。在
这样的情况中，测量过程也将在相应两个测量芯轴之间来执行，以便以有利的方式可靠地排除由于在两个电隔离的壳体部件之间的电势差而探测出电气危险。
[0016]在根据本专利技术的组件的另外的有利的设计方案中，控制设备可以如此构造，使得该控制设备为了检查测量设备在实际测量过程之前和/或在其之后安排测试测量过程，该测试测量过程的针于正确起作用的测量设备的结果以允许的值范围的形式存储。同样在该情况中，控制设备借助于评估设备安排测量结果与允许的值范围的比较，并且在测量出的值与允许的值范围的值不一致的情况中借助于控制设备来防止走进由电气危险给定的危险区域。如果在该时间点已经进行用于测定电势差的测量，控制设备拒绝该测量，如果该测定未进行，控制设备不执行该测定。
[0017]一优选的实施形式有利地设置成，至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在执行高压电池处的装配工作之前自动探测电气危险的组件，其中，所述高压电池(1)具有至少一个有传导能力的电池壳体部件(1.1)并且借助于提升设备(3)能够从装置(2)中升起并且可输送给手动装配站，其特征在于，所述组件关联有测量设备(31)，借助于所述测量设备可测定所述电池壳体部件(1.1)与工人(W)在所述装配工作期间具有的电势(P1W,P2W,PnW)之间的电势差。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述测量设备(31)具有至少一个测量芯轴(M1,M2,Mn)，所述测量芯轴优选地是所述提升设备(3)的组成部分，并且所述测量芯轴(M1,M2,Mn)与所述测量设备(31)有效连接，其中尤其地，
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所述提升设备(3)如此构造，使得所述测量芯轴(M1,M2,Mn)在从所述装置(2)中升起所述高压电池(1)时自动与所述电池壳体部件(1.1)电气连接，
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设置有控制设备(30)，其与所述测量设备(31)和评估设备(32)有效连接，
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所述控制设备(30)如此构造，使得所述控制设备借助于所述测量设备(31)和所述测量芯轴(M1,M2,Mn)在测量过程中直接或间接测定所述电池壳体部件(1.1)与工人(W)在所述装配工作期间具有的电势(P1W,P2W,PnW)之间的电势差，并且借助于所述评估设备(32)比较所述电势差与预设值，
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所述控制设备(30)与至少一个周边设备(7.1,7.2,7.3)有效连接并且如此构造，使得所述控制设备在超过所述预设值的情况中通过相应操控所述至少一个周边设备(7.1,7.2,7.3)来阻止走进由潜在电气危险得出的危险区域，而在低于所述预设值的情况中通过相应操控所述周边设备(7.1,7.2,7.3)来开放走进由潜在电气危险得出的所述危险区域。3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述提升设备(3)具有多个测量芯轴(M1,M2,Mn)，所述测量芯轴在升起过程中自动与所述至少一个有传导能力的壳体部件(1.1)电气连接，并且所述多个测量芯轴(M1,M2,Mn)用于借助于多个独立的测量过程测定电势差。4.根据权利要求2或3中任一项所述的组件，其特征在于，
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所述控制设备(30)如此构造，使得所述控制设备为了检查所述测量设备(31)在实际测量过程之前和/或在其之后安排测试测量过程，
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所述评估设备(32)如此构造，使得针对正确起作用的测量设备(31)的结果以允许的值范围的形式存储在所述评估设备中，并且所述评估设备(32)比较所述测量结果与所述允许的值范围，
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所述控制设备(30)如此构造，使得所述控制设备在测量出的值与所述值范围的值不一致时通过相应操控所述周边设备(7.1,7.2,7.3)来阻止走进由潜在电气危险得出的危险区域，并且拒绝或不执行用于测定电势差的测量。5.根据权利要求2至4中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：