电子开关电路中的湿气检测制造技术

电子开关电路(1)的湿气探测装置(2)具有在能导电的第一参考结构(4a)的周围环境中的能导电的探测结构(3)。所述湿气探测装置(2)具有电压传感器(5)，该电压传感器能与探测结构(3)连接并且与能导电的第二参考结构(4b)连接。所述电压传感器(5)设计用于根据其传感器端子(6a、6b)之间的电压产生传感器信号。所述湿气探测装置(2)的开关装置(8、10)设计用于将电压传感器(5)选择性地与第二参考结构(4b)分离并且与该第二参考结构连接。所述湿气探测装置(2)的评估单元(7)设计用于根据所述传感器信号探测湿气。信号探测湿气。信号探测湿气。

【技术实现步骤摘要】
电子开关电路中的湿气检测


[0001]本专利技术涉及一种电子开关电路，其具有湿气探测装置、用于给电子装置供应这种电子开关电路的蓄电池组、具有这种电子开关电路或蓄电池组的电子装置以及用于探测电子开关电路中的湿气的方法。

技术介绍

[0002]进入电子开关电路中的湿气可能导致电子开关电路或者说包括该电子开关电路的装置的故障和损坏。当示例性的受损的锂离子蓄电池单元与水接触时，这可能具有特别戏剧性的作用，这可能导致剧烈的反应并且因此也导致人员伤害。

技术实现思路

[0003]本专利技术的任务是，能够实现简单且可靠地检测电子开关电路中的湿气。
[0004]所述任务通过独立权利要求的相应主题来解决。有利的进一步改进方案和优选的实施方式是从属权利要求的主题。
[0005]本专利技术基于如下构思，即除了两个与电开关电路的相应的参考电位端子连接的参考结构之外还设置有探测结构并且测量在探测结构与其中一个参考结构之间的电压，以便探测所述探测结构与另一个参考结构之间的湿气。
[0006]根据本专利技术的一个方面，给出一种包括湿气探测装置的电子开关电路。所述湿气探测装置具有能导电的探测结构，该探测结构设置在所述电子开关电路的能导电的第一参考结构的周围环境中，其中，该第一参考结构与所述电子开关电路的第一参考电位端子连接。所述湿气探测装置具有电压传感器，该电压传感器具有第一传感器端子和第二传感器端子，所述第一传感器端子与探测结构连接，所述第二传感器端子可与电子开关电路的能导电的第二参考结构连接。在此，第二参考结构与电子开关电路的第二参考电位端子连接。所述电压传感器设计用于根据第一传感器端子与第二传感器端子之间的电压产生传感器信号。所述湿气探测装置具有开关装置，该开关装置设计用于将第二传感器端子选择性地与第二参考结构分离并且与第二参考结构连接。换句话说，所述开关装置设计用于将第二传感器端子可切换地与第二参考结构连接或者将第二传感器端子与第二参考结构连接以及断开连接。所述湿气探测装置具有评估单元，该评估单元设计用于根据在第二传感器端子与第二参考结构通过开关装置电连接期间尤其是产生的传感器信号来探测湿气，该湿气使第一参考结构与探测结构电耦合。
[0007]所述第一和第二参考电位端子尤其是处于不同的电位上。电子开关电路的第一和第二参考电位端子例如可以用于将电子开关电路连接到电压源上、例如一个或多个蓄电池单元上。替代地，第一参考电位端子可以与用于电子开关电路的供应电压连接，并且第二参考电位端子可以与接地端子连接，或反之亦然。第一参考结构与第一参考电位端子直接地或间接地电连接，同样如第二参考结构与第二参考电位端子直接地或间接地电连接。所述参考结构例如可以是线连接、导体电路、电子部件的端子或引脚、电极等等。通过各个参考
结构与相应的参考电位端子的直接或间接连接，尤其是确保了参考结构相应地处于限定的电位上。
[0008]所述探测结构例如同样可以是导体电路、线结构或其它能导电的结构，该结构尤其是除了湿气探测之外对于电子开关电路的功能性没有意义。尤其是，探测结构在电子开关电路的干燥状态下、即当湿气不将探测结构与第一或第二参考结构耦合并且第二传感器端子与第二参考结构分离时，既不直接也不间接地与其中一个参考电位端子连接。因此，所述探测结构的电位通常不固定或浮动。
[0009]所述传感器信号尤其是用于第一与第二传感器端子之间的电压的直接量度。因此，如果开关装置将第二传感器端子与第二参考结构电连接，则传感器信号是用于探测结构与第二参考结构之间的电压的直接量度。
[0010]湿气使第一参考结构与探测结构电耦合尤其是可以理解为，使得湿气至少暂时建立第一参考结构与探测结构之间的电连接。
[0011]由于在电路处于干燥状态时探测结构的浮动电位，在通过开关装置将探测结构与第二参考结构电连接的时刻，在所述传感器端子之间存在电压，电压的数值通常是未知的。然而，由于电压传感器强制地具有有限的内电阻，所以在持续的电连接的情况下在探测结构与第二参考结构之间进行电荷平衡。这导致在特征时间之后在所述传感器端子之间的电压下降到可预先给定的值。简单地说，所述传感器端子之间的电压在一定时间内下降到零或基本上下降到零。
[0012]然而，当湿气使探测结构与第一参考结构耦合时，以不同的方式描述情况。在这种情况下，探测结构从第一参考结构获得或多或少限定的电位位置。换句话说，当电荷从探测结构经由电压传感器流向第二参考结构时，第一参考结构对探测结构进行再充电，或者反之亦然。这导致所述传感器端子之间的电压或者如果其已经相应地下降，则再次升高，或者根本不下降到对于干燥状态所期望的值，或者比对于干燥状态所期望的更缓慢地下降。与此对应地，评估单元可以通过评估传感器信号、尤其时通过评估传感器信号的时间变化曲线、通过与在电子开关电路的干燥状态下的预先确定的目标行为进行比较来确定在第一参考结构与探测结构之间是否有湿气。
[0013]为此有利地不需要探测结构的专用的电压供应。此外，本身不需要准确地知道探测结构的固有电阻。同样，不需要产生通过探测结构的电流并且测量该电流的变化，以便探测湿气。因此，与外加专用的电压和相应的电流测量相比，需要更少的部件，即尤其是仅一个电压传感器代替电流传感器和电压源。也不会出现相应的附加的电连接。这也可以在结构空间或者电子开关电路的电路载体上的面积需求方面具有优点。
[0014]将第一参考结构与探测结构耦合的湿气例如可以是从外部进入的水。但是也可以涉及一种液体，该液体设置在电子开关电路之内或者设置在电子装置或蓄电池组之内，电子开关电路可以在该电子装置或蓄电池组中或与其一起使用。例如，电子开关电路可以是具有多个蓄电池单元的蓄电池组的一部分。在这种情况下，湿气例如可以相当于从受损的蓄电池单池中溢出的液态的电解质。
[0015]如果借助通过所述评估单元对传感器信号的评估确定存在湿气，那么评估单元例如可以采取相应的措施、尤其是降低风险的措施，比如将所述电子开关电路去激活，中断相应的通过电流和/或产生警告信号等等。为此，评估单元必要时也可以控制电子开关电路的
或必要时电子装置的或蓄电池组的其它部件。
[0016]电子开关电路或湿气探测装置例如可以具有模数转换器ADC，其包含电压传感器或者是电压传感器。因此，传感器端子可以对应于 ADC的输入。
[0017]根据所述电子开关电路的至少一种实施方式，当第二传感器端子通过开关装置与第二参考结构分离时，探测结构在电子开关电路的干燥状态下与第一参考结构并且与第二参考结构电分离。
[0018]电子开关电路的干燥状态在此尤其是对应于第一参考结构和第二参考结构都不通过湿气与探测结构耦合的状态。电子开关电路的干燥状态例如也可以理解为额定状态。
[0019]由此，所述探测结构在干燥状态中的电位位置与在第一参考电位端子处的第一参考电位和在第二参考电位端子处的第二参考电位无关。通过湿气消除了这种不相关性，这如所述地导致了湿气的可探测性。
[0020]根据至少一种实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有湿气探测装置(2)的电子开关电路(1)，所述湿气探测装置(2)具有：—能导电的探测结构(3)，该探测结构设置在所述电子开关电路(1)的能导电的第一参考结构(4a)的周围环境中，其中，该第一参考结构(4a)与所述电子开关电路(1)的第一参考电位端子(9a)连接,—电压传感器(5)，其具有与探测结构(3)连接的第一传感器端子(6a)并且具有能与电子开关电路(1)的能导电的第二参考结构(4b)连接的第二传感器端子(6b)，所述第二参考结构与开关电路(1)的第二参考电位端子(9b)连接，其中，所述电压传感器(5)设计用于根据第一传感器端子(6a)与第二传感器端子(6b)之间的电压产生传感器信号；—开关装置(8、10)，该开关装置设计用于将第二传感器端子(6b)选择性地与第二参考结构(4b)分离并且与该第二参考结构连接，以及—评估单元(7)，该评估单元设计用于根据传感器信号来探测湿气(11)，该湿气使第一参考结构(4a)与探测结构(3)电耦合。2.根据权利要求1所述的电子开关电路(1)，其中，所述评估单元(7)设计用于在第二传感器端子(6b)与第二参考结构(4b)连接期间检测传感器信号，以便探测湿气(11)。3.根据前述权利要求中任一项所述的电子开关电路(1)，其中，所述评估单元(7)设计用于在第二传感器端子(6b)与第二参考结构(4b)连接期间检测传感器信号的时间变化曲线并且根据该时间变化曲线来探测相应的湿气(11)。4.根据前述权利要求中任一项所述的电子开关电路(1)，其中，—所述开关装置(8、10)设计用于在第一开始时刻将第二参考结构(4b)与第二传感器端子(6b)连接；—所述评估单元(7)设计用于将传感器信号在第一测量时刻与预先给定的极限值进行比较，其中，预先给定的第一时间间隔位于第一开始时刻与第一测量时刻之间；并且—所述评估单元(7)设计用于根据比较的结果来探测湿气(11)。5.根据前述权利要求中任一项所述的电子开关电路(1)，其中，—所述湿气探测装置(2)包括另一个能导电的探测结构(3
’
)，所述另一个探测结构设置在电子开关电路(1)的第二参考结构(4b)的周围环境中；——所述湿气探测装置(2)具有另一个电压传感器(5
’
)，所述另一个电压传感器具有与所述另一个探测结构(3
’
)连接的另一个第一传感器端子并且具有能与第一参考结构(4a)连接的另一个第二传感器端子，其中，所述另一个电压传感器(5
’
)设计用于根据在所述另一个第一传感器端子与所述另一个第二传感器端子之间的电压产生传感器信号；—开关装置(8、10)，将所述另一个第二传感器端子选择性地与第一参考结构(4a)分离并且与该第一参考结构连接，以及—评估单元(7)设计用于根据所述另一个传感器信号来探测湿气(11)，该湿气使第一参考结构(4a)与所述另一个探测结构(3
’
)电耦合。6.根据权利要求1至4中任一项所述的电子开关电路(1)，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：安海机电科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：