[發明專利]借助于疊加測試頻率檢測插接器中溫度

有效

• 申請號: 201510837129.2
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105675156B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: M·克呂格爾;J·賴特爾;A·舒爾茨;T·沃爾夫
• 申請（專利權）人: 海德堡印刷機械股份公司
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00;G01K7/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 曾立

技術領域

本發明涉及一種用于借助至少一個溫度傳感器檢測出電流導體中溫度的設備，該溫度傳感器輸出由于溫度變化而頻率變化的信號。

背景技術

在必須傳輸高電功率的電流導線和插接連接器中可能會在運行中發熱。這種發熱在此不允許超過許可的最大溫度，因為否則對環境造成危險或者損壞導線和插接連接器。因此必須在超過不許可的溫度的情況下中斷功率傳輸，其方式是，操作相應開關并且將線纜與電網分離。這樣的情況經常在蓄電池充電時(特別是在電動交通工具中)產生。為了將電動交通工具中的充電時間保持盡可能短，要傳輸非常高的電功率，這導致了充電線纜和插接連接器的相應發熱。為了能夠監測充電線纜和插接連接器中的溫度，由現有技術已知溫度傳感器，如PTC或NTC，將溫度傳感器置入且焊接到線纜或插接連接器中并且通過附加的信號線路將關于充電線纜中或者插接連接器中的溫度的信息輸出給充電電子裝置的控制器。如果溫度傳感器報告出過高的溫度，則充電電子裝置關斷電壓供應，從而充電線纜和插接連接器又冷卻。

對于該方法不利的是，溫度傳感器需要獨立的信號線纜，該信號線纜附加于電流導體必須設置在線纜中。由公開文獻DE 102011087262B4已知一種被動式可無線讀取的溫度傳感器，該溫度傳感器不需要信號線纜便將檢測到的溫度轉發給控制器。被動式可無線讀取的溫度傳感器在此通過磁或電磁式發送交變場來激活并且供能。被動式溫度傳感器耦合到發送交變場例如通過發送線圈或天線實現。如果相應的交變電磁場此時從外部耦入，則無線式溫度傳感器產生與溫度相關的傳感器信號，該傳感器信號又作為輸出信號輸出。該信號于是可以由無線式接收器讀取并且由此無線地求取到溫度。對于該設備不利的是，在此必須設有耗費的傳感器和接收單元。此外必須作出相應的預防措施，以使傳感器和接收器不被其它無線電頻率干擾。

用于溫度分析處理的另一電路由公開文獻DE 102007039951A1已知。在此檢測到功率半導體的溫度，其中，溫度檢測通過開關電路中的光電耦合器與功率半導體電隔離。在此，在功率半導體中設有以NTC或PTC傳感器形式的溫度傳感器，該溫度傳感器用作具有電阻R和電容C的振蕩回路的一部分。電阻R在此通過溫度敏感的傳感器PTC或NTC形成。如果溫度變化，則電阻R進而振蕩回路頻率也變化。通過這種方式和方法，可以通過分析處理電子裝置檢測到變化的頻率并且由此推斷出功率半導體的溫度。由此可以監測該功率半導體中的溫度并且在過強發熱的情況下關斷該功率半導體。

發明內容

因此，本發明的任務在于，實現一種用于檢測出電流導體中溫度的設備，與現有技術不同的是，該設備不需要附加的信號線路并且不需要耗費的發送和接收電子裝置。

該任務按照本發明通過權利要求1解決，本發明有利的設計方案產生于從屬權利要求和附圖。在本發明中，與溫度相關的、頻率可變的構件在電流導體中安置在任意位置上并且用作溫度傳感器。特別是，溫度傳感器也可以安裝在插接器中電流導體的端部上。溫度傳感器的信號在此通過電流導體自身傳送，其方式是，將相應的信號頻率饋入并且通過溫度傳感器將其改變。被溫度傳感器改變頻率的信號于是經由電流導體傳輸給分析處理裝置，該分析處理裝置分析處理被溫度傳感器改變頻率的信號并且因此能實現溫度的檢測。而且在此使電流導體與分析處理裝置保持電隔離，因為將信號耦出到分析處理裝置中是電感式或電容式地發生。因此確保：電流導體中的高電壓不能夠擊穿到分析處理裝置中。通過這種方式和方法可能的是，在無需附加的信號線纜并且無需耗費的發送和接收技術的情況下(該發送和接收技術可能會由于無線電信號被干擾)，分析處理了溫度傳感器的信號并且確定了溫度。

在本發明的第一設計方案中設定，溫度傳感器具有可變式電容或可變式電感。呈電容器形式的電容或者呈線圈形式的電感在此根據存在的溫度來改變電容或電感。通過變化的電容和變化的電感，到達分析處理裝置中的信號在其頻率方面變化，并且，頻率變化的信號被發送給分析處理裝置。于是，分析處理裝置可以根據變化的頻率來確定溫度。在此有利的是，由溫度傳感器輸出的信號的頻率在電流導體中預定溫度特別是60℃的情況下跳躍式地變化。在60℃的情況下，大多在充電線纜中存在臨界極限，該臨界極限不允許被超過，因為否則危害環境并且可能會損壞充電線纜。通過跳躍式變化的電容或電感，頻率也跳躍式地變化，其中，跳躍式變化的頻率輸出這樣許可的信號：溫度處于臨界范圍內。一旦頻率跳躍式地變化，例如被分析處理裝置所檢測，則可以關斷電壓供應并且因此阻止了電流導體的進一步發熱。因此，所需的安全性特別是在電動交通工具用的充電線纜中實現。