Schutzeinrichtung für eine Testanlaqe

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine Testanlage. Es sind bereits Schutzeinrichtungen für Prüfeinrichtungen bekannt, bei denen eine Spannungsquelle, insbesondere eine Gleichspannungsquelle, mit einem Prüfobjekt elektrisch kontaktiert ist. Ist es beispielsweise beim Versagen des Prüfobjekts erfor- derlich, die Spannungsversorgung zum Prüfobjekt zu unterbrechen, so ist es bekannt, die Trennung einpolig nur auf der positiven Leitung vorzusehen. Ferner wird die Trennung dabei oft von Halbleiterbauelementen vollzogen, welche im Schadensfall dauerhaft leitend werden. Dadurch wird eine Zerstörung bzw. Beschädigung zumindest des Prüfobjekts, wenn nicht gar der Prüfeinrichtung, nicht ausgeschlossen werden. Es ist daher auch bekannt, zusätzliche Sicherungen einzusetzen, so genannte elektromagnetische Trenner (Schütze), die jedoch nicht oder nur unzureichend überwacht werden. Das heißt, die Meldekontakte sind mechanisch nicht mit den Kontakten des Trenners verbunden, d.h. es sind keine zwangsgeführten Kontakte vorhanden, sodass beim Kleben der Kontakte dies nicht bemerkt wird.

Ferner ist es beim Einsatz von als Temperaturkammern ausgebildeten Prüfkammern bekannt, eine Türüberwachung einzusetzen. Eine derartige Türüberwachung zeigt lediglich an, ob die Tür der Temperaturkammer geöffnet ist. Eine Verbindung der Türüberwachung mit einer Trenneinrichtung zum Unterbrechen der elektrischen Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Prüfobjekt ist jedoch nicht vorgesehen. Offenbarung der Erfindung

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Auf- gäbe zugrunde, eine Schutzeinrichtung für eine Testanlage aufzuzeigen, die erhöhten Sicherheitsanforderungen gerecht wird. Insbesondere soll dabei eine Verknüpfung zwischen dem Zustand der Trenneinrichtung und dem Zustand der Prüfkammertür vorgesehen sein, derart, dass sich eine Prüfkammertür nur öffnen lässt, wenn mittels der Trenneinrichtung die elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Prüfobjekt unterbunden ist bzw. eine elektrische Verbindung zwischen der Spannungsquelle und dem Prüfobjekt nur hergestellt ist, wenn die Tür verschlossen ist. Diese Aufgabe wird bei einer Schutzeinrichtung für eine Testanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung für eine

Testanlage sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Spannungsquelle eine Gleichstromquelle ist und wenn die Trenneinrichtung in Wirkverbindung mit beiden, die Spannungsquelle mit dem Prüfobjekt verbindenden Leitungen angeordnet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass beim Trennen der Spannungsquelle von dem Prüfobjekt stets beide Leitungen getrennt werden, sodass die Trenneinrichtung bzw. die Schutzeinrichtung besonders zuverlässig arbeitet.

Insbesondere kann es auch vorgesehen sein, dass hierbei beide Leitungen mechanisch über Schalter mit einer Meldekontakteinrichtung zwangsgekoppelt sind, die wiederum mit dem Türverschließmechanismus gekoppelt ist. Eine derartige Anordnung verhindert ein Öffnen in der Tür, wenn die Trenneinrichtung die Leitungen zwischen der Spannungsquelle und dem Prüfobjekt nicht unterbrochen hat. Um die ggf. erforderlichen hohen Trennkräfte für die Schalter bzw. Leitungen aufzubringen, ist es dabei besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Trenneinrichtung als Schütz ausgebildet ist. Um ein Betreten der Prüfkammer, selbst bei durch den Türverschließmechanismus geschlossener Prüfkammertür zu vermeiden, ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass der aktivierte Türverschließmechanismus eine bestimmte Verschließkraft, insbesondere eine Verschließkraft in Höhe von 150N an der Prüfkammertür erzeugt. Dies ist die Maximalkraft, die normalerweise manuell, das heißt ohne zusätzliche Werkzeuge aufgebracht werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Öffnen der Prüfkammertür nur unter zusätzlichen Bedingungen ermöglicht wird. Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eine zu- sätzliche Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die mit dem Türverschließmechanismus in Wirkverbindung angeordnet ist, derart, dass dieser nur öffnet, wenn die von der wenigstens einen zusätzlichen Sensoreinrichtung erfassten Messwerte bestimmte Werte erreichen. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, dass die wenigstens eine zusätzliche Sensoreinrichtung zumindest einen Temperatursensor umfasst. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn die Prüfkammer als Temperaturkammer ausgebildet ist, sodass vermieden wird, dass die Temperaturkammer bei beispielsweise erhöhten Temperaturen betreten werden kann.

Besonders bevorzugt ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung für eine Testanlage, wenn die Prüfobjekte Lithium-Ionen-Batterien sind. Da Lithium-Ionen-Batterien im Versagensfall zum Explodieren bzw. zum Brand neigen, wird mittels der vorgeschlagenen Schutzeinrichtung ein Betreten der Prüfkammer verhindert, solange die Spannungsversorgung zwischen der Spannungsquelle und dem Prüfobjekt noch nicht unterbunden wird. Dadurch lässt sich mit der Schutzeinrichtung ein erhöhter Personenschutz sicherstellen. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine erfindungsgemäße Schutzeinrichtung für eine Testanlage in einer schematischen Darstellung. In der Figur ist stark vereinfacht eine Schutzeinrichtung 10 für eine Testanlage 1 1 dargestellt. Die Testanlage 1 1 weist hierzu eine Prüfeinrichtung 12 auf, mittels der das zu prüfende Objekt, welches insbesondere eine Batterie in Form einer Lithium-Ionen-Batterie 1 ist, u. a. mit einer Spannungsquelle 13 verbunden ist. Die Spannungsquelle 13 ist als Gleichspannungsquelle ausgebildet und weist zwei Leitungen 14, 15 auf, die über Steckkupplungen 16, 17 mit den Polen der Lithium-Ionen-Batterie 1 verbunden sind. Die Prüfeinrichtung 12 ist innerhalb einer geschlossenen Prüfkammer 18, welche insbesondere als Temperaturkammer ausgebildet ist, angeordnet. Die Prüfkammer 18 weist ein geschlossenes Gehäuse 20 auf, das die Prüfeinrichtung 12 umgibt, und das über eine Prüfkammertür 21 betreten werden kann. Die Prüfkammertür 21 ist mit einem Türverschließmechanismus 22 gekoppelt, der über einen elektromagnetisch betriebenen Antrieb 23 verfügt, welcher in einer Schließstellung der Prüfkammertür 21 die Prüfkammertür 21 mit einer bestimmten Kraft, insbesondere mit einer Kraft in Höhe von 150N verschließt. Das bedeutet, dass die Prüfkammertür 21 manuell nur unter Aufbringung einer Kraft größer als 150N geöffnet werden kann, wenn der Türverschließmechanismus 22 seine Schließstellung einnimmt.

Weiterhin ist eine Türstellungserkennungseinrichtung 24 vorgesehen, die die Stellung der Prüfkammertür 21 erkennt, das bedeutet zumindest eine geschlos- sene Prüfkammertür 21 von einer geöffneten Prüfkammertür 21 sicher unterscheiden kann. Die Türstellungserkennungseinrichtung 24 ist über eine Leitung 25 mit einer Trenneinrichtung 28 verbunden. Die Trenneinrichtung 28, welche bevorzugt als Schütz 29 ausgebildet ist, ist in Wirkverbindung mit den beiden Leitungen 14 und 15 angeordnet. Insbesondere ist ein Schaltelement 30 vorgese- hen, das in Wirkverbindung mit zwei Schaltern 32, 33 steht, die zum Trennen der Leitungen 14 und 15 dienen. Die beiden Schalter 32 und 33 sind ferner mechanisch mit Hilfskontakten 35 bzw. 36 gekoppelt.

Die Hilfskontakte 35 und 36 sind Bestandteil einer Erkennungsschaltung 37, wel- che den Türverschließmechanismus 22 über eine Leitung 38 ansteuert. In der

Leitung 38 kann ferner noch ein Schalter 39 angeordnet sein, der über eine Sensoreinrichtung 40, insbesondere einen Temperatursensor 41 , verfügt und den Schalter 39 nur dann schließt, d.h. eine elektrische Verbindung zwischen der Erkennungsschaltung 37 und dem Türverschließmechanismus 22 herstellt, wenn die von der Sensoreinrichtung 40 erfassten Messwerte eine bestimmte Größe bzw. einen bestimmten Wertebereich, z.B. eine bestimmte Maximaltemperatur, erreichen.

Die soweit beschriebene Schutzeinrichtung 10 für die Testanlage 1 1 arbeitet wie folgt: Im Normalbetrieb der Testanlage 1 1 , d.h. wenn die Lithium-Ionen-Batterie 1 mit der Spannungsquelle 13 verbunden ist, ist die Prüfkammertür 21 verschlossen, was mittels der Türerkennungseinrichtung 24 festgestellt wird. Um eine Gefährdung von Personen zu vermeiden, wenn diese die Testanlage 1 1 bzw. die Prüfkammer 18 betreten, ist es vorgesehen, dass die Prüfkammertür 21 nur ge- öffnet werden kann, wenn die Spannungsversorgung zwischen der Spannungsquelle 13 und der Lithium-Ionen-Batterie 1 unterbrochen ist. Ein Öffnen der Prüfkammertür 21 löst daher ein entsprechendes Signal an der Trenneinrichtung 28 aus, welche daraufhin die beiden Schalter 32 und 33 öffnet, d.h. die beiden Leitungen 14 und 15 zur Lithium-Ionen-Batterie 1 unterbrechen. Das Öffnen der Schalter 32 und 33 führt über die mechanische Zwangssteuerung zu einer entsprechenden Stellung der Hilfskontakte 35 und 36, welche daraufhin den Türverschließmechanismus 22 mit seinem Antrieb 23 deaktiviert, sodass die Prüfkammertür 21 mit einer Kraft kleiner als 150 N geöffnet werden kann. Im Schadensfall einer Lithium-Ionen-Batterie 1 werden ebenfalls die beiden

Schalter 32 und 33 geöffnet. Sollte dies nicht möglich sein, weil beispielsweise die Kontakte an den Schaltern 32 und 33 kleben, so verbleiben auch die Hilfskontakte 35 und 36 in einer Position, bei der der Türverschließmechanismus 22 die Prüfkammertür 21 mittels des Antriebs 23 verschließt.