[发明专利]在变化的环境条件中监测线路的方法和测量系统

说明书

用于针对环境条件变化监测线路的方法，其中，所述线路具有测量导线，所述测量导线具有预定长度，所述测量导线具有被绝缘体围绕的测量导体，所述绝缘体具有已知的介电常数。在所述方法中，生成具有规定频率的模拟信号并且在馈入位置将其馈入。所述信号在预定的反射位置被反射并且在规定的测量位置测量所产生的信号幅度。由所述信号幅度确定所述环境条件、尤其是温度的测量值。

技术领域

本发明涉及在变化的环境条件中监测线路的方法以及测量系统。

背景技术

所述线路涉及具有至少一根导体的电线，所述导体被绝缘体围绕。被绝缘体围绕的导体在下文中也称作芯线。所述绝缘体具有预先规定的介电常数。在电线内的信号传输受所述介电常数影响。

通常，多个芯线联合成一条线路。在许多应用情况下，例如在汽车领域内，线路承受不同的负荷，所述负荷的持续时间和强度通常是未知的。此外，原则上多种的且变换多样的环境条件、尤其是热量影响经常无法评估或无法充分地评估，而不能预测线路的衰减程度。为了确保一定的最短使用寿命，线路通常设计成超尺寸的。

在电动汽车领域内，电驱动机动车的充电具有愈发重要的意义。为了保持短的充电时间，由此规定了未来较高的充电电流。这在相应的充电电缆的情况下导致高的温度负荷，该温度负荷可被监测。

发明内容

从这点出发，本发明的任务在于实现在变化的环境条件中对线路的简单且成本有利的监测。

所述任务按照本发明通过具有按照权利要求1的特征的方法来完成以及通过具有权利要求7的特征的测量系统来完成。有利的设计方案和进一步方案是从属权利要求的主题。在此，结合方法的实施方式也应适用于测量系统，反之亦然。

按照本发明的方法用于在变化的环境条件中监测线路。所述线路具有测量导线，其具有预定的长度并且具有被绝缘体围绕的测量导体，所述绝缘体具有已知的介电常数。在这种情况下，所述线路除了测量导线还具有其它传导部件，尤其是其它导电芯线或另外的电线。然而在优选的实施变型中，所述线路仅具有测量导线。

此外，生成模拟信号，其在馈入位置被馈入到所述测量导线中。在这种情况下，所述测量导线有针对性地构造，即所述信号在已知的、固定的反射位置被尤其强烈地反射，优选完全或几乎完全地被反射，并且经反射的信号部分返回到测量导线中。现在，在固定的测量位置测量信号幅度，并且由所述信号幅度确定所述变化的环境条件的测量值。

所述环境条件或也可称为环境参数尤其涉及温度。在这种情况下，环境条件或环境参数的概念应作广义地理解。按照第一实施变型涉及在所述线路之外的环境条件。因此在这种情况下，借助于所述测量导线普遍地监测其它部件。替代于此地，所述条件涉及内部环境条件、例如所述线路本身的条件，例如所述线路的温度。在后一种情况下涉及所述线路的被监测的固有内部条件，因此所述监测方法用于监测所述线路本身。根据针对变化的固有条件而确定的数值，进一步优选得出对于线路损耗的预测。

在这种情况下，所述测量导线优选总体上这样构造，即在所述馈入位置与反射位置之间形成驻波。

本文提出的方法原则上首先以下述考虑为基础，即所述信号在测量导线内的传播速度与绝缘体的介电常数相关。在这种情况下，尤其在针对所述绝缘体适当地选择材料的情况下，所述介电常数随着环境条件、尤其随着温度而变化。因此，变化的环境温度通过介电常数对信号在测量导线中的传播速度产生影响。变化的传播速度导致所述信号的相位在限定的、固定的测量位置在一定程度上发生平移，从而在所述测量位置，所述信号幅度与温度相关地发生变化。因此，所述信号幅度是所述变化的传播速度的测量值，并且因此也是所述变化的环境条件(温度)的测量值。因此，通过分析在所述固定的测量位置处的信号幅度，得到实时的环境条件、尤其是温度的推论。优选地，对于所述分析仅考虑所述信号幅度。