[發明專利]機動交通工具過電流保護

無效

• 申請號: 200810149326.5
• 申請日: 2008-09-17
• 公開（公告）號: CN101399435A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 大衛·安東尼·海恩
• 申請（專利權）人: 李爾公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H7/22
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 怡;鄭 霞

發明背景

發明領域

本發明涉及在機動交通工具中保護配線免受過量電流的損害。

背景技術

機動交通工具包括由電池、發電機、交流發電機、燃料電池等供電的范圍廣泛的電氣裝置。這些電器裝置特性與功能各異。例如，機動交通工具可包括各種燈、發熱元件、電動機、存儲裝置、電子模塊、動力傳感器等。每種電氣裝置通過配線連接到電力源。這種配線必須無誤地依一定尺寸制作以在各種操作狀態下向負載提供電流。

由于各種狀態比如系統中的短路、負載故障、以未預期的方式對電氣裝置的操作、操作者對電氣裝置的更改或對電力負載的未預料的增添、因機動交通工具有關的事故引起的損害等，流過配線的電流可能超過期望值。在這樣的狀態下，配線中過量的電流可能引起配線故障。

通常，配線是電氣系統中能力最有限的組件。因此，傳統上，通過在配線電路中放置熔斷器(fuse)來保護配線免受過量電流的損害。使用熔斷器的一個問題是一旦熔斷器熔斷，則熔斷器必須更換，造成了對操作者的不便。使用熔斷器的另一個問題是在操作狀態中，熔斷器不能針對操作情況中的變化做出調整。還有另外一個問題是保護免受短歷時大電流事件以及長歷時小電流事件的損害的困難。

最近，熔斷器已被固態開關取代。這些開關可在過量的電流事件后被重置。固態開關與電流傳感器、溫度傳感器、電流計時器以及用于確定何時切斷電流的輔助電子裝置組裝在一起。然而，這些系統并不響應操作狀態中的變化，并可能因處理不同類型的過電流事件的能力而受到損害。

發明概述

本發明基于對操作狀態的感知提供機動交通工具過電流保護。

在本發明的一個實施方式中，智能接線盒與電源和電力負載串聯。此智能接線盒包括電流傳感器、至少一個環境傳感器和受控開關。控制邏輯基于負載屬于的負載類型和感測到的負載的操作狀態確定過電流閾值。如果被感測的向負載供電的電路超過所確定的過電流閾值，則開關切斷流向負載的電流的流通。環境傳感器可以是例如用于感測環境溫度的溫度傳感器。

控制邏輯可在電流切斷后的預設時間量之后，允許電流流通的恢復。允許恢復電流的嘗試可在預設的數量的切斷后停止。另外，控制邏輯可在開關剛被閉合的情況下延遲一段涌入(inrush)時間后再確定感測的電路是否超過所確定的過電流閾值。

此外提供了一種在機動交通工具中防止過電流的方法。感測至少一種環境狀態。基于負載的電流抽取(draw)特性且基于感測到的環境狀態確定過電流閾值。如果感測到的電流的流量超過所確定的過電流閾值，則切斷流向負載的電流流通。

同樣提供了一種機動交通工具，其包括電力源、由電力源供電的負載以及用于在電力源和負載之間承載電流的配線通路。受控開關設置在配線通路中。電流傳感器感測電流，溫度傳感器感測溫度。開關閉合允許電流流通。電流的大小由電流傳感器的輸出確定。此電流的大小與基于溫度、自開關閉合以來的時間以及負載和配線通路中的至少一部分的電流-溫度關系的閾值電流水平比較。如果電流的大小大于閾值電流水平，則開關打開。

結合附圖的情況下，依據本發明的下面的詳細的說明，本發明的以上特點以及其他特點和優點將是顯而易見的。

附圖的簡要說明

圖1是示出根據本發明的實施方式的交通工具系統的框圖；

圖2是示出根據本發明所使用的配線的電流承載能力的曲線圖；

圖3是示出根據本發明的實施方式的作為時間和溫度的函數的電流參數的曲線圖；以及

圖4是示出根據本發明的實施方式的用于監控電流的方法的流程圖。

優選的實施方式的詳細說明

參考圖1，顯示了示出根據本發明的實施方式的交通工具的系統的框圖。一般以20顯示的機動交通工具系統包括至少一個電力源22。電源22可包括電池、交流發電機/發電機、燃料電池等中的一個或更多裝置。電源22通過配線28向負載26提供電流24。配線28可包括一種或更多種導體，所述導體一般被絕緣材料包裹并可包括固體導體、多線導體、扁形軟性電纜等。如將被本領域中的普通技術人員認識到的，任何類型的配線都可由本發明來保護。另外，所有類型的負載26，包括發動機、發熱元件、燈/發光體(lamp/light)、致動器、電子模塊、傳感器等可用于本發明。不同的負載具有不同的工作特性，其中負載26具有代表性的特性，一般以30顯示，基于一個或更多變量比如基于時間、環境溫度、供電電壓、濕度等指示電流24的大小。