[發明專利]用于保護電氣的車載電網的互鎖開關回路

有效

• 申請號: 201480052080.3
• 申請日: 2014-09-08
• 公開（公告）號: CN105555581B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: S·布茨曼
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;三星SDI株式會社
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L3/04;G01R31/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發明涉及一種用于保護電驅動的車輛的電氣的車載電網的互鎖開關回路。尤其地，本發明涉及在互鎖開關回路運行期間的效率的改善。

背景技術

在蓄電池系統中使用互鎖開關回路來確保電氣系統、諸如電氣驅動總成的高壓安全。其他已知的用于互鎖開關回路的描述為術語“引導線”或者“引導的線路(pilot line)”。在此，低壓印制導線環路通過待監控的部件來設置。如果印制導線環路中斷了，那么通過該印制導線環路不能再流過任何電流，這將被分析單元檢測出來。該分析單元能夠例如被設置在蓄電池殼體內的蓄電池模塊之中。典型地，在這種情況下然后斷開所謂的接觸器，從而無電壓地開關車輛中的整個高壓電網。在現有技術之中，近來使用越來越多的用來產生互鎖信號的電流源，因為它們具有以下優點，即在已知的電流的情況下也能夠由其它分析電路來監控互鎖開關回路的功能正常性。與之相關地，圖1示出了典型的互鎖電流源電路1，其中借助于雙極性晶體管T和功率放大器OP來實現電流源并且通過四個開關S₁、S₂、S₃、S₄來設置電流裝置。其它部件在該插圖中通過導體回路2內的電阻Z_L來表示。在輸入側，功率放大器OP通過參考電壓源U_Ref和在晶體管T和電氣的地之間設置的歐姆電阻R上的電壓降來供電。在所描述的電壓拓撲結構之中的缺點在于在電壓源上的電壓降，其在較低的供電電壓和較高歐姆的負載Z_L的情況下會破壞其工作方式。同樣具有缺點的是對于兩個開關S1、S2的短路保護例如通過在輸出側的電阻的串聯電路來實現，這將進一步提高所需的供電電壓U_B。

發明內容

為了避免前述的缺點而提出了一種用于保護電驅動的車輛的電氣的車載電網的互鎖開關回路。該互鎖開關回路包括伴隨著車載電網中的高壓部件的裝置的帶保護的連接的印制導線環路。此外設置有第一電流源、第一電流鏡和第二電流鏡。對于電路技術領域的技術人員來說電流鏡的結構和工作方式是已知的并且因此不會為了概述之目的而詳細討論。在此，第一電流源被設置用于將從所述第一電流鏡的輸入端流出的電流引入所述第二電流鏡的輸入端。換句話說，第一電流源在輸入側將電流從第一電流鏡“拉”出并且將其在輸入側引入至第二電流鏡。在此，印制導線環路連接在第一電流鏡的輸出端和第二電流鏡的輸出端之間。換句話說，從第一電流鏡的輸出端流出的電流在其流過第二電流鏡的輸出側之前流經導體回路。與現有技術相反地，通過依據本發明的互鎖開關回路實現了短路電流限制，從而使得在印制導線環路和供電電壓U_B之間的短路不會造成任何損壞。

從屬權利要求示出了本發明的優選的改進構型。

進一步優選地，該互鎖開關回路包括調節器、第一分壓器和第二分壓器。所述第一分壓器和所述第二分壓器例如分別包括兩個串聯連接的歐姆電阻。在此，所述第一分壓器與所述印制導線環路并聯地設置在所述第一電流鏡的輸出端和所述第二電流鏡的輸出端之間。尤其地，所述相對應的分壓器的電阻具有基本上相同大小的值。再者，第二分壓器被設置用于為所述調節器提供參考量。這一點能夠例如通過如下來實現，即第二分壓器被設置在供電電壓U_B和電氣的地之間。所述第二分壓器同樣能夠包括基本上相同大小的兩個歐姆電阻。所述調節器的輸入端被設置在所述第一分壓器和所述第二分壓器之間。換句話說，調節器的第一輸入鉗位在第一分壓器的輸出端處以及調節器的第二連接端在第二分壓器的輸出端處設置。與印制導線環路并聯設置的第一分壓器在此尤其高阻地加以設計，以便使得在正常運行時產生較小的功率損耗。在此第一分壓器的輸出端為調節器提供互鎖開關回路的所期望的中間電勢。在第二分壓器處所產生的電壓在此用于為調節器提供一個標稱量。以這樣的方式能夠以較小的功率損耗來運行用于確保高壓電網安全的互鎖開關回路的印制導線環路。