[發明專利]防止危險接觸電壓的安全裝置

在審

• 申請號: 201610856134.2
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106888562A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 馬庫斯·艾希納;克里斯托弗·厄曼;亞歷克斯·米勒;凱·普法伊費爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H05K5/03
• 分類號: H05K5/03
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,李慧

技術領域

本發明涉及一種用于防止在電動或混合動力車輛的電組件中的電部件處的危險接觸電壓的安全裝置，具有在電組件的組件殼體處的維修蓋，其在電組件的正常運行中封閉組件殼體的維修口。此外，本發明涉及一種具有安全裝置的電組件，一種具有電組件的電動或混合動力車輛，以及一種用于安全裝置的安全方法。

背景技術

對于不僅在工業領域而且在車輛制造領域中應用的電組件來說，尤其在借助于相應的維修口或者借助于殼體蓋進行維護或者維修活動時，通常需要獲得通向組件殼體的內部中的電部件的通道。多數情況下在電組件的可視區域中有警告內容，即在打開組件殼體之前對于至少在電組件的正常運行中輸送電壓的電部件而言釋放電壓。特別要注意的是這樣的電部件，其沒有電絕緣或者在其他方面要防止人員的直接觸碰。

在上下文中，正常運行被理解為電組件的一種運行狀態，在該狀態中不激活由使用者或者使用過程開始的、對電組件和其電部件的能量分配或者能量供給的斷開。即使在正常運行期間經由維修口至電組件的殼體內腔的通道也是不可行的或者僅僅在使用特定的安全裝置的情況下是可行的。

因為在電動或者混合動力車輛中總是經常為了對電驅動系統供應能量而使用高電壓蓄電器，其具有在直流電壓方面從直至800V和更高的電壓水平，因此在所有在正常運行中輸送電壓的電部件中都有潛在的危險的接觸電壓，其中該電部件與在用于電能分配的高壓電網處運行。

因此對于事故以及對于在電動或混合動力車輛的電組件處的維修活動來說，車輛制造領域必須確保，要求盡可能在最短的時間中不再有危險的接觸電壓。為此，執行對電部件的電能的主動放電，該電部件例如與高壓電網電連接。這也適用于在變流器的直流電壓中間電路處的中間電路電容器，其多數在電組件與功能系統分離后還儲存電能。甚至電導線也能夠存儲電能，只要其尺寸能允許。例如，為了放電中間電路電容器的電能而使用歐姆電阻，其與中間電路電容器一同布置在直流電壓中間電路處。還給出了一種解決方案，其中，由變流器驅動的電機，也就是電動機被放出其繞組中的電能。中間電路電容器的電能因此轉換成熱能。

然而，中間電路電容器的直流電壓能夠在沒有主動放電的情況下首先在與變流器的電組件的設計相關的時間中瓦解。通常，在功能系統與電組件斷開之后該時間段此時不足以確保在形成有通向電組件的殼體內腔的直接通道時釋放在電部件上的電壓。

用于確保在組件殼體的內部中的電部件處的電壓釋放的已知解決方案因此例如使用連鎖插頭系統(Interlock-Stecksystem)，其對在電組件處的電輸入和輸出部的電連接以及機械連接進行監控。在去除殼體蓋之前常常必須將所有能監控的插頭從組件殼體上分離，以便獲得進入到組件殼體內部中的安全的通道。電連接的分離被監控，其中，通過去除這種類型的插頭，觸發對電部件的主動放電。電能的放電在確定的時間內實現達到不危險的電壓值。

但是使用者擔心，其在經由維修口或者殼體蓋觸及殼體內腔之前，電輸入和輸出部的插頭是否事實上斷開并且連鎖插頭系統能夠隨后起作用。如果沒有發生，那么在沒有確保防止在電部件處的危險的接觸電壓的情況下，通向殼體內腔的通道是可行的。

尤其是對于人員來說適用對于防止接觸電壓的嚴格規定。因此，對于成年人來說無風險的持續接觸電壓根據DIIN VDE 0100-410是≤120V DC的直流電壓，并且對于兒童和家畜來說是≤60V直流電壓。在車輛制造領域中，無危險的接觸電壓的極限通常規格為≤60V的直流電壓。

具有連鎖插頭系統的所描述的解決方案的缺點在于，插頭的耗時的拆卸以及裝配，一方面是在實現通向殼體內部的通道之前，并且另一方面是電組件再次準備應用于正常運行。這樣的連鎖插頭系統成本也是高昂的，因為應用的每個插頭都必須適用于連鎖插頭系統。

但是，在車輛制造工業中的產品和應用總是常常需要多重保險，其應該確保，即例如在第一安全系統的失效或者人為篡改的情況中或者在規避了用于防止在電組件處的危險的接觸電壓的安全條例時至少還有一個附加的安全系統強制性地起作用。

發明內容

本發明的目的在于提出一種安全裝置和安全方法，借助其能夠在電組件處實現安全的，耗費低的并進而成本低廉的通向電組件的殼體內腔的通道，其中，在觸及的時間點，在電組件的電部件處的危險的接觸電壓已經可靠地瓦解成無危險的值。