[發(fā)明專利]電氣保險(xiǎn)裝置、電氣保險(xiǎn)裝置的運(yùn)行方法和電氣牽引網(wǎng)絡(luò)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710704700.2
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN108116232B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R.庫貝
• 申請（專利權(quán)）人: 大眾汽車有限公司
• 主分類號: B60L3/04
• 分類號: B60L3/04;B60R16/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

本發(fā)明涉及一種電氣保險(xiǎn)裝置(1)、其運(yùn)行方法和電氣牽引網(wǎng)絡(luò)，包括：電高溫技術(shù)點(diǎn)火器(3)，借助電高溫技術(shù)點(diǎn)火器可移動的分離元件(4)，以及具有分離部分(6)的母線(5)，其中，相對于電高溫技術(shù)點(diǎn)火器和母線的分離部分布置可移動的分離元件，使得可移動的分離元件能夠在電高溫技術(shù)點(diǎn)火器觸發(fā)之后移動，由此能夠?qū)⒛妇€在分離部分中斷開，其中，電氣保險(xiǎn)裝置具有至少一個(gè)觸發(fā)部件(8a,8b)，其被構(gòu)造為，當(dāng)在母線的至少一個(gè)部分(11a,11b)上傳導(dǎo)的電流或者其時(shí)間變化超過邊界值時(shí)，基于經(jīng)由母線的至少一個(gè)部分傳導(dǎo)的電流或者其時(shí)間變化，提供觸發(fā)電高溫技術(shù)點(diǎn)火器所需的點(diǎn)火電流。本發(fā)明還涉及所屬的方法以及電氣牽引網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電氣保險(xiǎn)裝置、電氣保險(xiǎn)裝置的運(yùn)行方法以及電氣牽引網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)

用于汽車的高壓電池除了包含電池單元之外，還包含連接單元(英語“BatteryJunction Box(電池接線盒)”)，其使得電池內(nèi)部的高壓能夠主動地連接到車輛牽引網(wǎng)絡(luò)或者從其分離。由此能夠?qū)崿F(xiàn)僅在行駛期間高壓處于車輛牽引網(wǎng)絡(luò)上，相反在汽車停止時(shí)沒有電壓存在。通常，連接單元具有兩個(gè)機(jī)電接觸器，經(jīng)由其可以連接或者切斷正極路徑和負(fù)極路徑。

在電池運(yùn)行期間(例如在行駛時(shí)或者在電池充電時(shí))，通過限制最大允許電流，來防止電池單元和機(jī)電接觸器過載，其中，考慮當(dāng)前的邊界條件，例如電池單元的溫度。如果超過了最大電流，則在預(yù)先定義的可信度測試時(shí)間之后將接觸器斷開。由此防止電池單元損壞。

此外，原則上要注意不超過接觸器的載流容量。在載流容量以上，由于電流流動而產(chǎn)生的熱輸入使得接觸器的接觸器觸點(diǎn)焊接在一起。為了避免這，必須在達(dá)到載流容量之前將接觸器斷開。

然而，在發(fā)生短路的情況下，電流如此之快地超過接觸器的載流容量，使得必須考慮接觸器觸點(diǎn)的焊接。因此，通常設(shè)置附加的熔斷保險(xiǎn)裝置，其在這種情況下負(fù)責(zé)使電路分離，由此不僅保護(hù)電池單元、而且保護(hù)高壓車載網(wǎng)絡(luò)免于過載。

在設(shè)計(jì)保險(xiǎn)裝置時(shí)，必須考慮由于在車輛運(yùn)行期間出現(xiàn)的明顯的電流峰值而導(dǎo)致的保險(xiǎn)裝置的老化。因?yàn)楸ｋU(xiǎn)裝置的觸發(fā)閾值隨著老化的增加而減小，因此需要使用足夠大的保險(xiǎn)裝置，以使得在老化狀態(tài)下在正常運(yùn)行電流范圍內(nèi)的電流峰值下也不觸發(fā)。然而，這些大的保險(xiǎn)裝置在新的狀態(tài)下相反具有較高的觸發(fā)閾值，使得必須對應(yīng)地選擇連接的高壓車載網(wǎng)絡(luò)的大的線纜橫截面。

在車輛的牽引網(wǎng)絡(luò)中，高壓電池不僅對電動機(jī)供電，而且在需要時(shí)還對其它部件、例如空調(diào)壓縮機(jī)、加熱器、充電設(shè)備和/或DC/DC轉(zhuǎn)換器供電。因?yàn)槠涔β氏拿黠@比電動機(jī)的功率消耗小，因此已知電動機(jī)通過主導(dǎo)線與高壓電池連接，而其它部件經(jīng)由輔助導(dǎo)線與高壓電池連接，其中，其通過相應(yīng)地與流動的電流匹配的熔斷保險(xiǎn)裝置保護(hù)。

為了保護(hù)汽車中的12V車載網(wǎng)絡(luò)電池，還已知高溫元件(所謂的“Pyro-Fuse”)。這種高溫元件例如由Autoliv公司作為“Pyro Safety Switch(PSS)”銷售。“Pyro SafetySwitch(高溫安全開關(guān))”非常靠近12V車載網(wǎng)絡(luò)電池，并且在發(fā)生事故的情況下使12V車載網(wǎng)絡(luò)電池與12V發(fā)生器和/或12V車載網(wǎng)絡(luò)之間的連接線路分離。作為用于觸發(fā)該分離的信號，例如使用氣囊控制設(shè)備(英語：Airbag Control Unit-ACU)的信號。一旦該信號取狀態(tài)“活動”，則ACU在“Pyro Safety Switch”的控制輸入端處產(chǎn)生10V的電壓。與“Pyro SafetySwitch”的內(nèi)電阻對應(yīng)，由此產(chǎn)生1.75A的電流，由此最晚在0.5ms之后爆炸裝藥在“PyroSafety Switch”的點(diǎn)火器中爆炸，并且使活塞形狀的分離元件移動。最晚在另外0.1ms之后，具有特別為此構(gòu)造的觸頭的活塞形狀的分離元件與母線的分離部分接觸并且將其斷開。母線隨后斷開，并且電流不再能夠經(jīng)由其流動。