[實用新型]用于向高壓電位下的電氣組件供電的供電裝置和開關模塊

有效

• 申請號: 201820251310.4
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN208548707U
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: D.貝姆;I.尤勒;T.庫貝爾;S.皮爾斯托夫;D.施密特;F.施雷默;T.斯托爾策;M.瓦爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12;H02H3/087;H02M1/00;H02M7/483
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉暢;熊雪梅

本實用新型涉及一種用于向高壓電位下的電氣組件供電的供電裝置和開關模塊。本實用新型的特征在于由至少一個串聯電阻(11)和供電單元(12)組成的串聯電路(10)以及安全元件(20)，其中，該串聯電路能夠與能量存儲器(7)連接，供電單元能夠與待供電的組件連接，借助該安全元件能夠在短路情況下電氣中斷流過供電單元的短路電流。

技術領域

本實用新型涉及一種用于向高壓電位下的電氣組件供電的供電裝置和開關模塊。

背景技術

在高壓電位、也就是在相對于接地電位1kV以上的電位下工作的電氣或電子組件例如由轉換器布置已知。轉換器布置通常具有對應于轉換器的通信組件以及用于控制轉換器的功率半導體開關的控制組件。這些和其他組件需要在組件或轉換器工作期間必須提供的供電電壓。

從WO 2009/003834 A1中已知一種供電裝置，其提供了一種布置在接地電位的能量供應單元。WO 2009/003834 A1的能量供應單元經由光波導體形式的電位分離裝置與待供電的組件連接。從能量供應單元到組件的能量傳輸借助光波導體進行。從接地電位到高壓電位的這樣的供應能量的傳輸相對復雜且成本高。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提出一種上面提到的、盡可能低成本且可靠的供電裝置。

本實用新型利用這類的供電裝置，通過由至少一個串聯電阻與供電單元組成的串聯電路以及安全元件來解決該技術問題，其中，該串聯電路能夠與能量存儲器連接，該供電單元能夠與待供電的組件連接，借助該安全元件能夠在短路情況下電氣中斷流過供電單元的短路電流。

根據本實用新型，供電裝置相應地在運行時、諸如組件待供電時布置在高壓電位上。優選地，取消供電裝置和組件之間的電位隔離。用于向組件供電的能量可以借助供電裝置從高壓電位下的能量存儲器中獲得并且提供給組件。以這種方式，不能夠由接地電位供電的電氣組件有利地也可以被供應能量。

安全元件滿足對于在供電單元中或上發生故障的情況的安全功能。在供電單元發生短路的情況下會導致有短路電流流過供電單元。短路電流在此會導致串聯電阻熱過載。在這種情況下，安全元件中斷該短路電流并且有利地防止過載。以這種方式可以防止串聯電阻的絕緣失效，從而防止整個供電單元以及相鄰部件的損壞。安全元件合適地布置為與串聯電阻以及與供電單元串聯。短路電流的中斷可以例如通過中斷串聯電路來實現。當短路電流流經的電流路徑被中斷時，短路電流肯定會被中斷。

能量存儲器合適地是電容器或電池或電容器和/或電池的串聯電路。能量存儲器經由其端子與該串聯電路連接或可連接。為了與能量存儲器連接，串聯電路包括連接端子，串聯電路在該連接端子之間延伸。

優選地，一旦流過串聯電路的電流超過預定的電流最大值或閾值，則安全元件中斷串聯電路。由此確保例如在供電單元的端子上發生短路的短路情況下實現串聯電路的快速中斷。

安全元件優選地是純無源的。純無源的安全元件在他那一側不需要附加的能量供應或控制，因此成本特別低并且結構簡單。

安全元件例如可以包括在短路情況下可以斷開的保險絲。保險絲合適地被設置和設計為，使得其在超過預定電流值的電流情況下斷開或者以其他方式不可操作。以這種方式，串聯電路被安全地電氣中斷。保險絲合適地布置在串聯電路中、例如布置在串聯電阻和供電單元之間。保險絲進一步被設計為，使得在額定條件下(特別是額定電流流過串聯電路的情況下)不會斷開。

優選的，安全元件是犧牲元件。犧牲元件中斷串聯電路，其中，犧牲元件永久失去其作用能力，從而其不能被恢復。因此可以同時實現電氣串聯電路的特別可靠的斷開或中斷。

安全元件被設計為在短路情況下至少部分地蒸發，被視為是特別有利的。以這種方式，在串聯電路被中斷之后，在供電裝置中沒有相應的必須被清除的部分。