機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)，其具有借助電線路(8)彼此連接的高伏電池(4)和消耗器網(wǎng)絡(luò)(6)以及快速斷路器(14)，其用于將高伏電池(4)與消耗器網(wǎng)絡(luò)(6)分離?？焖贁嗦菲?14)被加載安全氣囊信號(hào)(36)。本發(fā)明此外還涉及快速斷路器(14)以及安全氣囊信號(hào)(36)的用途。
【專利說明】
機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明不僅涉及機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)，而且還涉及快速斷路器，高伏車載網(wǎng)絡(luò)具有高伏電池、消耗器網(wǎng)絡(luò)和快速斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)動(dòng)車越來越多地借助電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。在此，區(qū)分開純電動(dòng)車和混合動(dòng)力汽車。在混合動(dòng)力汽車中，除了電動(dòng)機(jī)以外也存在內(nèi)燃機(jī)，借助內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)運(yùn)行所需的電能。電動(dòng)機(jī)通常是消耗器網(wǎng)絡(luò)的組成部分，消耗器網(wǎng)絡(luò)利用例如450V的比較高的電壓運(yùn)行。高伏電池提供電壓，電壓借助電線路輸送至變流器以運(yùn)行電動(dòng)機(jī)。電線路通常具有繼電器，借助繼電器可以開始或停止通電。繼電器例如與點(diǎn)火開關(guān)或類似裝置連接，從而在機(jī)動(dòng)車停車時(shí)，變流器和電動(dòng)機(jī)無電流。
[0003]在事故情況下需要將高伏電池相對(duì)較快且安全地與消耗器網(wǎng)絡(luò)分離。否則可能由于消耗器網(wǎng)絡(luò)和/或電連接內(nèi)的損壞而出現(xiàn)短路，這又可能有助于引起著火。高伏電池本身也可能過載，并且因而爆炸。同樣可能的是，在事故后，機(jī)動(dòng)車的一些部件處于電壓下，這會(huì)使得營(yíng)救位于機(jī)動(dòng)車內(nèi)的乘客變得困難。
[0004]借助現(xiàn)有的繼電器，由于繼電器的遲緩無法實(shí)現(xiàn)這種快速的切斷。此外可能出現(xiàn)的是，繼電器的繼電器觸頭由于已經(jīng)出現(xiàn)的過電流而彼此熔化，并且因而即使在適當(dāng)?shù)夭倏乩^電器的情況下也無法彼此分離并且因而無法中斷電流。
[0005]此外，高伏車載網(wǎng)絡(luò)必須監(jiān)控事故。這例如借助以消耗器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控短路來實(shí)現(xiàn)。一旦探測(cè)到這種短路，那么就將高伏電池與消耗器網(wǎng)絡(luò)分離。在此的缺點(diǎn)是，短路已出現(xiàn)，而且可能已經(jīng)出現(xiàn)著火。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的任務(wù)是能夠?qū)崿F(xiàn)高伏電池與消耗器網(wǎng)絡(luò)的特別適當(dāng)?shù)姆蛛x，該分離在發(fā)生事故時(shí)尤其是比較快速且安全地觸發(fā)并且有利地是電流方式的(galvanisch)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，在高伏車載網(wǎng)絡(luò)方面，該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征解決，在快速斷路器方面通過權(quán)利要求9的特征解決并且在用途方面通過權(quán)利要求10的特征解決。有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案是各個(gè)從屬權(quán)利要求的主題。
[0008]機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)具有高伏電池和消耗器網(wǎng)絡(luò)，它們借助電線路彼此連接。在此，由高伏電池提供的電壓優(yōu)選大于300V、350V，尤其是大于或等于375V。按照適宜方式，電壓大于或等于400V或450V。電壓例如小于500V、600V或700V。電線路具有至少兩個(gè)導(dǎo)體，其中，其中各一個(gè)導(dǎo)體分別與高伏電池的兩極的其中一極電接觸。高伏車載網(wǎng)絡(luò)此外還包括快速斷路器，借助其可將高伏電池與消耗器網(wǎng)絡(luò)分離?？焖贁嗦菲饔绕涫前ㄩ_關(guān)，其引入電線路的兩個(gè)導(dǎo)體的其中一個(gè)導(dǎo)體內(nèi)，并且在斷開時(shí)中斷電流流過電線路。
[0009]快速斷路器被加載機(jī)動(dòng)車的安全氣囊信號(hào)。換而言之，一旦存在安全氣囊信號(hào)，那么就觸發(fā)快速斷路器。為此，快速斷路器尤其是直接與安全氣囊控制裝置以信號(hào)技術(shù)聯(lián)接。替選地，該信號(hào)通過總線系統(tǒng)，例如CAN總線或FlexRay提供，其中，快速斷路器和安全氣囊控制裝置優(yōu)選是總線系統(tǒng)的組成部分。安全氣囊信號(hào)尤其是理解為如下信號(hào)，在出現(xiàn)該信號(hào)時(shí)，在機(jī)動(dòng)車內(nèi)存在的安全氣囊的至少一個(gè)推進(jìn)燃料(Treibladung)被點(diǎn)火，并且因而安全氣囊被充氣。安全氣囊信號(hào)的獲知基于在機(jī)動(dòng)車內(nèi)存在的傳感器實(shí)現(xiàn)。由于利用安全氣囊信號(hào)，因而不需要其他的用于獲知機(jī)動(dòng)車的事故的部件。安全氣囊信號(hào)也是機(jī)動(dòng)車內(nèi)的、顯示事故的第一信號(hào)的其中一個(gè)信號(hào)。因而，在消耗器網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)出現(xiàn)可能的短路之前，高伏電池就比較早地與消耗器網(wǎng)絡(luò)分離。
[0010]如果發(fā)生了安全氣囊信號(hào)的錯(cuò)誤的提供，而且因此高伏電池與消耗器網(wǎng)絡(luò)分離，那么基于已觸發(fā)的安全氣囊排除機(jī)動(dòng)車的立刻的重新的開始運(yùn)行。相反地，機(jī)動(dòng)車必須在工廠中重新維修。在這種修理的情況下，高伏電池再次與消耗器網(wǎng)絡(luò)連接。其結(jié)果是，即使在快速斷路器錯(cuò)誤觸發(fā)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生附加的機(jī)動(dòng)車停車時(shí)間，這是因?yàn)闄C(jī)動(dòng)車由于已觸發(fā)的安全氣囊總是必須要進(jìn)行修理。
[0011]總而言之，安全氣囊信號(hào)尤其是理解為如下信號(hào)，借助該信號(hào)操控安全氣囊點(diǎn)火。按照適宜方式，安全氣囊信號(hào)也理解為用于監(jiān)控機(jī)動(dòng)車狀態(tài)的傳感器的每個(gè)信號(hào)，其將碰撞或事故信號(hào)化。安全氣囊信號(hào)尤其是對(duì)應(yīng)于機(jī)動(dòng)車的每個(gè)碰撞信號(hào)。這種碰撞信號(hào)例如通過特殊的線路或總線系統(tǒng)(假如存在)傳遞至快速斷路器。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中，連接高伏電池與消耗器網(wǎng)絡(luò)的電線路包括快速斷路器?？焖贁嗦菲骶哂欣^電器，其具有繼電器觸頭和磁驅(qū)動(dòng)裝置，其中，在繼電器運(yùn)行時(shí)，繼電器觸頭借助磁驅(qū)動(dòng)裝置彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)。繼電器尤其是用于機(jī)動(dòng)車的開始運(yùn)行。換而言之，借助繼電器開始給電動(dòng)機(jī)(只要其存在)或變流器通電并且在機(jī)動(dòng)車停車時(shí)停止通電。磁驅(qū)動(dòng)裝置具有與繼電器驅(qū)動(dòng)裝置連接的控制線路，其中，繼電器驅(qū)動(dòng)裝置尤其是與機(jī)動(dòng)車的點(diǎn)火開關(guān)和/或油門踏板連接。
[0013]按照適宜方式，繼電器無電流時(shí)斷開。因而，在中斷電流流過控制線路的情況下中斷電流流過從高伏電池至消耗器網(wǎng)絡(luò)的電線路。以這種方式，在機(jī)動(dòng)車，尤其是控制線路存在技術(shù)缺陷時(shí)，機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)為安全狀態(tài)。這種缺陷例如在發(fā)生事故中出現(xiàn)。
[0014]此外，快速斷路器還包括具有操控線路的附加驅(qū)動(dòng)裝置，操控線路被加載安全氣囊信號(hào)。換而言之，一旦安全氣囊信號(hào)存在，則觸發(fā)附加驅(qū)動(dòng)裝置。借助附加驅(qū)動(dòng)裝置，繼電器觸頭的斷開在存在安全氣囊信號(hào)的情況下加速。換而言之，當(dāng)附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)，與在僅借助磁驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)時(shí)相比，繼電器觸頭更快地?cái)嚅_。附加驅(qū)動(dòng)裝置尤其是不可逆的。附加驅(qū)動(dòng)裝置例如借助存儲(chǔ)的機(jī)械力，例如借助彈簧運(yùn)行。替選地，附加驅(qū)動(dòng)裝置是有磁性的，其中，借助附加驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生磁場(chǎng)，其反向于用于閉合繼電器觸頭的、借助磁驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的磁場(chǎng)。因而，借助附加驅(qū)動(dòng)裝置在已激活狀態(tài)下提供反向場(chǎng)。尤其優(yōu)選的是，附加驅(qū)動(dòng)裝置是煙火技術(shù)的且按照適宜方式具有爆炸燃料(Sprengladung)或推進(jìn)燃料。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較快地觸發(fā)附加驅(qū)動(dòng)裝置。
[0015]按照合適的方式，磁驅(qū)動(dòng)裝置包括可運(yùn)動(dòng)的撞擊銜鐵，其尤其是與繼電器觸頭處于作用連接(Wirkverbindung)中。因而，通過撞擊銜鐵的位置確定繼電器觸頭彼此間的方位，并且因而可以實(shí)現(xiàn)或中斷從高伏電池至消耗器網(wǎng)絡(luò)的電流。撞擊銜鐵尤其是按照柱體方式成形和/或布置在電線圈內(nèi)。在此，撞擊銜鐵尤其是設(shè)計(jì)成永磁鐵，從而在電線圈通電時(shí)，撞擊銜鐵的位置發(fā)生變化。
[0016]按照適宜方式，附加驅(qū)動(dòng)裝置作用到撞擊銜鐵上。換而言之，附加驅(qū)動(dòng)裝置在觸發(fā)附加驅(qū)動(dòng)裝置的情況下與撞擊銜鐵處于作用連接中。例如在觸發(fā)附加驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，撞擊銜鐵至少局部從磁驅(qū)動(dòng)裝置的線圈中運(yùn)動(dòng)出來。另一電線圈尤其是附加驅(qū)動(dòng)裝置，該另一電線圈在觸發(fā)附加驅(qū)動(dòng)裝置的情況下被相對(duì)較高的電流流過，從而撞擊銜鐵在磁驅(qū)動(dòng)裝置激活的情況下也運(yùn)動(dòng)進(jìn)入使繼電器觸頭斷開的位置。替選或與其組合地，在附加驅(qū)動(dòng)裝置的未激活狀態(tài)下張緊的機(jī)械彈簧在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)作用到撞擊銜鐵上。
[0017]特別優(yōu)選的是，撞擊銜鐵借助附加驅(qū)動(dòng)裝置的爆炸燃料從可能存在的線圈中送出或者至少其位置發(fā)生如下變化，即，使繼電器觸頭斷開。因而，附加驅(qū)動(dòng)裝置以煙火技術(shù)的方式設(shè)計(jì)。按照適宜方式，附加驅(qū)動(dòng)裝置為此具有沖頭，其布置在煙火技術(shù)的燃料和撞擊銜鐵之間。沖頭的引導(dǎo)部尤其是與撞擊銜鐵的引導(dǎo)部對(duì)齊，按照適宜方式，沖頭在附加驅(qū)動(dòng)裝置觸發(fā)的情況下至少局部借助撞擊銜鐵的引導(dǎo)部引導(dǎo)?；跊_頭的使用可以使用相對(duì)較強(qiáng)的煙火技術(shù)推進(jìn)燃料。在此，沖頭針對(duì)推進(jìn)燃料的相對(duì)較高的作用的壓力設(shè)計(jì)。相反地，撞擊銜鐵可以在其磁特性上得到優(yōu)化，而不必注意特別的耐熱性。
[0018]附加驅(qū)動(dòng)裝置尤其是具有用于切斷控制線路的分離元件。換而言之，在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)，磁驅(qū)動(dòng)裝置的控制線路被切斷，因而繼電器是無電流的。例如，借助切割元件割開控制線路或在一個(gè)區(qū)域內(nèi)完整損毀控制線路。按照適宜方式，繼電器無電流時(shí)斷開，從而即使在繼電器驅(qū)動(dòng)裝置損壞的情況下，繼電器也借助分離元件轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)，因而消耗器網(wǎng)絡(luò)變?yōu)闊o電流。分離元件尤其是包括沖頭，其支承在引導(dǎo)部?jī)?nèi)。在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)，沖頭沿引導(dǎo)部運(yùn)動(dòng)，其中，在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)優(yōu)選點(diǎn)火煙火技術(shù)元件，其優(yōu)選在沖頭端部上朝向引導(dǎo)部的方向定位。沖頭具有孔，其垂直于沖頭的引導(dǎo)部延伸。在孔內(nèi)部布置有磁驅(qū)動(dòng)裝置的控制線路或控制線路的至少一個(gè)電導(dǎo)體。因而，在沖頭沿引導(dǎo)部運(yùn)動(dòng)時(shí)，控制線路拉伸直至其撕裂，并且因而中斷流過控制線路的電流。
[0019]按照適宜方式，沖頭在此附加地作用到撞擊銜鐵，假如其存在的話。其結(jié)果是，不僅磁驅(qū)動(dòng)裝置被切斷電流，而且與繼電器觸頭處于作用連接中的撞擊銜鐵也運(yùn)動(dòng)?？偠灾?，快速斷路器尤其是具有帶撞擊銜鐵的磁驅(qū)動(dòng)裝置，撞擊銜鐵與繼電器觸頭處于作用連接中。撞擊銜鐵在此布置在電線圈之內(nèi)。此外，快速驅(qū)動(dòng)裝置包括帶有孔的沖頭，磁驅(qū)動(dòng)裝置的控制線路穿引過該孔。在此，沖頭的引導(dǎo)部與磁驅(qū)動(dòng)裝置的撞擊銜鐵的引導(dǎo)部對(duì)齊。因而，在附加驅(qū)動(dòng)裝置觸發(fā)時(shí)首先切斷繼電器的控制線路，隨后借助沖頭將撞擊銜鐵從電線圈至少部分運(yùn)動(dòng)出來，從而繼電器觸頭斷開。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較快地?cái)嚅_繼電器觸頭。
[0020]在本發(fā)明的一個(gè)替選的實(shí)施方式中，附加驅(qū)動(dòng)裝置與用于機(jī)械分離繼電器觸頭的絕緣隔板處于作用連接中。尤其是借助附加驅(qū)動(dòng)裝置將絕緣隔板驅(qū)動(dòng)到兩個(gè)繼電器觸頭之間。為此，絕緣隔板例如按照楔子方式成形并且由電絕緣材料構(gòu)成。在附加驅(qū)動(dòng)裝置的未激活狀態(tài)下，楔子關(guān)于繼電器觸頭的閉合方向垂直錯(cuò)開并且有利地已經(jīng)在側(cè)向上貼靠在繼電器觸頭上。在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)，楔子運(yùn)動(dòng)到繼電器觸頭之間并因而將繼電器觸頭彼此機(jī)械分離。以這種方式禁止繼電器觸頭之間的電弧的傳播，消耗器網(wǎng)絡(luò)相對(duì)較快地被切斷電流。也防止了不期望地重新激活繼電器，這是因?yàn)槔^電器觸頭之間的絕緣隔板禁止了繼電器的電流引導(dǎo)。
[0021]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，電線路具有過電流保護(hù)器，其例如實(shí)施成保護(hù)開關(guān)或者特別優(yōu)選地實(shí)施成熔斷保險(xiǎn)絲。過電流保護(hù)器以如下方式設(shè)計(jì)，即，其在短路電流的情況下觸發(fā)高伏電池。此外，電線路還包括短路橋，其與消耗器網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)。在此，過電流保護(hù)器布置在短路橋的電池側(cè)。電線路尤其是具有兩個(gè)電導(dǎo)體，它們分別與高伏電池的兩個(gè)電極的其中一個(gè)電極連接。在此，其中一個(gè)電導(dǎo)體具有過電流保護(hù)器。這兩個(gè)電導(dǎo)體借助短路橋彼此連接，其中，過電流保護(hù)器整合在以這種方式形成的電路中。
[0022]短路橋包括快速斷路器。在出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)時(shí)，短路橋被切換為引導(dǎo)電流，從而在借助短路橋和高伏電池形成的電路中存在相對(duì)較小的電阻。因而，高伏電池的短路電路流過短路橋和過電流保護(hù)器，其結(jié)果是觸發(fā)過電流保護(hù)器。以這種方式中斷電流流過電線路，因而消耗器網(wǎng)絡(luò)也是無電流的。在此，流過消耗器網(wǎng)絡(luò)的電能已經(jīng)在短路橋短路時(shí)在過電流保護(hù)器觸發(fā)前就減小，這減少了形成機(jī)動(dòng)車的其他組成部分的著火或損壞?；谶^電流保護(hù)器實(shí)現(xiàn)了高伏電池和消耗器網(wǎng)絡(luò)之間的電流分離。按照適宜方式，在高伏車載網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)，短路橋斷開。換而言之，短路橋在快速斷路器未激活時(shí)是不引導(dǎo)電流的。
[0023]為此，快速斷路器按照有利方式具有半導(dǎo)體開關(guān)并且尤其具有相應(yīng)的電子設(shè)備，利用電子設(shè)備處理安全氣囊信號(hào)。基于半導(dǎo)體開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較快地切換至短路橋的引導(dǎo)電流的狀態(tài)。尤其是，半導(dǎo)體開關(guān)在未施加電壓的情況下閉合。以這種方式，在電子設(shè)備故障時(shí)確保消耗器網(wǎng)絡(luò)被切斷電流。優(yōu)選使用TRIAC或晶閘管作為半導(dǎo)體開關(guān)?？焖贁嗦菲鲀?yōu)選由半導(dǎo)體開關(guān)和可能的用于操控半導(dǎo)體開關(guān)的電子設(shè)備構(gòu)成，其中，半導(dǎo)體開關(guān)連接到短路橋的電流路徑內(nèi)。替選地，快速斷路器包括繼電器，其例如磁地或按照煙火技術(shù)操縱。在此，借助繼電器可以實(shí)現(xiàn)或中斷電流流過短路橋。
[0024]在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，快速斷路器是連接高伏電池與消耗器網(wǎng)絡(luò)的電線路的組成部分并且包括相互串聯(lián)的繼電器和半導(dǎo)體開關(guān)。繼電器例如除了安全氣囊信號(hào)之外還被加載控制信號(hào)，其尤其是借助油門踏板產(chǎn)生。在出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)時(shí)，不僅半導(dǎo)體而且繼電器都轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)。在此，半導(dǎo)體開關(guān)具有相對(duì)較快的切換特性，從而消耗器網(wǎng)絡(luò)相對(duì)較快地?zé)o電流。此外，借助相對(duì)遲緩的繼電器的斷開還實(shí)現(xiàn)消耗器網(wǎng)絡(luò)和高伏電池之間的電流分離。因而，借助快速斷路器能夠?qū)崿F(xiàn)消耗器網(wǎng)絡(luò)與高伏電池的不僅快速而且安全的分咼。
[0025]快速斷路器優(yōu)選是機(jī)動(dòng)車的組成部分并且具有帶磁驅(qū)動(dòng)裝置的繼電器和附加驅(qū)動(dòng)裝置。附加驅(qū)動(dòng)裝置按照適宜方式是機(jī)械的、磁的或者特別優(yōu)選是煙火技術(shù)的并且包括操控線路，通過操控線路發(fā)送用于激活附加驅(qū)動(dòng)裝置的控制信號(hào)。磁驅(qū)動(dòng)裝置具有與繼電器驅(qū)動(dòng)裝置連接的控制線路，其中，磁驅(qū)動(dòng)裝置的通電借助繼電器驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)。按照適宜方式，附加驅(qū)動(dòng)裝置包括分離元件，借助分離元件，在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)切斷繼電器的控制線路。以這種方式尤其是不可逆地中斷磁驅(qū)動(dòng)裝置的操控。替選或與其組合地，借助附加驅(qū)動(dòng)裝置增強(qiáng)磁驅(qū)動(dòng)裝置的作用，尤其是朝唯一的確定的方向的驅(qū)動(dòng)。按照合適方式，附加驅(qū)動(dòng)裝置作用到磁驅(qū)動(dòng)裝置的撞擊銜鐵上，假如其存在的話。
[0026]按照適宜方式，分離元件是帶有垂直于沖頭引導(dǎo)部的孔的沖頭，繼電器的控制線路穿引過孔。也這種方式禁止控制線路關(guān)于沖頭的位置變化，并且在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)始終確保切斷控制線路。按照適宜方式，沖頭作用到磁驅(qū)動(dòng)裝置的可能存在的撞擊銜鐵，從而撞擊銜鐵借助沖頭在附加驅(qū)動(dòng)裝置激活時(shí)運(yùn)動(dòng)。以這種方式，在附加驅(qū)動(dòng)裝置觸發(fā)時(shí)消除對(duì)磁驅(qū)動(dòng)裝置的操控并且將磁驅(qū)動(dòng)裝置轉(zhuǎn)為限定的狀態(tài)。
[0027]一旦出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)，那么機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)的高伏電池和消耗器網(wǎng)絡(luò)之間的電連接就中斷。換而言之，安全氣囊信號(hào)考慮作為用于中斷高伏電池和消耗器網(wǎng)絡(luò)之間的電連接的觸發(fā)條件。以這種方式無需其他的傳感器來監(jiān)控機(jī)動(dòng)車是否發(fā)生事故。安全氣囊信號(hào)也相對(duì)有質(zhì)量保證，從而僅發(fā)生相對(duì)較少的錯(cuò)誤觸發(fā)。尤其是首先檢測(cè)安全氣囊信號(hào)，并且在檢測(cè)后在接下來的工作步驟中，中斷電連接。
【附圖說明】
[0028]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中:
[0029]圖1示意性地示出機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)，其具有快速斷路器；
[0030]圖2示意性地示出具有兩個(gè)快速斷路器的高伏車載網(wǎng)絡(luò)；
[0031 ]圖3a、圖3b示出快速斷路器的透視圖；
[0032]圖4a至圖4c示出高伏車載網(wǎng)絡(luò)的其他的實(shí)施方式，其帶有具有快速斷路器的短路橋；以及
[0033]圖5示意性地示出高伏車載網(wǎng)絡(luò)的另一實(shí)施方式。
[0034]彼此對(duì)應(yīng)的部件和參量在所有附圖中始終用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1示意性地示出機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)2。高伏車載網(wǎng)絡(luò)2包括高伏電池4和消耗器網(wǎng)絡(luò)6。借助高伏電池4提供450V的直流電壓，直流電壓通過電線路8利用兩個(gè)電導(dǎo)體8a、8b饋送至消耗器網(wǎng)絡(luò)6 ο在此，其中一個(gè)電導(dǎo)體8a與高伏電池4的正極電接觸，剩下的電導(dǎo)體Sb與高伏電池4的負(fù)極電接觸。消耗器網(wǎng)絡(luò)6具有未示出的變流器，借助其轉(zhuǎn)換直流電壓。借助已轉(zhuǎn)換的電壓運(yùn)行電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)具有高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的機(jī)動(dòng)車。
[0036]與高伏電池4負(fù)極電接觸的導(dǎo)體8b具有繼電器10，其以未進(jìn)一步說明的方式和方法借助機(jī)動(dòng)車的點(diǎn)火裝置(點(diǎn)火開關(guān))或油門踏板操作。與正極電接觸的電導(dǎo)體8a包括實(shí)施成熔斷保險(xiǎn)絲的過電流保護(hù)器12和快速斷路器14?？焖贁嗦菲?4包括具有磁驅(qū)動(dòng)裝置18的繼電器16，磁驅(qū)動(dòng)裝置作用到兩個(gè)繼電器觸頭20。磁驅(qū)動(dòng)裝置18借助繼電器驅(qū)動(dòng)裝置22控制，其與磁驅(qū)動(dòng)裝置18借助控制線路24連接。為此，由繼電器驅(qū)動(dòng)裝置22檢測(cè)控制信號(hào)26，控制信號(hào)借助機(jī)動(dòng)車2的點(diǎn)火裝置，尤其是借助點(diǎn)火鑰匙或類似裝置生成。當(dāng)控制信號(hào)26消失時(shí)，繼電器觸頭20斷開。換而言之，繼電器16無電流時(shí)斷開。
[0037]快速斷路器14此外還包括附加驅(qū)動(dòng)裝置28，其與磁驅(qū)動(dòng)裝置18通過離合器30機(jī)械聯(lián)接。附加驅(qū)動(dòng)裝置28具有操控線路32，其與控制裝置34連接。控制裝置34與總線系統(tǒng)連接并且總線系統(tǒng)監(jiān)控安全氣囊信號(hào)36。附加驅(qū)動(dòng)裝置28要么是電線圈、張緊的彈簧要么是煙火技術(shù)的點(diǎn)火燃料(Ziindladung)。
[0038]在機(jī)動(dòng)車正常運(yùn)行時(shí)，繼電器10、16借助由機(jī)動(dòng)車的油門踏板或點(diǎn)火鑰匙生成的控制信號(hào)26控制。在機(jī)動(dòng)車發(fā)生事故的情況下產(chǎn)生安全氣囊信號(hào)36，其結(jié)果是機(jī)動(dòng)車的安全氣囊點(diǎn)火。附加地，由控制裝置34檢測(cè)安全氣囊信號(hào)36并通過操控線路32傳輸至附加驅(qū)動(dòng)裝置28，其結(jié)果是觸發(fā)該附加驅(qū)動(dòng)裝置。附加驅(qū)動(dòng)裝置28通過離合器30作用到繼電器觸頭20并導(dǎo)致其斷開。因而，消耗器網(wǎng)絡(luò)與高伏電池4電流分離并防止了對(duì)消耗器網(wǎng)絡(luò)6的部件的損壞或點(diǎn)燃。
[0039]圖2示出高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的另一設(shè)計(jì)方案。與高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的圖1所示的變型方案相比，將繼電器10(其引入與高伏電池4的負(fù)極電接觸的導(dǎo)體Sb中)用快速斷路器14替換。因而，在高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的正常運(yùn)行中沒有區(qū)別，這是因?yàn)榈诙焖贁嗦菲?4的繼電器16承擔(dān)被替換的繼電器10的功能。在機(jī)動(dòng)車發(fā)生事故、存在安全氣囊信號(hào)36并且觸發(fā)了兩個(gè)現(xiàn)有的附加驅(qū)動(dòng)裝置28的情況下，然而除了與高伏電池4的正極連接的導(dǎo)體8a之外，與高伏電池4負(fù)極連接的導(dǎo)體Sb也借助繼電器觸頭20分離，并且因而即使在無意地橋接與正極連接的電導(dǎo)體8a時(shí)也將高伏電池4與消耗器網(wǎng)絡(luò)6安全分離。
[0040]圖3a以透視圖且圖3b以透視剖面圖示出快速斷路器14的一個(gè)實(shí)施方式。磁驅(qū)動(dòng)裝置18具有電線圈38，其電接口通入控制線路24。由磁材料制成的、具有磁優(yōu)勢(shì)方向(Vorzugsrichtung)的撞擊銜鐵40定位在線圈38之內(nèi)。大致柱體狀的撞擊銜鐵40在其自由端部具有孔洞42，其通過未示出的拉桿與繼電器觸頭20處于作用連接中。根據(jù)孔洞42關(guān)于線圈38的位置，繼電器觸頭20斷開或閉合。與撞擊銜鐵40的引導(dǎo)部44對(duì)齊的是附加驅(qū)動(dòng)裝置28的沖頭48的引導(dǎo)部46。沖頭48由比較結(jié)實(shí)的材料，例如鋼構(gòu)成。借助沖頭48限制撞擊銜鐵40朝向反向于孔洞42的方向運(yùn)動(dòng)。在沖頭48的與撞擊銜鐵40對(duì)置的側(cè)上，煙火技術(shù)推進(jìn)燃料50定位在具有引導(dǎo)部46的殼體52內(nèi)。在此，推進(jìn)燃料50借助殼體52和沖頭48全方位封閉，附加驅(qū)動(dòng)裝置28的操控線路32在推進(jìn)燃料50之內(nèi)結(jié)束。
[0041 ]沖頭48具有孔54，其垂直于沖頭48的引導(dǎo)部46延伸。磁驅(qū)動(dòng)裝置18的控制線路24的其中一個(gè)導(dǎo)體延伸穿過孔54，該磁驅(qū)動(dòng)裝置在環(huán)繞沖頭48的區(qū)域內(nèi)與附加驅(qū)動(dòng)裝置28的殼體52牢固地連接。沖頭48結(jié)合操控線路24的導(dǎo)體的固定和棱邊相對(duì)較尖銳的過渡部形成分離元件56，用以切斷控制線路24。
[0042]當(dāng)出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)36時(shí)，在操控線路32的端部之間出現(xiàn)火花，其觸發(fā)煙火技術(shù)的推進(jìn)燃料50。基于推進(jìn)燃料50所處的空間的腔室狀的構(gòu)造，沖頭48沿引導(dǎo)部46朝向撞擊銜鐵40的方向加速。在此，借助作用為分離元件46的沖頭48將控制線路24在沖頭48和殼體52之間的區(qū)域內(nèi)剪開并進(jìn)而切斷，這基于控制線路24的位于孔54之內(nèi)的區(qū)域朝向撞擊銜鐵40的方向的運(yùn)動(dòng)和控制線路24的其他區(qū)域的穩(wěn)定的位置結(jié)合沖頭48和殼體52的相對(duì)較尖銳的棱邊來實(shí)現(xiàn)。其結(jié)果是，線圈38的通電中斷，撞擊銜鐵40借助此處未示出的彈簧朝向孔洞42的方向運(yùn)動(dòng)，其中，繼電器觸頭20斷開。彈簧是繼電器16的組成部分，其在繼電器16被切斷電流時(shí)將繼電器觸頭20轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)。附加地，撞擊銜鐵40在出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)36時(shí)借助沖頭48朝向孔洞42的方向加速，這加速了繼電器觸頭20的斷開運(yùn)動(dòng)并且如果由于過電流而存在熔化，那么就會(huì)消除它們之間的熔化。
[0043]圖4a示出高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的另一實(shí)施方式，該高伏車載網(wǎng)絡(luò)具有消耗器網(wǎng)絡(luò)6、高伏電池4和電線路8，電線路同樣具有過電流保護(hù)器12。與高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的圖1所示的變型方案相比，具有帶繼電器觸頭20的繼電器16的快速斷路器14由另一繼電器10替換。因而，電線路8在兩個(gè)導(dǎo)體8a、8b的每一個(gè)中分別具有繼電器10，其借助控制信號(hào)26來加載，控制信號(hào)借助機(jī)動(dòng)車的油門踏板或點(diǎn)火開關(guān)生成。電線路8此外還包括短路橋58，借助該短路橋使電線路8的兩個(gè)導(dǎo)體8a、8b彼此接觸，并且短路橋因而與消耗器網(wǎng)絡(luò)6并聯(lián)。這兩個(gè)繼電器10在此布置在短路橋58和消耗器網(wǎng)絡(luò)6之間，而過電流保護(hù)器12位于短路橋58的電池側(cè)。短路橋58包括快速斷路器14，其包括TRIAC形式的半導(dǎo)體開關(guān)60和控制裝置62。在此，控制裝置62被加載安全氣囊信號(hào)36。
[0044]在高伏車載網(wǎng)絡(luò)2正常運(yùn)行時(shí)，半導(dǎo)體開關(guān)60斷開，因而短路橋58是不導(dǎo)通的。在安全氣囊信號(hào)36出現(xiàn)時(shí)，半導(dǎo)體開關(guān)60借助控制裝置62轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的狀態(tài)。因而在這種情況下借助短路橋58引導(dǎo)電流。在此，短路橋58的電阻小于消耗器網(wǎng)絡(luò)6的電阻，從而借助電池4提供的電能基本上僅流過短路橋58而不流入消耗器網(wǎng)絡(luò)6。由于流過由電池4、兩個(gè)導(dǎo)體8a、8b的相應(yīng)一部分、過電流保護(hù)器12和短路橋58構(gòu)成的電路的短路電流，過電流保護(hù)器12被觸發(fā)，因而禁止電流流過電線路8。其結(jié)果是，消耗器網(wǎng)絡(luò)6與高伏電池4電流分離。
[0045]在圖4b中，與高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的前面所示的變型方案相比，半導(dǎo)體開關(guān)60通過繼電器64替換，代替操控半導(dǎo)體開關(guān)60地，控制裝置62更改為操控繼電器64。在其他方面，快速斷路器14和過電流保護(hù)器12結(jié)合短路橋58和安全氣囊信號(hào)36的工作原理像在圖4a中那樣描述。
[0046]在圖4c中，在高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的另一實(shí)施方式中，與圖4b所示的變型方案相比替換了快速斷路器14。快速斷路器14又具有被加載安全氣囊信號(hào)36的控制裝置62。然而，借助該控制裝置控制作用到兩個(gè)切換觸頭66的驅(qū)動(dòng)裝置68。驅(qū)動(dòng)裝置68例如以煙火技術(shù)實(shí)施，從而在出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)36時(shí)，爆炸燃料點(diǎn)火并且兩個(gè)切換觸頭66彼此連接，這導(dǎo)致短路橋58的導(dǎo)通的狀態(tài)。
[0047]在圖5中示出高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的最后一個(gè)實(shí)施方式，其除了快速斷路器14之外對(duì)應(yīng)于圖1所示的實(shí)施方式。在此所示的快速斷路器14同樣包括繼電器16，其具有磁驅(qū)動(dòng)裝置18和與磁驅(qū)動(dòng)裝置18處于作用連接中的繼電器觸頭20。快速斷路器14此外還具有半導(dǎo)體開關(guān)70，其與繼電器觸頭20和過電流保護(hù)器12串聯(lián)并且布置在這兩者之間。此外，快速斷路器14還包括控制裝置72，其被加載控制信號(hào)26和安全氣囊信號(hào)36。半導(dǎo)體開關(guān)70在高伏車載網(wǎng)絡(luò)2的按規(guī)定的運(yùn)行時(shí)始終處于閉合狀態(tài)，并且因而是引導(dǎo)電流的。由于出現(xiàn)控制信號(hào)26，借助控制裝置72給磁驅(qū)動(dòng)裝置18通電，因而使繼電器觸頭20運(yùn)行。在出現(xiàn)安全氣囊信號(hào)36時(shí)，借助控制裝置72切換半導(dǎo)體開關(guān)70，因而中斷電流流過該半導(dǎo)體開關(guān)。附加地操作磁驅(qū)動(dòng)裝置18并且使繼電器觸頭20彼此分離?；趯?duì)半導(dǎo)體開關(guān)70的操控可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)較快地結(jié)束電流流過電線路8，而基于與此相比緩慢地?cái)嚅_繼電器觸頭20附加地實(shí)現(xiàn)消耗器網(wǎng)絡(luò)6與高伏電池4的電流分離。因而，借助半導(dǎo)體開關(guān)14首先能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)較快的斷電，隨后能夠?qū)崿F(xiàn)電流分離。
[0048]本發(fā)明不局限于前述實(shí)施例。具體而言，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以從中推導(dǎo)出本發(fā)明的其他變型方案，而不偏離本發(fā)明的主題。此外尤其地，所有結(jié)合實(shí)施例描述的單獨(dú)特征也可以按其他方式彼此組合，而不偏離本發(fā)明的主題。
[0049]附圖標(biāo)記列表
[0050]2 高伏車載網(wǎng)絡(luò)[0051 ] 4 高伏電池
[0052]6 消耗器網(wǎng)絡(luò)
[0053]8 電線路
[0054]8a 電導(dǎo)體
[0055]8b 電導(dǎo)體
[0056]10 繼電器
[0057]12 過電流保護(hù)器
[0058]14快速斷路器
[0059]16繼電器
[0060]18磁驅(qū)動(dòng)裝置[0061 ]20繼電器觸頭
[0062]22繼電器驅(qū)動(dòng)裝置
[0063]24控制線路
[0064]26控制信號(hào)
[0065]28附加驅(qū)動(dòng)裝置
[0066]30離合器
[0067]32操控線路
[0068]34控制裝置
[0069]36安全氣囊信號(hào)
[0070]38線圈[0071 ]40撞擊銜鐵
[0072]42孔洞
[0073]44撞擊銜鐵的引導(dǎo)部
[0074]46沖頭的引導(dǎo)部
[0075]48沖頭
[0076]50推進(jìn)燃料
[0077]52殼體
[0078]54孔
[0079]56分離元件
[0080]58短路橋[0081 ]60半導(dǎo)體開關(guān)
[0082]62控制裝置
[0083]64繼電器
[0084]66切換觸頭
[0085]68驅(qū)動(dòng)裝置
[0086]70半導(dǎo)體開關(guān)
[0087]72控制裝置
【主權(quán)項(xiàng)】
1.機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)，所述高伏車載網(wǎng)絡(luò)具有高伏電池(4)、消耗器網(wǎng)絡(luò)(6)以及快速斷路器(14)，所述高伏電池和所述消耗器網(wǎng)絡(luò)借助電線路(8)彼此連接，所述快速斷路器用于將所述高伏電池(4)與所述消耗器網(wǎng)絡(luò)(6)分離，其中，所述快速斷路器(14)被加載安全氣囊信號(hào)(36)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述電線路(8)包括所述快速斷路器(14)，所述快速斷路器具有繼電器(16)以及附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)、尤其是煙火技術(shù)的附加驅(qū)動(dòng)裝置，所述繼電器不僅具有繼電器觸頭(20)而且也具有磁驅(qū)動(dòng)裝置(18)，其中，所述磁驅(qū)動(dòng)裝置(18)具有與繼電器驅(qū)動(dòng)裝置(22)連接的控制線路(24)，并且所述附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)具有操控線路(32)，所述操控線路被加載所述安全氣囊信號(hào)(36)，其中，所述繼電器(16)尤其是無電流時(shí)斷開。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述磁驅(qū)動(dòng)裝置(18)具有能運(yùn)動(dòng)的撞擊銜鐵(40)，所述附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)作用到所述撞擊銜鐵上。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)具有用于切斷所述控制線路(24)的分離元件(56)，其中，所述分離元件(56)尤其是包括沖頭(48)，所述沖頭具有垂直于所述沖頭(48)的引導(dǎo)部(46)的孔(54)，并且其中，所述控制線路(24)穿引過所述孔(54)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)與用于機(jī)械分離所述繼電器觸頭(20)的絕緣隔板處于作用連接中。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述電線路(8)包括過電流保護(hù)器(12)以及與所述消耗器網(wǎng)絡(luò)(6)并聯(lián)的短路橋(58)，所述過電流保護(hù)器尤其是熔斷保險(xiǎn)絲，其中，所述過電流保護(hù)器(12)布置在所述短路橋(58)的電池側(cè)，并且其中，所述短路橋(58)具有所述快速斷路器(14)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述快速斷路器(14)具有閉合的、尤其是無電流時(shí)閉合的半導(dǎo)體開關(guān)(60)或具有繼電器(64) ο8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)， 其特征在于， 所述電線路(8)包括所述快速斷路器(14)，所述快速斷路器具有彼此串聯(lián)的繼電器(16)和半導(dǎo)體開關(guān)(70)。9.快速斷路器(14)，尤其是機(jī)動(dòng)車的快速斷路器，所述快速斷路器包括具有磁驅(qū)動(dòng)裝置(18)的繼電器(16)和附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)、尤其是煙火技術(shù)的附加驅(qū)動(dòng)裝置，其中尤其是，所述磁驅(qū)動(dòng)裝置(18)具有與繼電器驅(qū)動(dòng)裝置(22)連接的控制線路(24)，并且所述附加驅(qū)動(dòng)裝置(28)具有操控線路(32)和用于切斷所述控制線路(24)的分離元件(56)。10.安全氣囊信號(hào)(36)作為用于中斷機(jī)動(dòng)車的高伏車載網(wǎng)絡(luò)(2)的高伏電池(4)與消耗器網(wǎng)絡(luò)(6)之間的電連接(8)的觸發(fā)條件的用途。
【文檔編號(hào)】B60R21/01GK105980196SQ201580007436
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2015年2月4日
【發(fā)明人】馬庫斯·比爾納, 曼努埃爾·恩格瓦爾德, 克勞斯·戈特沙爾克, 帕特里克·格羅斯, 彼得·梅克勒, 馬庫斯·米克利斯, 里卡多·皮門塔, 埃瓦爾德·施奈德
【申請(qǐng)人】埃倫貝格爾及珀恩斯根有限公司