[发明专利]用于电驱动的车辆的供电的保护开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种电驱动的车辆的、特别是电动车辆的供电的保护开关。

背景技术

估计在未来由电驱动的车辆、特别是电动车辆、电车或者说电瓶车在社会上的地位会越来越高。为此需要建立与此相配套的基础设置，合适的和安全的充电系统就属于此。必须保证在给电驱动的车辆充电时的安全。否则，当出现绝缘故障或者其它的故障时，就会发生在电驱动的车辆的壳体上存在电网电压，这会导致死亡的人员伤害。

为了避免这种危险，有必要在供电装置中集成保护开关。这个保护开关具有故障电流保护开关。当出现故障电流时，会中断供电，这导致电驱动的车辆与电网分离。因为电动车辆的充电过程的持续时间很长，所以通常不会注意到故障电流。为了防止充电过程被短时的并不危险的故障（例如电网中的电压波动）所中断，可以设置自动检测功能。这种功能周期性地检查是否还存在故障，并且在无故障时接通所述供电系统，这样就可继续所述充电过程。

为了接通供电/电流，需要开关元件、例如执行元件，它为接通用于电流的触点而提供能量。此外，通常也包括接通所述触点的开关机构。这个具有触点的执行元件可以是继电器、接通器、或者类似的元器件。

在通过执行元件接通所述开关元件的触点时，电流流过该执行元件，如继电器-或者保护线圈等，该执行元件引起对于保护开关的加热。因为通常保护开关是在恶劣的环境条件下使用的，所以对于壳体来说需要结实的和紧凑的结构形状。

因此，特别是在充电情况时在接通电源时长时间地在设备的内部加热并非不重要。

通常借助于大功率继电器来完成一种接通，以实现所希望的接通功率，这种接通功率由微型控制器进行控制。在整个运行期间必须有电流流过这个大功率继电器，这导致在保护开关/保护装置的内部的温度的提高。

发明内容

本发明的任务是提供一种解决热问题的方案。

这个问题通过具有权利要求1特征的保护开关得以解决。

根据本发明规定，供电系统的接通或者中断、也就是电流的接通和断开是通过双稳态的开关元件、如双稳态的继电器、双稳态的接触器、双稳态的行程磁铁、或者双稳态的执行元件来实现的。这种做法的优点是，在接通状态时继电器线圈、接触器线圈、执行元件线圈并不是持久地有电流流过，这样就可减小损耗功率，或者使其功率损失保持得尽可能地低。

在从属权利要求中对本发明的一些有利的方案进行了说明。

在本发明的一种有利的方案中，保护开关具有高的保护级别，如IP65。这种高的要求意味着，壳体的设计必须适合相应的保护级别的要求，并且具有高的屏蔽，这种高的屏蔽在物理作用上也带来高的温度方面的屏蔽。这种高的温度方面的屏蔽第一次地可用低发热的双稳态的开关元件得以实现。

在本发明的一种有利的方案中，通过双稳态的行程磁铁来实现双稳态的开关元件，所述双稳态的行程磁铁能以简单的方式设置在印制电路板上，并且能够通过仅仅一条导线通过相反方向的电流脉冲进行控制。

附图说明

下面借助附图对本发明的一个实施例进行更加详细的说明。这些附图示出：

图1：与供电系统相连接的车辆的简图；

图2：用于供电系统的保护开关的简图；

图3：具有开关装置的行程磁铁；

图4：行程磁铁的第一截面图；

图5：行程磁铁的第二截面图。

具体实施方式

图1示出一台电驱动的车辆E，所述车辆通过充电电缆L与电源I相连接，所述充电电缆L具有保护开关S。

图2示出了一种保护开关S，它具有故障电流保护开关FI、自动检测功能A、控制器ST和双稳态的开关元件BI。电源I的电流流过保护开关S继续流入到电驱动的车辆E中，在所述保护开关中，电流首先通过故障电流保护开关FI，然后通过双稳态的开关元件BI。

保护开关S具有自动检测功能A，所述自动检测功能在有故障时周期性地检查是否存在故障情况。在没有故障时，通过控制装置ST通过电流脉冲引起双稳态开关元件的闭合。在有故障时，故障电流保护开关直接地或者通过控制装置ST给双稳态的开关装置发出信号，以断开电路。

图3示出了具有开关装置（7）的根据本发明的行程磁铁（Hubmagnet）（1）。

图4示出了按照图3的其触点被打开的根据本发明的行程磁铁（1）的截面图。在基本状态时，行程磁铁（1）是不通电流的。它不给开关装置施加力。接触压力弹簧和开启弹簧（2/3）是松驰的。移动接触支架（4）被打开，因此电路被断开。