[发明专利]具有与接地插座相耦合的冗余电源和过电流保护模块以及二极管的电气组件

说明书

技术领域

本发明涉及电气组件的电源。

背景技术

在某些领域中，例如车辆(其可为机动型的)领域，某些电气组件被连接到电源电路，该电源电路保证这些电气组件的正电源和负电源(或接地极)。

正电源通常由受熔丝保护，并且直接地(在永久供电的情况下)或者通过开关(在以交换方式供电的情况下)联接至第一电能源(例如，电池)和第二电能源(例如，交流发电机)的正极端子的电导体来实现。

负电源(或接地极)通常由通过接地插座联接至金属结构或部件(例如，车辆的车身(或车厢))的电导体来实现，该接地插座包括电导体上的压接的接线片和螺接件。该金属结构或部件自身通过其它接地插座联接至第一电能源和第二电能源的负极端子。

限制金属结构或部件上的接地插座的数量以满足插入和布置的约束，通常通过(经由接头、接线片的叠加或连接器的)等电势连接在多个电气组件之间(例如，在计算机之间，或在计算机、传感器和致动器之间)共享同一个接地插座。

由通过用螺钉固定在金属结构或部件(例如，壳体)上的接地插座的来实现的负电源通常是电源电路的弱点。这尤其导致了以下事实：在大批量布置的状况下(其中，操作员不是电气领域的专业人员且分配给装配的时间较短)，与通过插入的连接器的连接的质量相比，螺钉连接的质量更难保证。

操纵至少一种安全功能的电气组件的电源损耗可能导致危险事件。例如，诸如参与车辆(其可为混合动力型的)的热力发动机的起动控制链的计算机之类的电气组件的情况。对于该类型的电气组件，可以实现电源冗余以限制电源(正或负)损耗的风险。该电源冗余应当考虑某些约束，尤其是为了避免在接地极损耗时由电流再循环造成的过电流或短路的风险，和/或支持在其期间供应电压降到很低的起动脉冲(例如，为热力发动机的)。

多种冗余电源已被提出。

而且，可以实现与第一电能源和第二电能源相并联的接线，具有在包含熔丝的箱体上的正极侧和在接地的金属结构(或部件)上的负极侧的同时的分开的连接。这能够在车辆行驶阶段实现车辆总电源的“伪冗余”。事实上，在与第一电能源(例如，电池)的联接损耗情况下，在正极端子侧和负极端子侧，第二电能源(例如，交流发电机)可以向电气组件供应能量，除非在电压降低的浪涌电流过大的情况下。

还可以一方面，通过分别来自分别被耦合至第一和第二电能源的两根熔丝的两根正电源线以及分别来自联结于金属结构(或部件)的两个接地插座的两根负电源线向电气组件供电，第二方面，在电气组件内部，在正电源侧和负电源侧处实现“或”型逻辑功能(例如，利用二极管)，以及第三方面，将诊断输入端安置在电气组件的微控制器上，以检测正电源或负电源的损耗，并通过适当的方式(例如，光信号或显示于屏幕上的消息)通知使用者。

这种复杂的冗余电源的解决方法的缺点在于，串联二极管以在正电源侧和负电源侧实现“或”型功能生成非负的压降(典型地每个二极管0.6V到0.8V，或者总压降大约1.2V到1.6V)，这在一些阶段(例如，热力发动机的起动阶段)中可能会引起麻烦，尤其是呈现较低温度。例如，这种降低可能引起计算机的置零(或“复位”)。

还可以一方面，通过分别来自分别被耦合至第一电能源和第二电能源的两根熔丝的两根正电源线以及分别来自联结于金属结构(或部件)的两个接地插座的两根负电源线向电气组件供电，第二方面，在电气组件内部，在正电源侧和负电源侧的简单等电势处实现“或”型逻辑功能(例如，利用二极管)，以及第三方面，将诊断输入端安置在电气组件的微控制器上，以检测正电源损耗，并通过适当的方式(例如，光信号或显示于屏幕上的消息)通知使用者。

这种复杂的冗余电源的解决方法相对于前一解决方法呈现出的优点在于生成较弱的压降，这是由于在电源电路中仅串联了单个二极管(其通常还呈现于计算机中，以在电池倒置的情况下进行保护)。然而，其呈现了多个缺点。事实上，两个接地极中的一个的损耗不能被诊断，并且在经由接头，由第一电气组件的两个接地联接向多个电气组件供电时，这些在接头下游的接地联接中一个的损耗引起由其它接地联接通过第一电气组件的接地极的等电势向其它电气组件的重新供电，并且如果这些其它电气组件具有过高的消耗，可能会破坏该等电势，这本身可能引起第一电气组件起火。

发明内容

因此，本发明的目的尤其在于提出一种适用于改善该情况的冗余电源的替代解决方法。

为此，本发明提出一种电气组件，包括：