[发明专利]汽车的电子安全断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车中的电子断路器，该电子断路器包括开关网络，此外，本发明还涉及一种具有该电子断路器的系统以及用于控制这样的电子断路器的方法。

背景技术

汽车中的内燃机在停用状态下并不提供任何扭矩。出于这一原因至今还不能够通过注入燃料而自主地起动这样的内燃机。这引起了，为了起动而必须对车辆内部的内燃机施加扭矩。这个扭矩通常通过起动机或电机来提供。为了起动或驱动内燃机而需要这样的电机。

由汽车的电池来向内燃机的起动机供能。在起动的瞬间，即，在开动起动机时，其电感负荷是低欧的并且很高的电流从电池流经起动机。起动机的电感在起动的瞬间几乎是短路的。由此引起了高电流导致电池极处的电池电压的跌落。在车辆通常的起动过程中，电池电压在较短时间后跌落到极限值以下。因此这导致了，汽车电路网络中的需要最小电压的其他用电器不再能得到足够的电能供应。

当内燃机借助于起动机来起动时，在起动过程中这种电压跌落在所有具有内燃机的运输工具(Fahrzeug)中都会发生。运输工具例如可以是汽车、轨道车辆或者飞机。此外就此主体的意义而言，船也是运输工具。

为了避免在起动过程中的电压跌落，特别是在现今为了节省燃料而常见的启停工作中的电压跌落，存在多种电压支持方案，例如使用支持电容器，使用额外的电池，还有使用起动电流限制系统。

起动电压或起动电流的限制系统常见为起动电压跌落限制器(SEB)、起动电流限制器(SCL)、起动电流控制器(SCC)、电压跌落限制器(VDL)或者类似物的形式。这样的起动电流限制系统通过减少从电池流向起动机的电流限制起动电压跌落。就此还是承受了电压直到既定的下限值的跌落。此外，带来了起动时间的延迟，因为起动机在起动过程中并没有得到电池所提供的全部可用电能，而是得到了限制的电能。

在利用常规电池的驱动过程中，电池电压在数毫秒后跌落到8伏特以下。这个初始的电压跌落作用在全部与电池连接的用电器。仅短暂地发生的初始的电压跌落能够例如通过上游连接的缓冲电容器来补偿。在常见的驱动过程中，电池的电压在起动后短时间地直接回复到9伏特以上，不过随后由此又重新跌落到9伏特以下。这个第二次的电压跌落不能够通过常规的缓冲电容器来补偿，因为其电容仅足够用于补偿第一次的电压跌落。缓冲电容器通常在第一次电压跌落后放电，并且在起动过程中的第二次电压跌落导致了在汽车电路网络内的问题。特别是电动机控制设备以及气囊控制设备以及其他控制设备可能短暂地失灵，因为各个控制设备都并非设计用于低于9伏特的这样低电压水平。

起动电流限制系统通常设置在电池与起动机之间。常规的汽车电路网络拓扑包含电池、起动机、发电机以及至少一个用电网络。根据不同的设计，起动机和发电机分别通过分开的电路供电或者通过组合的起动机-发电机电路供电。为了避免碰撞情况下的短路，起动机电路或者起动机-发电机电路通过所谓的安全电池端子不可逆地从汽车电路网络中断开。

为了限制在电池处的电压跌落，除了撞击情况下的保险以外必须额外地设置起动电流限制系统。

电池导体的常规保险装置设置不可逆的开关，特别是以烟火式的开关部件的形式的开关。在撞击情况下接收优选来自气囊控制设备的控制脉冲并触发烟火式的开关。这导致了，电池阳极从车辆的用电网络断开。特别是起动机以及发电机电路从电池阳极断开。为了能够保证车辆内部的安全功能，在使用这样的断开的部件的情况下，用电器网络到起动机以及发电机的并联电路能够继续与电池保持连接。不过，在这样的触发后不能够再次重启车辆并且需要进行牵引。此外，安全部件必须完全更换。

发明内容

因此本发明的任务主体在于为了车辆的电池电路，特别是为了发电机-电池电路和/或起动机-电池电路而提供一种便于维护的、能够灵活安装的开关。

该目的通过根据本发明所述的电子断路器以及根据本发明所述的系统及根据本发明所述的方法而实现。

所发现的是，通过适合的开关网络既能够实现对于起动机-电池电路的保险又能够实现对于发电机-电池电路的保险。这两个电路中的每个能够相互并联地经本发明的电子断路器而与电池阳极连接。就此，本发明的电子断路器在输入端与电池阳极基本处于短路。在本发明的开关网络的输出端处能够设置两个连接部件。第一连接部件能够用于与发电机-电池电路连接并且第二输出端能够设置用于与起动机-电池电路连接。