[发明专利]用于保护电气的车载电网的互锁开关回路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于保护电驱动的车辆的电气的车载电网的互锁开关回路。尤其地，本发明涉及在互锁开关回路运行期间的效率的改善。

背景技术

在蓄电池系统中使用互锁开关回路来确保电气系统、诸如电气驱动总成的高压安全。其他已知的用于互锁开关回路的描述为术语“引导线”或者“引导的线路(pilot line)”。在此，低压印制导线环路通过待监控的部件来设置。如果印制导线环路中断了，那么通过该印制导线环路不能再流过任何电流，这将被分析单元检测出来。该分析单元能够例如被设置在蓄电池壳体内的蓄电池模块之中。典型地，在这种情况下然后断开所谓的接触器，从而无电压地开关车辆中的整个高压电网。在现有技术之中，近来使用越来越多的用来产生互锁信号的电流源，因为它们具有以下优点，即在已知的电流的情况下也能够由其它分析电路来监控互锁开关回路的功能正常性。与之相关地，图1示出了典型的互锁电流源电路1，其中借助于双极性晶体管T和功率放大器OP来实现电流源并且通过四个开关S₁、S₂、S₃、S₄来设置电流装置。其它部件在该插图中通过导体回路2内的电阻Z_L来表示。在输入侧，功率放大器OP通过参考电压源U_Ref和在晶体管T和电气的地之间设置的欧姆电阻R上的电压降来供电。在所描述的电压拓扑结构之中的缺点在于在电压源上的电压降，其在较低的供电电压和较高欧姆的负载Z_L的情况下会破坏其工作方式。同样具有缺点的是对于两个开关S1、S2的短路保护例如通过在输出侧的电阻的串联电路来实现，这将进一步提高所需的供电电压U_B。

发明内容

为了避免前述的缺点而提出了一种用于保护电驱动的车辆的电气的车载电网的互锁开关回路。该互锁开关回路包括伴随着车载电网中的高压部件的装置的带保护的连接的印制导线环路。此外设置有第一电流源、第一电流镜和第二电流镜。对于电路技术领域的技术人员来说电流镜的结构和工作方式是已知的并且因此不会为了概述之目的而详细讨论。在此，第一电流源被设置用于将从所述第一电流镜的输入端流出的电流引入所述第二电流镜的输入端。换句话说，第一电流源在输入侧将电流从第一电流镜“拉”出并且将其在输入侧引入至第二电流镜。在此，印制导线环路连接在第一电流镜的输出端和第二电流镜的输出端之间。换句话说，从第一电流镜的输出端流出的电流在其流过第二电流镜的输出侧之前流经导体回路。与现有技术相反地，通过依据本发明的互锁开关回路实现了短路电流限制，从而使得在印制导线环路和供电电压U_B之间的短路不会造成任何损坏。

从属权利要求示出了本发明的优选的改进构型。

进一步优选地，该互锁开关回路包括调节器、第一分压器和第二分压器。所述第一分压器和所述第二分压器例如分别包括两个串联连接的欧姆电阻。在此，所述第一分压器与所述印制导线环路并联地设置在所述第一电流镜的输出端和所述第二电流镜的输出端之间。尤其地，所述相对应的分压器的电阻具有基本上相同大小的值。再者，第二分压器被设置用于为所述调节器提供参考量。这一点能够例如通过如下来实现，即第二分压器被设置在供电电压U_B和电气的地之间。所述第二分压器同样能够包括基本上相同大小的两个欧姆电阻。所述调节器的输入端被设置在所述第一分压器和所述第二分压器之间。换句话说，调节器的第一输入钳位在第一分压器的输出端处以及调节器的第二连接端在第二分压器的输出端处设置。与印制导线环路并联设置的第一分压器在此尤其高阻地加以设计，以便使得在正常运行时产生较小的功率损耗。在此第一分压器的输出端为调节器提供互锁开关回路的所期望的中间电势。在第二分压器处所产生的电压在此用于为调节器提供一个标称量。以这样的方式能够以较小的功率损耗来运行用于确保高压电网安全的互锁开关回路的印制导线环路。