[发明专利]电气保险装置、电气保险装置的运行方法和电气牵引网络

说明书

本发明涉及一种电气保险装置(1)、其运行方法和电气牵引网络，包括：电高温技术点火器(3)，借助电高温技术点火器可移动的分离元件(4)，以及具有分离部分(6)的母线(5)，其中，相对于电高温技术点火器和母线的分离部分布置可移动的分离元件，使得可移动的分离元件能够在电高温技术点火器触发之后移动，由此能够将母线在分离部分中断开，其中，电气保险装置具有至少一个触发部件(8a,8b)，其被构造为，当在母线的至少一个部分(11a,11b)上传导的电流或者其时间变化超过边界值时，基于经由母线的至少一个部分传导的电流或者其时间变化，提供触发电高温技术点火器所需的点火电流。本发明还涉及所属的方法以及电气牵引网络。

技术领域

本发明涉及一种电气保险装置、电气保险装置的运行方法以及电气牵引网络。

背景技术

用于汽车的高压电池除了包含电池单元之外，还包含连接单元(英语“BatteryJunction Box(电池接线盒)”)，其使得电池内部的高压能够主动地连接到车辆牵引网络或者从其分离。由此能够实现仅在行驶期间高压处于车辆牵引网络上，相反在汽车停止时没有电压存在。通常，连接单元具有两个机电接触器，经由其可以连接或者切断正极路径和负极路径。

在电池运行期间(例如在行驶时或者在电池充电时)，通过限制最大允许电流，来防止电池单元和机电接触器过载，其中，考虑当前的边界条件，例如电池单元的温度。如果超过了最大电流，则在预先定义的可信度测试时间之后将接触器断开。由此防止电池单元损坏。

此外，原则上要注意不超过接触器的载流容量。在载流容量以上，由于电流流动而产生的热输入使得接触器的接触器触点焊接在一起。为了避免这，必须在达到载流容量之前将接触器断开。

然而，在发生短路的情况下，电流如此之快地超过接触器的载流容量，使得必须考虑接触器触点的焊接。因此，通常设置附加的熔断保险装置，其在这种情况下负责使电路分离，由此不仅保护电池单元、而且保护高压车载网络免于过载。

在设计保险装置时，必须考虑由于在车辆运行期间出现的明显的电流峰值而导致的保险装置的老化。因为保险装置的触发阈值随着老化的增加而减小，因此需要使用足够大的保险装置，以使得在老化状态下在正常运行电流范围内的电流峰值下也不触发。然而，这些大的保险装置在新的状态下相反具有较高的触发阈值，使得必须对应地选择连接的高压车载网络的大的线缆横截面。

在车辆的牵引网络中，高压电池不仅对电动机供电，而且在需要时还对其它部件、例如空调压缩机、加热器、充电设备和/或DC/DC转换器供电。因为其功率消耗明显比电动机的功率消耗小，因此已知电动机通过主导线与高压电池连接，而其它部件经由辅助导线与高压电池连接，其中，其通过相应地与流动的电流匹配的熔断保险装置保护。

为了保护汽车中的12V车载网络电池，还已知高温元件(所谓的“Pyro-Fuse”)。这种高温元件例如由Autoliv公司作为“Pyro Safety Switch(PSS)”销售。“Pyro SafetySwitch(高温安全开关)”非常靠近12V车载网络电池，并且在发生事故的情况下使12V车载网络电池与12V发生器和/或12V车载网络之间的连接线路分离。作为用于触发该分离的信号，例如使用气囊控制设备(英语：Airbag Control Unit-ACU)的信号。一旦该信号取状态“活动”，则ACU在“Pyro Safety Switch”的控制输入端处产生10V的电压。与“Pyro SafetySwitch”的内电阻对应，由此产生1.75A的电流，由此最晚在0.5ms之后爆炸装药在“PyroSafety Switch”的点火器中爆炸，并且使活塞形状的分离元件移动。最晚在另外0.1ms之后，具有特别为此构造的触头的活塞形状的分离元件与母线的分离部分接触并且将其断开。母线随后断开，并且电流不再能够经由其流动。