[发明专利]用于汽车应用的智能开关

说明书

本发明涉及一种用于汽车应用的智能开关(100)，特别是可重置和/或可编程的熔断器(101)，包括至少一个入口(103、103’、103”)、至少一个出口(105、105’、105”、105”’)以及将至少一个入口(103、103’、103”)和至少一个出口(105、105’、105”、105”’)电连接的开关电路(107)。为了提供用于汽车应用且能够提供不止一种切换功能的智能开关，开关电路(107)包括选自机电切换子模块(109)和电切换子模块(111)的列表的至少两个切换子模块，其中开关还包括用于控制至少两个切换子模块(109、111)的操作状态的控制单元(127)。

技术领域

本发明涉及一种用于汽车应用的电开关(electric switch)，特别是涉及一种可重置和/或可编程的熔断器，其包括至少一个入口、至少一个出口、以及将所述至少一个入口和所述至少一个出口电连接的开关电路。

背景技术

电气/电子(E/E)系统在车辆的不同子系统中随处可见，该些子系统例如是发动机和动力总成，底盘，车身和舒适性，信息娱乐，导航，驾驶员辅助，和交互式系统。这些系统伴随有线束，以通过线缆和网络接口的方式来支持这些系统。单独的线束是汽车中第三高成本部件(在发动机和底盘之后)，也是汽车中第三重的部件(在底盘和发动机之后)。因此，减轻线束重量的任何解决方案都直接有助于节省成本并有利于环境。

E/E特征数量的持续增长以及其发展推动着对于通过通用的互连基础结构而满足这种复杂性的综合和动态架构的需求。这样的基础结构包括通信，以及动力分配，部件的物理布置，以及部件上的功能映射。这需要不同的通信机制和网关，以使能智能介电之间的交叉网络。使用通用的E/E架构的总体优势在于，能够为不同的应用重复使用数据(即，来自传感器)，最优化线束，当添加新的功能时实现简单的可扩展性，以及能够为具有不同的扩展模块/级提供支持。

汽车的电开关是现有技术中已有的，并且能够获得具有标准化的尺寸和/或连接装置(即用于将开关置于电路中的接触端子，电路诸如是汽车的负载电路)的电开关。电熔断器是一种特定的开关，在特定的条件下，例如过载、载荷不匹配、过压、或连接到载荷电路的装置失效的情况下，电熔断器中断负载电路。

汽车工业在汽车的最集中的位置处大量地使用继电器与熔断器的组合。继电器的一个问题在于，在触头之间可能产生不期望的电弧，这可能导致触头突然关闭，或者由于在切换事件发生时由破坏性的电弧能量损坏的接触表面而使得继电器失效。US 7,282,924公开了一种具有用于检测电弧的子系统的电力系统，包括继电器单元，电流传感器，模拟电路，数字电路和处理单元，该处理单元被配置为控制继电器单元响应于识别电弧失效的事件而断开电流。这在可扩展性和灵活性上产生问题，更不用说更换熔断器带来的麻烦。添加更多的功能带来了额外的接线盒以及跟其配套的配线，这增加了车辆的重量，并且导致更多CO₂排放。

汽车上增加的电气复杂度会给电路和必须被包括在多种连接器中的电气开关和熔断器带来压力。常用于汽车领域的开关和熔断器通常是不可改变的，并且仅切换为闭合和断开负载电路。

从而，本发明的目的在于：提供一种用于汽车应用的智能的电开关，即，该电开关提供不止一种切换功能。

发明内容

最初提到的电开关通过以下方案解决了前述问题，其中开关电路(switchcircuit)包括选自机电切换子模块(electromechanic switching submodule)和电切换子模块(electric switching submodule)的列表的至少两个切换子模块，其中所述开关还包括用于控制所述至少两个切换子模块的操作状态的控制单元。

通过在电切换的开关电路中提供至少两个切换子模块(例如至少一个机电和至少一个电切换子模块)的任意组合，并且与控制单元一起，电开关变得智能，从而提供多于一个切换功能。例如，它可以根据需要进行定制，例如由于快速响应和容易地重置电切换子模块的能力以及机电切换子模块的优点，例如断电后的安全切换状态，而带来优势。