[发明专利]用于对电流路径进行直流电流中断的分离设备和机动车的车载电网

说明书

本发明涉及用于对电流路径(8)进行直流电流中断的分离设备(12)，尤其是用于机动车(2)的车载电网(4)的分离设备，该分离设备具有混合型开关(14)和能切换的电阻级联部(22)，混合型开关具有引导电流的机械的接触系统(18)并且具有与该接触系统并联的第一半导体开关(20)，电阻级联部具有至少一个欧姆电阻(24)并且与混合型开关(14)的接触系统(18)并联。

技术领域

本发明涉及用于对电流路径进行直流电流中断的分离设备，尤其是用于机动车的车载电网的分离设备。本发明还涉及具有这种分离设备的用于机动车的车载电网。

背景技术

车载电网用于向耗电器和设施供应车载电网的运行电压。这种车载电网通常借助例如形式为电化学电池系统的能量存储器来供应。受系统制约地，这种类型的电池系统一方面持久地提供运行电流并提供运行电压，这些运行电流和运行电压被定在12V至48V(DC)的低压范围(NV)内和在大约高至1500V(DC)甚至更高的高压范围(HV)内。在此，例如为了安装、装配或维修的目的，以及尤其是为了通常的人员保护，将电部件或装置与充当直流电流源的电池系统可靠地分离是值得期待的。相应的分离设备在此必须能够在负载下可靠且运行安全地进行中断，在负载下意味着无需事先切断直流电流源。

为了负载分离可行的是，使用机械的开关(开关接触部、接触系统)，其优点在于，当接触部断开时，建立起电装置(消耗器)与直流电流源(电池系统)的电气分离。与之相对地，如果将大功率的半导体开关用于负载分离，则即使在正常运行中也不可避免地会在半导体开关上出现功率损耗。此外，使用这种类型的功率半导体典型地可能无法确保电气分离并因此可能无法确保可靠的人员保护。

从DE 102 25 259 B3公知有一种构造为负载分离器的电插塞连接器，该电插塞连接器按照混合型开关的类型具有半导体开关以及主接触部和辅助接触部，它们与直流电流源连接。在拔出过程中在先的主接触部与在后的并且与半导体开关串联的辅助接触部并联。在此，驱控半导体开关以用于避弧或消弧，其中，周期性地接通和关断半导体开关。

由WO 2010/108565 A1公知有一种混合型的分离设备，其具有机械的接触系统和与该机械的接触系统并联的半导体开关。半导体开关与不具有附加的能量源的控制电子器件耦接。在机械的接触系统闭合时，控制电子器件或半导体开关电流截止，这意味着实际上没有电流或没有电压。控制电子器件从分离设备、也就是说从分离开关系统本身获得运行所需的能量，其中，在断开机械的接触系统时产生的电弧能量得到使用。在此，控制电子器件在驱控侧以如下方式与机械的接触系统互连接连，即，在接触系统断开时，由于跨越接触系统的开关接触部的电弧而产生的电弧电压进而使半导体开关切换成导引电流。

一旦控制电子器件切换成导引电流，电弧电流就开始从机械的接触系统转换到半导体开关上。由此可以使接触系统的开关接触部之间的电弧熄灭。

发明内容

本发明的任务是，提供一种特别合适的用于对电流路径进行直流电流中断的分离设备(混合型开关或电子器件)，尤其是用于机动车的车载电网的分离设备。尤其地，在此说明一种分离设备，其即使在切换高的车载电网电压时也具有改善的运行安全性。本发明的任务还在于，说明一种特别适合的机动车的车载电网，其具有这种分离设备。

在分离设备方面，根据本发明，该任务利用权利要求1的特征来解决，并且在车载电网方面，利用权利要求8的特征解决。有利的设计方案和改进方案是各自的从属权利要求的主题。

根据本发明的分离设备作为尤其是用于机动车的车载电网的用于对电流路径进行直流电流中断的分离开关系统而适用并且被设立。在此，分离设备具有混合型开关，该混合型开关具有引导电流的机械的接触系统(开关)和与该接触系统并联的第一半导体开关。在此，所并联的第一半导体开关在机械的接触系统处于闭合状态下是断开的，即切换成截止或不导通，从而使得电流经由机械的接触系统的切换路径被引导。由此确保了分离设备在正常运行中的特别低的通向损耗通路损耗。