一种用于保护用于车辆的电池(124)的具有工作电流方向的电流回路(102)的设备(100)，其具有：用于提供控制信号(108)的控制装置(104)，该控制信号代表经过电流回路(102)的通过电流(115)的方向；和开关元件(106)，其构造用于依赖于控制信号(108)地中断电流回路(102)，以便保护电流回路(102)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于保护用于车辆的电池(124)的具有工作电流方向的电流回路(102)的设备(100)，其具有：用于提供控制信号(108)的控制装置(104)，该控制信号代表经过电流回路(102)的通过电流(115)的方向；和开关元件(106)，其构造用于依赖于控制信号(108)地中断电流回路(102)，以便保护电流回路(102)。【专利说明】 用于保护车辆的电流回路的设备和方法以及电流回路
本专利技术涉及一种用于保护用于车辆的电池的具有工作电流方向的电流回路的设备，还涉及一种相应的方法以及涉及一种用于车辆的电流回路。
技术介绍
在机动车中，利用熔断保险器件来保护用电器，以便在出现故障时能够切断过高电流。为了防止被错误的触发，在这里，保险器件针对高于额定电流的电流而设计。当然，这仅是在额定电流明显低于最大的电池电流时才是可行的。
技术实现思路
在该背景下，本专利技术根据独立权利要求提出了一种经改进的用于保护用于车辆的电池的具有工作电流方向的电流回路的设备、一种经改进的用于车辆的电流回路以及一种经改进的用于保护用于车辆的电池的具有工作电流方向的电流回路的方法。有利的设计方案由从属权利要求以及下面的描述得出。 车辆的电流回路可以借助主动式保险器件进行保护。这种主动式保险器件的优点在于，它能够非常快速地并且在电流回路内部稍微出现错误负载时就已经可以进行触发。 如果将机动车电池(KFZ-Batterie)接入电流回路中，那么可以利用相应的主动式保险器件进行机动车电池保护以防短路。与当额定电流处于机动车电池的最大电池电流的数量级时才被相对较晚地触发的熔丝保险器件相比不同的是，主动式保险器件可以已经提早地被触发。通过提早触发可以防止机动车电池的电池电压崩溃。电池电压的崩溃在最坏的情况下会导致控制仪器停止运转，并且因此应当避免。 通过主动式保险器件也可以安全地切断用电器，主动式保险器件自身可以生成在电池额定电流的数量级之内的电流。一旦出现短路，就已经可以切断短路电流。因此可以避免形成反向电流。由此确保例如车辆的安全工作。 用于保护用于车辆的电池的具有工作电流方向的电流回路的设备具有如下特征: 用于提供控制信号的控制装置，控制信号代表经过电流回路的通过电流(Stromfluss)的方向；并且 开关元件，其构造用于依赖于控制信号地中断电流回路，以便保护电流回路。 车辆指的是机动车。车辆可以具有内燃机、混合驱动器或电力驱动器。电池可以是车载电池或驱动用电池。电池可以是低压电池或高压电池。电池可以替代地认为是蓄能器。电流回路可以包括数个的能传导的连接线路和电气或电子元器件。例如，电流回路可以包括用电器或发电机。通过电流可以被称为流动经过电流回路或经过电流回路的至少一个线路区段的电流。控制装置可以包括测量装置或用于检测通过电流的方向的传感器装置。例如，控制装置可以构造用于感应式地检测通过电流的方向。为此，控制装置可以包括是电流回路的部件的或与电流回路联接的线圈。控制信号可以是电信号。例如，控制信号可以是控制电流或控制电压。控制装置可以包括电路，例如用于提供控制信号的放大器电路。控制装置可以构造用于依赖于电流回路的方向地调整控制信号的值或大小。控制装置可以构造用于将控制信号发给开关元件。开关元件可以具有接合到电流回路的线路中的开关的功能性。电气的、电子的或机电的构件可以作为开关元件来使用。在开关元件导通的状态下，通过电流可以运行穿过开关元件进而经过电流回路。在开关元件不导通的状态下，可以截止通过电流穿过开关元件进而使电流回路中断。控制信号可以构造用于使开关元件置于导通或不导通的状态下。开关元件可以构造用于在不存在或由控制装置非主动地发出控制信号的情况下(例如当电流传感器无效时或在开关回路的调试过程期间)，能够至少受限制性地使通过电流经过开关元件进而经过电流回路。也可以设置多个能够由控制装置分别借助控制信号驱控的开关元件。控制装置能够与一个开关元件或若干个开关元件组合地表示用于电流回路的或用于至少一个接入到电流回路中的元件(例如电池或电路元件)的主动式保险器件。主动式保险器件可以附加于或备选于过电流保险器件(例如熔断保险器件)地使用。工作电流方向可以表示在电流回路正常工作时流动经过电流回路的电流的电流方向。当由控制装置检测的电流方向偏离工作电流方向时，通过主动式保险器件可以中断电流回路。这样的偏离可以例如由于短路或在电流回路内部的损坏而发生。 例如，控制装置可以构造用于当通过电流的方向相应于电流回路的工作电流方向时提供第一控制信号，并且当通过电流的方向相反于工作电流方向时提供第二控制信号。在此，开关元件可以构造用于响应于第二控制信号地中断电流回路，响应于第一控制信号地，开关元件可以构造用于开启电流回路。例如，响应于第一控制信号地，开关元件可以构造用于降低穿过该开关元件的电连接的内阻。第一和第二控制信号可以在控制信号的值或大小上不同。例如，第一控制信号可以代表第一电压，并且第二控制信号可以代表不同于第一电压的第二电压。 因此，该控制装置可以构造用于提供控制信号作为用于开关元件的控制电压。控制电压例如适用于驱控形式为晶体管的控制元件。 工作电流方向可以相应于用于给电池充电的充电电流方向。为此，电流回路可以具有电池、和用于提供用以给电池充电的充电电流或充电电压的发生器、以及将电池与发生器连接起来的线路。在电流回路工作时，充电电流方向可以通过由发生器生成的充电电流预先给定。如果在电流回路上发生短路或发生器例如损坏，那么由于电池提供电池电压，在电流回路内部的电流方向会进行换向。这样的相反于工作电流方向的电流方向可以利用控制装置进行探测并且通过开关元件导致电流回路的中断。通过能够非常迅速地探测出电流方向的换向的方式，可以有效地避免对电池的损害。 根据实施方式，开关元件可以包括至少一个晶体管。控制装置可以构造用于将控制信号提供给该至少一个晶体管的控制输入端。如果开关元件具有两个和数个晶体管，那么这些晶体管可以以并联的方式布置。其中至少两个晶体管也可以串联在不同的位置上地布置在电流回路中。如果开关元件具有多个的晶体管，那么控制装置可以构造用于将用以驱控多个晶体管的控制信号提供给所述多个晶体管。把晶体管当作开关元件，这是因为它能实现低成本、具有低功率损耗并且不易受干扰。 例如，晶体管可以是场效应晶体管。尤其可以是金属氧化物半导体场效应晶体管。在此，二极管可以以关于工作电流方向导通的方式接在场效应晶体管的源极端口与漏极端口之间。该二极管可以是场效应晶体管的所谓的体二极管(Bodyd1de)。通过控制信号可以控制在源极端口与漏极端口之间的场效应晶体管的内阻，进而控制穿过场效应晶体管的通过电流。场效应晶体管可以设计为通常截止的晶体管。当控制信号代表小于临界电压(即所谓的门限电压，Threshold-Spannung)的控制电压时，可以截止场效应晶体管进而中断电流回路。如果在场效应晶体管上没有施加控制信号，那么通过电流可以沿工作电流方向运行经过场效应晶体管的二极管。 根据实施方式，设备包括过电流保护装置，其构造用于依赖于通过电流的大小地中断电流回路。过电流保护装置可以串联于控制装置和开关元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于保护用于车辆的电池(124)的具有工作电流方向的电流回路(102)的设备(100)，其具有如下特征：用于提供控制信号(108)的控制装置(104；204、205)，所述控制信号代表经过所述电流回路(102)的通过电流(115)的方向；和开关元件(106)，所述开关元件构造用于依赖于所述控制信号(108)地中断所述电流回路(102)，以便保护所述电流回路(102)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·黑尔德，汉斯·汉夫特，
申请(专利权)人：ZF腓德烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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