本实用新型专利技术涉及用于电气系统的短路保护的装置和电气系统。该用于电气系统的短路保护的装置，所述电气系统具有能量存储器(10)、直流电压中间电路(20)和连接在其间的直流电压转换器(30)，其中所述能量存储器在直流电压连接装置上借助于直流电压转换器经由保险装置(F)来接通，其中所述装置具有开关机构(T1，T2，40)，其用于经由所述保险装置(F)接通所述直流电压中间电路(20)的电压，作为对检测到所述电气系统中短路的响应。该电气系统具有上述的用于电气系统的短路保护的装置。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于电气系统的短路保护的装置和一种电气系统。
技术介绍
在特定的电气系统如混合动力系统中使用的能量存储器如电池或者超级电容器能够以蓄积的大的能量来充电或者放电。混合动力系统的一个示例是车辆的或者做功机械的电气系统，在所述车辆/做功机械中通过使用内燃机的方式或者通过由外部的源加载能量或以其它类似的方式产生能量的方式能够产生用于系统的电能，所述内燃机转动发电机以产生电能。包含在系统中的电能此外能够馈入到一个或多个电动马达中，所述电动马达例如能够是车辆或者做功机械的牵引马达或者能够是产生任意机械运动的马达如交流电机或者直流电机。在混合动力系统中，如果系统产生多于消耗的能量，那么能量例如能够被存储在已提及的能量存储器中。一个或多个可能包含在系统中的电动马达或者其它的负载能够与能量存储器连接，使得一个或多个转换设备连接在能量存储器和电动马达之间。所提及的一个或多个转换设备典型地具有至少一个直流电压转换器，所述直流电压转换器经由直流电压连接装置连接在能量存储器和电气系统之间。在直流电压中间电路和可能的马达之间此外能够存在第二转换设备，如果马达是交流电机，那么所述第二转换设备能够将中间电路的直流电压转换为由马达使用的电压、例如交流电压。如果马达制动机械运动，那么通过在直流电压中间电路和马达之间使用适当的转换设备，马达能够以受控的方式运行并且另一方面将能量向回馈送到电气系统中。混合动力系统的能量存储器能够借助于所提及的直流电压转换器来充电，所述直流电压转换器例如在直流电压中间电路的电压超出特定的界限时才将直流电压中间电路的能量馈入到能量存储器中，而一个或多个马达将功率馈入到直流电压中间电路中。目的在于:例如系统中的通过对马达中的一个或多个进行制动而产生的能量主要直接用于馈入到其它的负载中。如果其它的负载不能够使用这些能量，那么所述能量如果可能的话馈入到能量存储器中以供以后使用。保护电气系统防止电气系统的短路能够借助于保险装置来执行，所述保险装置位于能量存储器和直流电压转换器之间的直流电压连接装置上。因此，如果在电气系统中的某个地方例如在直流电压转换器中发生短路，保险装置的任务是分隔能量存储器。然而能量存储器如锂电池和超级电容器的瞬时能量输出或者能量吸收能力会严重受限。换句话说，电流在能量存储器正常运行时能够与在系统短路期间从能量存储器流向短路部的电流差不多相同。由于该原因，由能量存储器产生的短路电流总是不足以烧断故障状态中的保险装置，但是所述短路电流足以能够毁坏能量存储器、直流电压转换器的半导体或者其它组件。除此之外，如果例如触发对电池的保护，那么短路能够缩短能量存储器的寿命。
技术实现思路
本技术基于如下目的:研发一种设备，使得能够解决或者至少减轻在上文中所提及的问题。本技术的目的通过一种装置和一种电气系统来实现，所述装置和电气系统的特征在于:一种用于电气系统的短路保护的装置，所述电气系统具有能量存储器(10)、直流电压中间电路(20)和连接在其间的直流电压转换器(30)，其中所述能量存储器在直流电压连接装置上借助于直流电压转换器经由保险装置(F)来接通，其中所述装置具有开关机构(T1，T2，40)，所述开关机构用于经由所述保险装置(F)切换所述直流电压中间电路(20)的电压作为对在所述电气系统中检测到短路的响应。在下文中描述本技术的优选的实施方式。本技术基于如下思想:所述装置具有用于经由保险装置接通直流电压中间电路的电压作为对在电气系统中检测到短路的响应的开关机构。如果直流电压中间电路的电压经由保险装置来接通，那么直流电压中间电路的放出的能量烧断保险装置。本技术具有下述优点:所述技术能够实现对于电气系统的可靠的短路保护，使得在短路的情况下能量存储器的短路电流不会损坏电气系统的敏感组件。【附图说明】现在结合优选的实施方式参考所附的附图详细阐述本技术，其中:图1不出根据一个实施方式的电气系统。【具体实施方式】本技术的应用不受限于特定的系统，而是能够结合不同的电气系统如混合动力系统来应用本技术。除此之外，本技术的应用不受限于利用特定的基频的系统或者特定的电压电平。图1示出根据一个实施方式的电气系统的一个示例。要注意的是:为了清晰起见仅在附图中示出对于理解本技术而言重要的元件。所述示例的电气系统具有能量存储器10，所述能量存储器在所述示例中具有电容器Ca，所述电容器根据系统例如能够由一个或多个电池和/或超级电容器构成。所述示例的电气系统此外具有直流电压中间电路20，所述直流电压中间电路在所述示例中具有电容器Cd。，所述电容器根据系统例如能够由一个或多个电容器构成。所述示例的电气系统此外具有直流电压转换器30，所述直流电压转换器经由直流电压连接装置连接在能量存储器10和直流电压中间电路20之间。电气系统能够与一个或多个其它的转换器(未示出)连接。一个或多个逆变器例如能够连接到直流电压中间电路20上，所述逆变器能够为一个或多个马达或者其它负载馈电。在根据图1的示例中，直流电压转换器的主电路具有由半导体构成的开关桥31和阻流圈32。要注意的是，直流电压转换器30在结构和工作原理方面能够是任意类型的直流电压转换器，借助于所述直流电压转换器，直流电压能够由一个电平转换为另一个，并且所述直流电压转换器的主电路的结构因此能够与在图1中示出的结构不同。优选地，直流电压转换器30是双向的直流电压转换器，所述双向的直流电压转换器不仅能够从能量存储器10沿着朝向直流电压中间电路20的方向传输能量，而且能够从直流电压中间电路20沿着朝向能量存储器10的方向传输能量。在根据图1的示例中，电气系统的短路保护具有在能量存储器10和直流电压转换器30之间的在其正的导体处的直流电压连接装置上的保险装置F。待使用的保险装置的类型和尺寸取决于电气系统。此外，在根据图1的示例中，系统的主开关K在能量存储器10和直流电压转换器30之间的直流电压连接装置上示出。如果系统在运行中，那么主开关K在导通的状态中。在正常运行中，如果能量从能量存储器10沿着朝向直流电压中间电路20的方向流动，那么直流电压转换器30从能量存储器10的电压Ue/e中形成中间电路电压Ud。。在起动直流电压转换器10之前，中间电路20的电容器Cde同样单独地充电。在充电时也能够发现直流电压转换器10的可能的短路并且能够中断充电。根据图1的示例此外具有用于电气系统的短路保护的装置，所述装置具有用于经由保险装置F接通直流电压中间电路20的电压作为对在电气系统中检测到短路的响应的开关机构。在根据图1的示例中，开关机构包括可控制的第一开关Tl、可控制的第二开关T2和控制单元40，所述可控制的第一开关连接在直流电压中间电路20的正极和保险装置F的第一极之间，所述可控制的第二开关连接在直流电压中间电路20的负极和保险装置F的第二极之间，所述控制单元40设置为控制可控制的第一开关Tl和可控制的第二开关T2，使其导通，作为对在电气系统中检测到短路的响应。这意味着，当控制单元40在电气系统中、例如在直流电压转换器30中或者在直流电压连接装置中的一个上检测到短路时，所述控制单元将控制信号发送给可控制的第一开关Tl和可控制的第二开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电气系统的短路保护的装置，所述电气系统具有能量存储器(10)、直流电压中间电路(20)和连接在其间的直流电压转换器(30)，其中所述能量存储器在直流电压连接装置上借助于直流电压转换器经由保险装置(F)接通，其特征在于，所述装置具有开关机构(T1，T2，40)，所述开关机构用于经由所述保险装置(F)接通所述直流电压中间电路(20)的电压作为对检测到所述电气系统中短路的响应。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：马尔库·塔利亚，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：新型
国别省市：芬兰;FI
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