电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电系统，其具有负载回路(22)和多个串联连接的、用于给所述负载回路(22)供电的蓄能器/换能器电池(24)以及具有事件传感器(26)。根据本发明专利技术，在串联连接的蓄能器/换能器电池(24)之间设置有在所述电系统的正常运行中闭合的断路开关(1)，所述断路开关设计和/或布置为使得其在所述事件传感器(26)触发时被打开。

Electrical system

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电系统
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电系统。
技术介绍
内燃机的有害物质排放在近些年越来越被严肃对待。因此，为了可以减少所述排放，在汽车领域中强烈要求使用电动机。在此由以下出发，可以更强地通过可再生能源满足对电流的需求。为了可以由电动机替代内燃机，在大多数的情况下，大电流和高电压是必要的。因此，多个电存储单元、目前大多为锂离子蓄电池串联地连接。单个电池通常以大约3.6V的电压工作。对于电动机特别是在使用在机动车中的情况中需要高于300V的电压，从而多于一百个所述的电池必须相应地被连接。现今，在确定的车辆中也已经以大约700V的电压工作。在此将通入电压的部分良好地绝缘，从而在正常运行中没有电压可以传输到使用者。然而在汽车领域中不同于位置固定的设备地可能迅速发生意外事件，在所述意外事件中发生显著的机械变形。例如在碰撞时不可能排除的是，电绝缘体损坏并且使高电压传输到可能与使用者接触的部分上。这可能导致严重损害或者甚至导致遇到意外的人死亡。在位置固定的电系统中，所述高电压例如出现在下述房屋中，在所述房屋的屋顶上安装有光伏设备。如果发生火灾，则灭火的消防人员遭受极大危险，因为在出现高电压的情况下不能排除经过消防用水至人身上的电压击穿的可能性。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，这样构造一种根据权利要求1的前序部分所述的电系统，以使得可以在意外事件之后安全地避免所述危险。根据本专利技术，该任务通过一种具有权利要求1的特征的电系统来解决。在串联连接的蓄能器/换能器电池之间设置有在电系统的正常运行中闭合的断路开关，所述断路开关设计和/或布置为使得其在事件传感器触发时被打开，由此可以在意外事件中将高电压分成较小的、无害的电压。因此，在事故之后电压虽然可以施加到电驱动的、与遇到意外的人或者也可能的救援者行驶工具接触的部分上，但是所述电压是如此低地，以使得所述电压不能导致损伤。当然通过本专利技术也极大地降低在事故之后的火灾危险，因为在蓄能器电池之间的布线中短路的概率由于将电路拆分为彼此绝缘的区段而变得小得多。在本专利技术在电驱动的行驶工具中的应用中，事件传感器有利地设计为碰撞传感器。在其屋顶上安装有光伏设备的房屋的火灾中，在光伏元件、即所谓的换能器电池之间的断路开关例如通过烟雾报警器或者其他火警器触发。在此则也将高电压分成较小的无害的电压，从而在灭火时对于消防人员不存在危险。此外，本专利技术可以应用在所有电驱动的行驶工具中。在此，所有用于在陆地上、在水上和在空中运输人和/或货物的装置应视为行驶工具。“电驱动”意味着所有至少部分地被电驱动的行驶工具。所谓的混合动力车辆也属于所述电驱动的行驶工具，所述混合动力车辆部分地通过电动机和部分地通过内燃机驱动。负载回路在此特别是包括驱动装置。而在光伏设备中，负载回路具有逆变器并且可能具有蓄电池。所有存储电压和所有产生电压的电池应视为蓄能器/换能器电池。例如可充电的锂离子电池然而或者纯电荷存储器、例如电容器可以用作蓄能器电池。此外，燃料电池和光伏电池视为换能器电池。特定地设置用于操纵断路开关的传感器可以用作事件传感器。然而特别是使用本来就存在的事件传感器的信号。作为用于行驶工具的实例在此可以列举现有的安全气囊的碰撞传感器，并且作为用于具有光伏设备的房屋的实例可以列举已经安装的烟雾报警器。能够以所述方式降低用于根据本专利技术的电系统的成本。由从属权利要求得出本专利技术的另外的细节和优点。为了可以实现所提及的优点，不一定必须在所有的蓄能器/换能器电池之间设置断路开关。根据每个单个的蓄能器/换能器电池的输出电压，在大多数情况下已知的蓄能器/换能器电池中足够的是，断路开关位于蓄能器/换能器电池的组之间，所述蓄能器/换能器电池组合为使得每个组输出对于人无害的电压。也就是说，所述蓄能器/换能器电池的组的输出电压应尽可能不超过50V。有利地，在串联连接的蓄能器/换能器电池和负载回路之间设置至少一个附加的断路开关，所述附加的断路开关在电系统正常运行中处于闭合位置中。以所述方式，负载回路在意外事件中可以与蓄能器/换能器电池断开。在使用两个附加的断路开关时，甚至可以实现在负载回路和蓄能器/换能器电池之间完全的断开。例如在根据本专利技术的电系统在具有光伏设备的房屋中的应用中，能够以所述方式使负载回路的逆变器完全与光伏设备断开。特别有利地，至少一个附加的断路开关与主开关组合，所述主开关在事件传感器触发之后处于使负载回路与电驱动的行驶工具的接地线短接的位置中。也就是说，组合的断路开关/主开关可以在电驱动的行驶工具正常运行期间用作开-关转换器并且在事故中用作转换开关。以所述方式，当行驶工具处于静止位置中时，蓄能器/换能器电池可以与负载回路断开。不仅在串联连接的蓄能器/换能器电池的负极和负载回路之间，而且在串联连接的蓄能器/换能器电池的正极和负载回路之间也可以各设置一个组合的断路开关/主开关，从而在静止位置中使负载回路完全与蓄能器/换能器电池断开。在事故之后则使负载回路在两侧接地。然而在行驶工具中这种无电势的状态在停车时间期间也会是期望的。在这种情况中，组合的断路开关/主开关设计为使得所述断路开关/主开关基本上用作转换开关。理想地，在转换之后通过电阻实现相对于接地线的电势降低。优选地，断路开关具有接触栓，所述接触栓可以在具有至少两个接触环的套管中运动，其中，一个接触环与蓄能器/换能器电池的负极连接，并且另外的接触环与另外的蓄能器/换能器电池的正极连接。因此，在断路开关的正常的、闭合位置中，两个接触环之间的导电连接通过接触栓建立。这意味着，两个蓄能器电池通过断路开关串联连接。在事件传感器触发之后，这种连接被断开并且由此解除串联连接。对断路开关的操纵能够以不同的方式进行。因此例如在每个断路开关上可以设置螺管线圈，所述螺管线圈由通常的12V电池供电。在这种情况中设置力存储器，所述力存储器将断路开关压到其打开位置中。因此，只有当电池电压施加给螺管线圈时，才将断路开关闭合。仅仅至12V电池的连接必须通过事件传感器断开。然后所有断路开关运动到打开位置中。这种设计方案在行驶工具中具有附加的优点：在行驶工具每次转换到静止位置中时也进行分压。然而在意外事件中、例如在碰撞时或者在火灾时可能发生下述情况，在所述情况中，强烈的机械变形、大量热的影响或者高的加速度阻止触发力存储器。因此特别有利地，设置气体发生器，所述气体发生器能够通过事件传感器触发，其中，可以通过由气体发生器产生的气体压力将断路开关从闭合位置带至打开位置中。由所述气体发生器产生的气体压力在正常情况下如此大，以使得所述气体压在不利情况下也相应地起作用并且使接触栓可靠地移动到断路开关的打开位置中。此外，当在断路开关打开时尽管快速性而要导致电弧时，气体也非常积极地产生影响。在这种情况下，气体作为熄弧器起作用。存在利用气体发生器的气体压力以触发多个断路开关的可能性。出于此目的可以使分配器系统与气体发生器连接，所述分配器系统引导至多个断路开关。然而特别有利地，多个断路开关的套管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电系统，其具有负载回路(22)和多个串联连接的、用于给所述负载回路(22)供电的蓄能器/换能器电池(24)以及具有事件传感器(26)，其特征在于，在串联连接的蓄能器/换能器电池(24)之间设置有在所述电系统的正常运行中闭合的断路开关(1)，所述断路开关设计和/或布置为使得其在所述事件传感器(26)触发时被打开。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171129 DE 102017011040.91.一种电系统，其具有负载回路(22)和多个串联连接的、用于给所述负载回路(22)供电的蓄能器/换能器电池(24)以及具有事件传感器(26)，其特征在于，在串联连接的蓄能器/换能器电池(24)之间设置有在所述电系统的正常运行中闭合的断路开关(1)，所述断路开关设计和/或布置为使得其在所述事件传感器(26)触发时被打开。


2.根据权利要求1所述的电系统，其特征在于，所述断路开关(1)位于蓄能器/换能器电池(24)的组之间，所述蓄能器/换能器电池组合为使得每个组输出对于人无害的电压。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的电系统，其特征在于，在所述串联连接的蓄能器/换能器电池(24)和所述负载回路(22)之间设置至少一个附加的断路开关(7)，所述附加的断路开关在所述电系统的正常运行中处于闭合位置中。


4.根据权利要求3所述的电系统，其特征在于，所述至少一个附加的断路开关与主开关(7)组合，所述主开关在所述事件传感器(26)触发之后处于使所述负载回路(22)与电驱动的行驶工具的接地线(16)短接的位置中。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的电系统，其特征在于，所述断路开关(1)具有接触栓(2)，所述接触栓能够在具有至少两个接触环(4，28)的套管(3)中运动，其中，一个接触环与蓄能器/换能器电池(24)的负极连接，并且另外的接触环与另外的蓄能器/换能器电池(24)的正极连接。


6....

【专利技术属性】
技术研发人员：E·克雷斯，
申请(专利权)人：国际教育协会两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE