关断设备、高压车载电网以及机动车制造技术

本发明专利技术涉及用于机动车的高压车载电网的关断设备(1)，具有：用于构成负载电流路径的导电体(2)；用于在故障情况下中断负载电流路径的能通过烟火技术激活的分离单元(3)，其具有用于切断导电体(2)的分离元件(5)和用于朝导电体(2)的方向加速分离元件(6)的烟火技术元件(4)；以及用于熄灭电弧的电弧熄灭单元(13)，其具有在正常情况下未结合到负载电流路径中的熔断导体(14)和用于熄灭熔断导体(14)的灭火剂(15)；分离元件(7)设计用于，在切断导电体(2)时为了将电弧转移到熔断导体(14)上而将导电体部段(11)朝熔断导体(14)的方向折弯并且由此将熔断导体(14)在引起电弧的故障情况下结合到负载电流路径中，经折弯的导电体部段(11)和熔断导体(14)在电弧转移期间至少暂时彼此无接触地设置。彼此无接触地设置。彼此无接触地设置。

Shutdown equipment, high-voltage on-board power grid and motor vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】关断设备、高压车载电网以及机动车


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车的高压车载电网的关断设备，具有用于构成高压车载电网的构件之间的负载电流路径的导电体以及用于在故障情况下中断负载电流路径的能通过烟火技术激活的分离单元，该分离单元具有分离元件和烟火技术元件，其中，烟火技术元件设计用于在故障情况下将分离元件朝导电体的方向加速，并且分离元件设计用于为了中断负载电流路径而切断导电体。本专利技术此外涉及高压车载电网以及机动车。

技术介绍

[0002]当前关注机动车、例如可电驱动的机动车的高压车载电网。这样的高压车载电网具有多个构件，所述例如构件可以构成为牵引蓄电池以及构成为至少一个高压消耗器、尤其是电驱动机。各构件为了负载电流传输而通过导电体、例如汇流排电连接。在故障情况下、例如在存在流过导电体的过电流或故障电流时，所述构件必须可靠地彼此分离。
[0003]为此，由现有技术已知提供分离单元，分离单元可以中断各构件之间的负载电流路径。分离单元例如可以通过烟火技术激活。分离单元为此具有烟火技术单元和分离元件。烟火技术单元在过电流的情况下被点燃、亦即被激活，并且将分离元件朝导电体的方向加速，所述分离元件接着切断导电体并且因此中断负载电流路径。在切断导电体时，导电体分成两个导电体区域，其中，在所述导电体区域之间可能产生不希望的电弧。该不希望的电弧在最差的情况下可能导致机动车着火。

技术实现思路

[0004]本专利技术的任务是，提供一种能够如何安全并且可靠地中断高压车载电网的构件之间的负载电流路径的简单解决方案。
[0005]该任务按照本专利技术通过具有按照相应独立权利要求的特征的关断设备、高压车载电网以及机动车解决。本专利技术的有利实施方式是从属权利要求、说明书以及附图的主题。
[0006]按照本专利技术的用于机动车的高压车载电网的关断设备具有用于在高压车载电网的构件之间构成负载电流路径的导电体和用于在故障情况下中断负载电流路径的能通过烟火技术激活的分离单元。分离单元具有分离元件和烟火技术元件，其中，烟火技术元件设计用于在故障情况下将分离元件朝导电体的方向加速，并且分离元件设计用于为了中断负载电流路径而切断导电体。此外，关断设备具有用于熄灭在中断负载电流路径时产生的电弧的电弧熄灭单元。电弧熄灭单元具有在正常情况下未结合到负载电流路径中的熔断导体和用于熄灭熔断导体的灭火剂。分离元件设计用于，在切断导电体时为了将所产生的电弧转移到熔断导体上而将导电体部段朝熔断导体的方向折弯并且由此将熔断导体在引起电弧的故障情况下结合到负载电流路径中，其中，经折弯的导电体部段和熔断导体在电弧转移期间至少暂时彼此无接触地设置。
[0007]本专利技术此外涉及用于机动车的高压车载电网，该高压车载电网具有至少两个构件和至少一个按照本专利技术的关断设备，所述关断设备设计用于在正常情况下将所述构件电连
接并且在故障情况下将所述构件电分离。所述构件例如可以是构成为高压蓄能器的牵引储能器和电驱动机。
[0008]关断设备具有导电体，该导电体尤其是构成为汇流排。导电体将所述至少两个构件电连接。在正常情况下、亦即在不存在流过导电体的过电流和/或机动车事故时，导电体可以引导以运行电流形式的负载电流。此外，关断设备具有分离单元，所述分离单元设计用于，在故障情况下、亦即在存在流过导电体的过电流的情况下和/或在事故情况下机械地中断导电体并且由此将所述构件彼此电分离。分离单元能通过烟火技术激活并且具有分离元件和烟火技术元件。分离元件例如可以是分离活塞。分离活塞例如可以具有倾斜的断头台状的分离面，所述分离面可以切断导电体。烟火技术元件例如可以是点火器。烟火技术元件可以连接到机动车的控制设备、例如蓄电池管理系统上，所述控制设备设计用于激活烟火技术元件。控制设备例如包含电流监控装置。控制设备也可以具有碰撞接口，所述碰撞接口例如与用于检测机动车事故的安全气囊控制器连接。
[0009]一旦由控制设备检测到故障情况，则所述控制设备给烟火技术元件提供激活信号。由此烟火技术元件被点燃并且将分离元件朝导电体的方向加速。分离元件切断导电体并且由此将导电体分成至少两个导电体区域。在此，导电体在切断时这样变形，使得分离元件将第一导电体区域的导电体部段从第二导电体区域折弯离开或弯曲。亦即，经折弯的导电体部段构成开关的切换杆，所述切换杆通过分离元件打开，并且因此中断两个导电体区域之间的电连接并且由此中断两个构件之间的电连接。
[0010]现在为了防止在切断导电体时在两个导电体区域之间形成不希望的电弧、亦即干扰电弧，设置电弧熄灭单元。所述电弧熄灭单元具有熔断导体，所述熔断导体构成用于限制电流，其方式为所述熔断导体在存在流过熔断导体的过电流的情况下熔化。熔化的熔断导体由灭火剂、例如灭火砂熄灭。为此，熔断导体例如嵌入灭火剂中或由灭火剂包围。在此，熔断导体在正常情况下不结合到负载电流路径中。例如，熔断导体的第一端部或第一接头可以与第二导电体区域连接，而熔断导体的第二端部或第二接头未连接。在存在流过导电体的以过电流形式的负载电流的情况下，熔断导体然后结合到负载电流路径中，其方式为第一导电体区域的导电体部段不是将电弧转移到第二导电体区域上、而是将电弧转移到熔断导体上，由此过电流短暂流过所述熔断导体。
[0011]为此，导电体部段朝熔断导体的第二接头的方向弯曲，但至少暂时不与其接触。亦即，熔断导体和经折弯的导电体部段至少暂时彼此间隔开或彼此无接触地设置。亦即，熔断导体和经折弯的导电体部段至少暂时地电分离，其中，电弧可以桥接或克服熔断导体和经折弯的导电体部段之间的距离并且因此将熔断导体结合到负载电流路径中。熔断导体熔化并且由灭火剂熄灭。熔断导体优选被定位成使得经折弯的导电体部段与熔断导体持久间隔开地设置，从而电弧能够无接触地从经折弯的导电体部段转移到熔断导体上。
[0012]通过熔断导体和变形的汇流排彼此不具有持久的接触并且熔断导体在正常情况下不结合到负载电流路径中，也能够实现在如下故障情况下中断负载电流路径，所述故障情况不足以提供用于熔化熔断导体的能量。这样的情况例如可以是车辆事故，在所述车辆事故中进行负载电流路径的无负载关断。
[0013]在此，熔断导体尤其是被定位成，使得在经折弯的导电体部段和熔断导体之间距离小于在经折弯的导电体部段和导电体的剩余部分之间的距离。亦即，导电体部段在折弯
状态下被定位成比靠近第二导电体区域更靠近熔断导体的第二接头。这样能够确保，所产生的电弧可靠地转移到熔断导体上并且这样远离于导电体的剩余部分并且因此远离于高压车载电网的构件。
[0014]在本专利技术的一种实施形式中，分离元件构成为分离活塞并且分离单元具有导向缸，分离活塞设置在所述导向缸中并且能在所述导向缸中在加速时朝导电体的方向被引导。在未激活的状态下，烟火技术元件将分离活塞与导电体间隔开地保持在导向缸的初始位置中。通过激活烟火技术元件，分离活塞不再保持，而是分离活塞在导向缸中朝导电体的方向运动到最终位置中。在此，分离活塞切断导电体。在分离活塞和导向缸之间例如可以设置活塞密封装置。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于机动车的高压车载电网的关断设备(1)，所述关断设备具有：
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用于在高压车载电网的构件之间构成负载电流路径的导电体(2)，
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用于在故障情况下中断负载电流路径的能通过烟火技术激活的分离单元(3)，所述分离单元具有分离元件(5)和烟火技术元件(4)，其中，所述烟火技术元件(4)设计用于在故障情况下将分离元件(6)朝导电体(2)的方向加速，并且所述分离元件(6)设计用于为了中断负载电流路径而切断导电体(2)，其特征在于
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用于熄灭在中断负载电流路径时产生的电弧的电弧熄灭单元(13)，所述电弧熄灭单元具有在正常情况下未结合到负载电流路径中的熔断导体(14)并且具有用于熄灭熔断导体(14)的灭火剂(15)，其中，所述分离元件(7)设计用于，在切断导电体(2)时为了将所产生的电弧转移到熔断导体(14)上而将导电体部段(11)朝熔断导体(14)的方向折弯并且由此将熔断导体(14)在引起电弧的故障情况下结合到负载电流路径中，其中，经折弯的导电体部段(11)和熔断导体(14)在电弧转移期间至少暂时彼此无接触地设置。2.按照权利要求1所述的关断设备(1)，其特征在于，所述熔断导体(14)被定位成，使得在经折弯的导电体部段(11)和熔断导体(14)之间的距离小于在经折弯的导电体部段(11)和导电体(2)的剩余部分之间的距离。3.按照权利要求1或2所述的关断设备(1)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：