提出一种用于对包含至少一个电负载(18)的负载电路进行电气电路监控的装置,其中两个电源电压接头(11,12)经过各具有一个开关(19,20)的电流路径与两个负载接头(16,17)相连接。附加电压源(22)的电位借助另外的开关(24)被施加在负载接头(16,17)之一上。控制装置用来断开电流路径(14,15)中的两个开关(19,20)和用来在检查间隔期间闭合另外的开关(24)。信号装置用来在识别出高于预先给定或能预先给定电流的电流通过另外的开关(24)时生成故障信号。本发明专利技术还涉及一种用于为负载供电的电路装置和一种用于运行电路装置的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对包含至少一个电负载的负载电路进行电气电路监控的装置,其中两个电源电压接头经过各具有一个开关的电流路径与两个负载接头相连接。本专利技术还涉及一种用于为负载供电的电路装置和一种用于运行电路装置的方法。
技术介绍
从DE 102008018244 B3中规定了一种用于识别功率桥式电路中的故障的装置,该功率桥式电路具有负载、在其中在负载的高边接头与电源电压的高电位的电源接头之间布 置高边功率开关的高边分支、和在其中在负载的低边接头与电源电压的低电位的电源接头之间布置低边功率开关的低边分支,其中设置与负载和诊断电压的高电位的诊断接头相连接的第一连接的电流源、和与负载和诊断电压的低电位的诊断接头相连接的第二连接的电流源、以及用于操控第一连接的电流源和第二连接的电流源的控制设备,并且其中控制设备被构造为使得其在断开的高边功率开关和断开的低边功率开关情况下接通连接的电流源中的一个,同时关断连接的电流源中的另一个,以便随后关断连接的电流源中的一个并且接通连接的电流源中的另一个,并且当接通了连接的电流源中的一个和关断了连接的电流源中的另一个时,以及当关断了连接的电流源中的一个和接通了连接的电流源中的另一个时,用于检验负载上的电压的检验设备被激活。另一已知的装置例如用作为安全断开系统,以便当识别了例如引起故障电流的横向短接的故障情况或失灵时,将尤其是富含能量的设备部件去激活。在这种情况下,尤其是断开电流或电源电压和/或生成故障报告和/或故障显示。可以单通道或双通道地进行负载的分离。例如从WO 02/095282 Al中已知这样的安全断开系统。为了确保半导体开关元件在危险情况下也真的能够断开安全电路,以公知方式重复地短时断开这些安全电路,并且监控对于检测电路的作用。这通过观察在所连接侧上的电压来实现。自适应地在明确检测到断开脉冲之后进行负载的重新接通。但是这伴随着带来以下的缺点,即该断开脉冲可能变得如此长,以至于断开的反应对于负载来说可能是重要的并且因此有时也可能是功能有害的。因此以公知的方式也实现了一种平行的第二开关路径,该开关路径在检查脉冲的时刻承担了负载的已中断的供电。但是这意味着提高的花费。如果电容处于所观察的信号和另一个电位之间,该电容于是在开关断开期间给负载馈电,并且在观察时段中没有发生足够的电压变化。即使当不存在通向外部电位的短接时,短的关断脉冲也导致错误地诊断到不期望的短接。长的关断脉冲虽然有时对存在的电容再充电,以至于得出足够大的电压变化,但是这然后也对于负载是重要的,并可能导致功能干扰。另一种将反相的小信号调制到输出电压上并且观察该小信号的振幅和相位的已知方法虽然回避了暂时关断负载的问题并且由此回避了足够的电压变化对于负载功能的影响,却在小信号衰减的情况下由于负载本身的电容而受损。例如如果通向负载的正引线具有通向在安全开关之前的固有电源的短路或通向另一个与电位有关的正电源的短路,或如果通向负载的负引线具有到安全开关之前的固有电源的参考电位上的短路,则存在着引起故障电流的横向短接。这尤其是在其参考电位具有通向地电位(FE或PE )的连接的系统(所谓的PELV系统)中可以观察到。这种短接可以通过在所连接负载中的磨损的线路或构件故障以及通过接触的小零件或可观的污染来引起。在接通的运行中,没有特别的措施不能识别通向外部电位的这种横向短接,因为开关状态可以既由可靠地可断开的电源也由接触的外部电位来决定。根据以上所描述的现有技术只能不充分地解决这些问题,或必须用如此长的断开间隔来工作,以至于可能损害或损害了负载的功能性。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,提供一种用于电气电路监控的装置以及一种用于为负载供电的电路装置和一种用于运行电路装置的方法,通过它们可以识别装置或电路装置中的不允许的横向电流。该任务根据第一方面通过具有权利要求I的特征的装置来解决。本专利技术装置以有利的方式如下地避免现有技术的所述缺点,即负责短时对称地相对于围绕所述装置的电位来提高或降低负荷回路的电位。如果电气横向短接处于负荷回路的两个线路之一和环境的首先相同或类似的电位之间,则电位提高或下降导致通过横向短接的电流。于是可以以简单的方式检测到该电流。如果电容平行于可能的不期望的横向短接,则电位改变同样导致由于再充电引起的暂时电流,从而也对于该情况本专利技术装置形成了一种有利的解决方案。为了不让这流入到测量结果中,可以非常低欧姆地实施电位改变,使得在检查间隔的末尾对相对于地电位的可能的电容进行再充电,并且(只要存在横向短接)仅仅出现静态电流。通过本专利技术装置,可以实现和/或达到与现有技术相比较尤其是显著较短的检查间隔或检查脉冲,使得所连接的负荷没有经受电源电压的变化,这导致所连接的负荷或所连接的负载在其功能上不受损害。通过在从属权利要求中所列举的措施,在权利要求I中所说明的装置的有利的改进方案和改善方案是可能的。控制装置和/或信号装置合宜地具有至少一个微控制器或被构造为微控制器。尤其是当装置以有利的方式构造为连接在电源电压和至少一个负载之间的电气设备时,这实现了紧凑的结构方式。为了采集在另外的开关的电路中的电流,合宜地设置与分析设备相连接的电流采集装置。该电流采集装置以有利的方式具有在另外的开关的电路中的电流测量电阻,尤其是非常低欧姆的电流测量电阻。可以以有利的方式经过测量放大器来采集在该电流测量电阻上的电压降。分析设备以有利的方式与控制装置和/或信号装置相连接,或集成在所述控制装置和/或信号装置中。在此特别有利的是将控制装置、以及信号装置和分析设备构造在微控制器中。通过以下方式还可以更有效地防止在检查间隔期间的所连接负载的功能干扰,SP经过在分离电源电压期间用作为缓冲器的电容器将两个负载接头互相连接。补充于或替代于电容器地,也可以在两个负载接头之间布置另一种类的电储能器,例如蓄电池或电池组。检查间隔可以以有利的方式具有不妨碍或仅不显著地妨碍负载运行的短的持续时间。为了装置的外部控制或为了传送附加的控制功能,控制和/或信号装置以有利的方式与外部的监控或控制设备经过总线系统或无线地相连接。这也实现了反馈,例如诊断通知或故障报告,其中也可以实现装置中的微控制器的重新编程或参数改变。控制设备合宜地也具有用于在识别出故障或超出极限值时断开电流路径中的两个开关的断开装置,使得尤其是也可以将所述装置用在安全性关键的应用中,例如也与气动驱动装置相结合地应用。本专利技术的任务根据具有权利要求11的特征的第二方面来解决。在此,用于给负载 供应电能的电路装置具有至少两个电流路径,这些电流路径分别在用于将电能馈入电路装置中的所分配的电源接头和用于向负载提供电能的负载接头之间延伸,其中给这些电流路径分配诊断设备,该诊断设备被构造用于确定和处理至少一个电特征值,以便确定电路装置的失灵。根据本专利技术规定,诊断设备包括调节装置,该调节装置被构造用于可变地调节在所分配的负载接头上的电位水平和用于提供在负载接头之间的可预先给定的电位差。借助调节装置因此可以进行在负载接头上所提供的电位的优选同步的移动。因此在负载接头上施加了虽然时间上可变化的电位,却可以如此调节这些电位,使得在任何时刻给负载提供符合需求的、可预先给定的电位差或电压。因此可以借助诊断设备对于尤其是电流和/或电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员:M格尔克,W罗贝尔,
申请(专利权)人:费斯托股份有限两合公司,
类型:
国别省市:
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