BE1031299B1 - DC switching device, in particular for interrupting a current flow, and DC system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft u.a. ein Gleichspannungsschaltgerät (10), mit einem ersten, zweiten, dritten und vierten Geräteanschluss (11-14), einen ersten Strompfad (1) und einen zweiten Strompfad (2) und eine einzige elektrische Sicherung (20). Eine antiserielle Schaltung (60), die einen ersten ansteuerbaren Halbleiterschalter (61) und einen zweiten ansteuerbaren Halbleiterschalter (62) aufweist, ist in einem der beiden Strompfade (1, 2) angeordnet, während die Sicherung (20) in dem anderen Strompfad (1, 2) angeordnet ist. Ferner ist ein erster und zweiter ansteuerbarer Kurzschlussschalter (50, 51) sowie eine Stromermittlungseinrichtung (30) vorgesehen. Eine Steuer- und Auswerteeinrichtung (40) ist dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der durch die Stromermittlungseinrichtung (30) erfassten Richtung und Stromstärke, sofern die erfasste Stromstärke einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, den ersten oder zweiten Kurzschlussschalter (50, 51) einzuschalten, der einen Kurzschlussstrom über die Sicherung (20) umleitet.The invention relates, among other things, to a DC voltage switching device (10) with a first, second, third and fourth device connection (11-14), a first current path (1) and a second current path (2) and a single electrical fuse (20). An anti-serial circuit (60) which has a first controllable semiconductor switch (61) and a second controllable semiconductor switch (62) is arranged in one of the two current paths (1, 2), while the fuse (20) is arranged in the other current path (1, 2). Furthermore, a first and second controllable short-circuit switch (50, 51) and a current detection device (30) are provided. A control and evaluation device (40) is designed to switch on the first or second short-circuit switch (50, 51) depending on the direction and current intensity detected by the current detection device (30), provided that the detected current intensity reaches or exceeds a predetermined threshold value, which diverts a short-circuit current via the fuse (20).
Description
Gleichspannungsschaltgerät, insbesondere zum Unterbrechen eines Stromflusses, und GleichspannungssystemDC switching device, in particular for interrupting a current flow, and DC system
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft ein Gleichspannungsschaltgerät, welches insbesondere einen elektrischen Stromfluss zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite desThe invention relates to a DC switching device, which in particular allows an electric current flow between the input side and the output side of the
Gleichspannungsschaltgeräts bzw. zwischen zwei Gleichspannungsvorrichtungen unterbrechen kann. Die Erfindung betrifft ferner ein Gleichspannungssystem, welches ein solches Gleichspannungsgerät aufweist.DC switching device or between two DC devices. The invention further relates to a DC system which has such a DC device.
Um beispielsweise eine Gleichspannungslast an eine Gleichspannungsquelle elektrisch anschalten oder von dieser trennen zu können, wird üblicherweise einFor example, in order to electrically connect or disconnect a DC load from a DC voltage source, a
Gleichspannungsschaltgerät verwendet. An die Eingangsanschlüsse desDC switching device. The input terminals of the
Gleichspannungsschaltgeräts kann eine externe Gleichspannungsquelle, z.B. ein DC-DC switching device, an external DC voltage source, e.g. a DC
Versorgungsnetz oder ein Gleichspannungsbus angeschlossen werden, während an diesupply network or a DC bus, while the
Ausgangsanschlüsse des Gleichspannungsschaltgeräts eine Gleichspannungslast anschaltbar ist. Zum elektrischen An- und Abschalten der Gleichspannungslast umfasst das Gleichspannungsschaltgerät zumindest ein Schaltelement. Häufig kommt hierfür ein steuerbares Halbleiterschaltelement zum Einsatz, welches in dem zwischen dem erstenOutput terminals of the DC switching device, a DC load can be connected. The DC switching device comprises at least one switching element for electrically switching the DC load on and off. A controllable semiconductor switching element is often used for this purpose, which is located in the circuit between the first
Eingangsanschluss und dem ersten Ausgangsanschluss verlaufenden Plusleiter oder in dem zwischen dem zweiten Eingangsanschluss und dem zweiten Ausgangsanschluss verlaufenden Minusleiter angeordnet ist. Ferner kann zusätzlich ein elektromechanischer Schalter vorgesehen sein. Ist das Halbleiterschaltelement leitend geschaltet, so erfolgt ein Stromfluss zwischen der Gleichspannungsquelle und derinput terminal and the first output terminal or in the negative conductor running between the second input terminal and the second output terminal. Furthermore, an electromechanical switch can be provided. If the semiconductor switching element is switched to conductive, a current flows between the DC voltage source and the
Gleichspannungslast. Dieser Stromfluss kann durch ein Ausschalten bzw. Öffnen desDC load. This current flow can be stopped by switching off or opening the
Halbleiterschaltelements hingegen unterbunden bzw. unterbrochen werden.Semiconductor switching element, however, can be prevented or interrupted.
Um insbesondere das Gleichspannungsgerät und/oder eine daran angeschlossene elektrische Last vor einer Beschädigung oder Zerstörung infolge eines Kurzschlusses zu schützen, sind besondere Maßnahmen zu ergreifen.In particular, special measures must be taken to protect the DC device and/or an electrical load connected to it from damage or destruction as a result of a short circuit.
So ist beispielsweise aus der EP 3 891 890 B1 ein elektronischer Schalter zum Trennen eines Stromflusses bekannt. An den elektronischen Schalter kann eine rückspeisefähigeFor example, an electronic switch for isolating a current flow is known from EP 3 891 890 B1. A regenerative power supply can be connected to the electronic switch.
Last an einen zweiten und vierten Anschluss angeschlossen werden, während eineload can be connected to a second and fourth terminal, while a
Energiequelle an einen ersten und dritten Anschluss angeschlossen werden kann. Ferner weist der elektronische Schalter zwei antiseriell geschaltete Halbleiterschalter auf, um einen Stromfluss in beiden Richtungen durch den elektronischen Schalter zu ermöglichen. In Reihe mit den beiden Halbleiterschaltern sind zwei Sicherungen geschaltet, wobei die beiden Halbleiterschalter zwischen den beiden Sicherungen angeordnet sind. Die beiden Sicherungen dienen dazu, die Last, die Energiequelle oder das Schaltgerät selbst bei Auftreten eines Kurzschlussstroms zu schützen. Um insbesondere die beiden antiseriell geschalteten Halbleiterschalter vor einemEnergy source can be connected to a first and third terminal. Furthermore, the electronic switch has two anti-serially connected semiconductor switches to enable current to flow in both directions through the electronic switch. Two fuses are connected in series with the two semiconductor switches, with the two semiconductor switches being arranged between the two fuses. The two fuses serve to protect the load, the energy source or the switching device itself if a short-circuit current occurs. In particular, to protect the two anti-serially connected semiconductor switches from a
Kurzschlussstrom zu schützen, sind zwei Kurzschließer, die als Thyristoren ausgebildet sein können, derart mit den Sicherungen verschaltet, dass jeweils eine Reihenschaltung aus einer Sicherung und einem Kurzschließer zwischen dem ersten und drittenTo protect against short-circuit current, two short-circuiters, which can be designed as thyristors, are connected to the fuses in such a way that a series connection of a fuse and a short-circuiter is arranged between the first and third
Anschluss und zwischen dem zweiten und vierten Anschluss liegt.connection and between the second and fourth connections.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einThe present invention is based on the object of
Gleichspannungsschaltgerät, insbesondere zum Unterbrechen eines Stromflusses, und ein Gleichspannungssystem zu schaffen, welches bei einer zuverlässigenDC switching device, in particular for interrupting a current flow, and a DC voltage system which, with a reliable
Kurzschlussfestigkeit mit weniger Bauteilen und somit kostengünstiger als der bekannte elektronische Schalter aufgebaut werden kann.Short-circuit resistance can be constructed with fewer components and thus more cost-effectively than the known electronic switch.
Ein Kerngedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, einA core idea of the invention can be seen in the
Gleichspannungsschaltgerät zur Verfügung zu stellen, welches mit einer einzigenTo provide a DC switching device that can be operated with a single
Sicherung auskommt, auch wenn das Gleichspannungsschaltgerät in beidefuse, even if the DC switching device is connected to both
Stromrichtungen betrieben werden kann.current directions.
Das oben genannte technische Problem wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The above-mentioned technical problem is solved with the features of claim 1.
Demnach ist ein Gleichspannungsschaltgerät, insbesondere zum Unterbrechen einesAccordingly, a DC switching device, in particular for interrupting a
Stromflusses, vorgesehen, welches folgende Merkmale aufweisen kann: - einen ersten und einen zweiten Geräteanschluss, - einen ersten Strompfad, der elektrisch mit dem ersten und zweiten Geräteanschluss verbunden ist, - einen dritten und einen vierten Geräteanschluss, - einen zweiten Strompfad, der elektrisch mit dem dritten und vierten Geräteanschluss verbunden ist, - eine einzige elektrische Sicherung, - eine antiserielle Schaltung, die einen ersten ansteuerbaren Halbleiterschalter und einen zweiten ansteuerbaren Halbleiterschalter (62), der antiseriell zum erstencurrent flow, which can have the following features: - a first and a second device connection, - a first current path which is electrically connected to the first and second device connection, - a third and a fourth device connection, - a second current path which is electrically connected to the third and fourth device connection, - a single electrical fuse, - an anti-serial circuit which has a first controllable semiconductor switch and a second controllable semiconductor switch (62) which is anti-serial to the first
Halbleiterschalter geschaltet ist, aufweist, wobei eine erste Diode antiparallel zum ersten Halbleiterschalter und eine zweite Diode antiparallel zum zweitenSemiconductor switch, wherein a first diode is connected antiparallel to the first semiconductor switch and a second diode is connected antiparallel to the second
Halbleiterschalter geschaltete sind, wobei die elektrische Sicherung im zweiten Strompfad angeordnet ist und der erste und zweiteSemiconductor switches are connected, wherein the electrical fuse is arranged in the second current path and the first and second
Halbleiterschalter in dem ersten Strompfad angeordnet sind, - eine Stromermittlungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Richtung undSemiconductor switches are arranged in the first current path, - a current detection device which is designed to determine the direction and
Stromstärke eines durch den ersten oder zweiten Strompfad fließenden Stroms zu ermitteln, - einen ersten ansteuerbaren Kurzschlussschalter, der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, wobei der erste Anschluss elektrisch mit dem erstencurrent intensity of a current flowing through the first or second current path, - a first controllable short-circuit switch having a first terminal and a second terminal, the first terminal being electrically connected to the first
Strompfad verbunden und zwischen dem zweiten Geräteanschluss und der antiseriellencurrent path and between the second device connection and the anti-serial
Schaltung angeordnet ist, und der zweite Anschluss elektrisch mit dem zweitencircuit, and the second terminal is electrically connected to the second
Strompfad verbunden und zwischen dem dritten Geräteanschluss und der elektrischencurrent path and between the third device connection and the electrical
Sicherung angeordnet ist, - einen zweiten ansteuerbaren Kurzschlussschalter der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, wobei der erste Anschluss elektrisch mit dem erstenfuse is arranged, - a second controllable short-circuit switch having a first terminal and a second terminal, wherein the first terminal is electrically connected to the first
Strompfad verbunden und zwischen dem ersten Geräteanschluss und der antiseriellencurrent path and between the first device connection and the anti-serial
Schaltung angeordnet ist, und der zweite Anschluss elektrisch mit dem zweitencircuit, and the second terminal is electrically connected to the second
Strompfad verbunden und zwischen dem vierten Geräteanschluss und der elektrischencurrent path and between the fourth device connection and the electrical
Sicherung angeordnet ist, - eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die mit der Stromermittlungseinrichtung verbunden ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, infuse is arranged, - a control and evaluation device which is connected to the current detection device, wherein the control and evaluation device is designed to
Abhängigkeit von der durch die Stromermittlungseinrichtung erfassten Richtung undDependence on the direction detected by the current detection device and
Stromstärke, sofern die erfasste Stromstärke einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, den ersten oder zweiten Kurzschlussschalter einzuschalten.Current, if the detected current reaches or exceeds a predetermined threshold, to switch on the first or second short-circuit switch.
Das oben genannte technische Problem wird ebenfalls mit den Merkmalen desThe above mentioned technical problem is also related to the characteristics of the
Anspruchs 2 gelöst.Claim 2 is resolved.
Demnach ist ein Gleichspannungsschaltgerät, insbesondere zum Unterbrechen einesAccordingly, a DC switching device, in particular for interrupting a
Gleichstromflusses, vorgesehen, welches folgende Merkmale aufweisen kann: - einen ersten und einen zweiten Geräteanschluss, - einen ersten Strompfad, der elektrisch mit dem ersten und zweiten Geräteanschluss verbunden ist, - einen dritten und einen vierten Geräteanschluss, - einen zweiten Strompfad, der elektrisch mit dem dritten und vierten Geräteanschluss verbunden ist, - eine einzige elektrische Sicherung, - eine antiserielle Schaltung, die einen ersten ansteuerbaren Halbleiterschalter und einen zweiten ansteuerbaren Halbleiterschalter aufweist, wobei eine erste Diode antiparallel zum ersten Halbleiterschalter und eine zweite Diode antiparallel zum zweitenDirect current flow, which can have the following features: - a first and a second device connection, - a first current path which is electrically connected to the first and second device connection, - a third and a fourth device connection, - a second current path which is electrically connected to the third and fourth device connection, - a single electrical fuse, - an anti-serial circuit which has a first controllable semiconductor switch and a second controllable semiconductor switch, wherein a first diode is anti-parallel to the first semiconductor switch and a second diode is anti-parallel to the second
Halbleiterschalter geschaltete sind, wobei die elektrische Sicherung im ersten Strompfad angeordnet ist und der erste und zweiteSemiconductor switches are connected, wherein the electrical fuse is arranged in the first current path and the first and second
Halbleiterschalter in dem zweiten Strompfad angeordnet sind, - eine Stromermittlungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Richtung undSemiconductor switches are arranged in the second current path, - a current detection device which is designed to determine the direction and
Stromstärke eines durch den ersten oder zweiten Strompfad fließenden Stroms zu ermitteln, - einen ersten ansteuerbaren Kurzschlussschalter, der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, wobei der erste Anschluss elektrisch mit dem erstencurrent intensity of a current flowing through the first or second current path, - a first controllable short-circuit switch having a first terminal and a second terminal, the first terminal being electrically connected to the first
Strompfad verbunden und zwischen dem zweiten Geräteanschluss und der elektrischencurrent path and between the second device connection and the electrical
Sicherung angeordnet ist, und der zweite Anschluss elektrisch mit dem zweitenfuse is arranged, and the second terminal is electrically connected to the second
Strompfad verbunden und zwischen dem dritten Geräteanschluss und der antiseriellencurrent path and between the third device connection and the anti-serial
Schaltung angeordnet ist,Circuit is arranged,
- einen zweiten ansteuerbaren Kurzschlussschalter, der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss aufweist, wobei der erste Anschluss elektrisch mit dem ersten- a second controllable short-circuit switch having a first terminal and a second terminal, the first terminal being electrically connected to the first
Strompfad verbunden und zwischen dem ersten Geräteanschluss und der elektrischencurrent path and between the first device connection and the electrical
Sicherung angeordnet ist, und der zweite Anschluss elektrisch mit dem zweiten 5 Strompfad verbunden und zwischen dem vierten Geräteanschluss und antiseriellenfuse is arranged, and the second terminal is electrically connected to the second 5 current path and between the fourth device terminal and anti-serial
Schaltung angeordnet ist, - eine Steuer- und Auswerteeinrichtung, die mit der Stromermittlungseinrichtung verbunden ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, inCircuit is arranged, - a control and evaluation device which is connected to the current detection device, wherein the control and evaluation device is designed to
Abhängigkeit von der durch die Stromermittlungseinrichtung erfassten Richtung undDependence on the direction detected by the current detection device and
Stromstärke, sofern die erfasste Stromstärke einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet, den ersten oder zweiten Kurzschlussschalter einzuschalten.Current, if the detected current reaches or exceeds a predetermined threshold, to switch on the first or second short-circuit switch.
Der erste und zweite Kurzschlussschalter können beispielsweise jeweils als Thyristor oder Triac mit einer bidirektionalen Stromführung ausgebildet sein.The first and second short-circuit switches can, for example, each be designed as a thyristor or triac with a bidirectional current flow.
Um das Gleichspannungsschaltgerät energiesparend betreiben zu können, kann ein mechanischer Schaltkontakt eines elektromechanischen Schalters vorgesehen sein, wobei der mechanische Schaltkontakt parallel zum ersten und zweitenIn order to be able to operate the DC switching device in an energy-saving manner, a mechanical switching contact of an electromechanical switch can be provided, whereby the mechanical switching contact is parallel to the first and second
Halbleiterschalter geschaltet ist, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung zumSemiconductor switch is connected, whereby the control and evaluation device for
Ansteuern des elektromechanischen Schalters ausgebildet ist. Insbesondere sorgt diedesigned to control the electromechanical switch. In particular, the
Steuer- und Auswerteeinrichtung dafür, dass während eines Einschaltvorgangs zuerst der entsprechende Halbleiterschalter leitend geschaltet und anschließend der mechanische Schaltkontakt geschlossen wird.Control and evaluation device ensures that during a switch-on process the corresponding semiconductor switch is first switched on and then the mechanical switching contact is closed.
Insbesondere bei Verwendung des mechanischen Schalters kommt dieEspecially when using the mechanical switch, the
Kurzschlussmaßnahme der Erfindung zum Tragen. Tritt nämlich bei geschlossenem mechanischen Schaltkontakt ein Kurzschlussstrom auf, ist die Reaktionszeit des elektromechanischen Schalters bzw. des mechanischen Schaltkontakts, diesen zu öffnen, insbesondere aufgrund dessen Geometrie, Masse und Trägheit so langsam, dass eine angeschlossene Last und/oder das Gleichspannungsgerät beschädigt oder sogar zerstört werden kann. Hier helfen die beiden Kurzschlussschalter in Verbindung mit der einzigen Sicherung. Denn sobald die Steuer- und Auswerteeinrichtung einenThe short-circuit measure of the invention comes into play. If a short-circuit current occurs when the mechanical switch contact is closed, the reaction time of the electromechanical switch or the mechanical switch contact to open it is so slow, particularly due to its geometry, mass and inertia, that a connected load and/or the DC device can be damaged or even destroyed. The two short-circuit switches in conjunction with the single fuse help here. Because as soon as the control and evaluation device detects a short-circuit current,
Kurzschlussstrom und dessen Flussrichtung erkannt hat, wird der entsprechendeshort-circuit current and its flow direction, the corresponding
Kurzschlussschalter eingeschaltet und der Kurzschlussstrom über die einzige Sicherung umgeleitet, die daraufhin schnell auslöst. Dank der speziellen Verschaltung der beidenThe short-circuit switch is switched on and the short-circuit current is diverted via the only fuse, which then trips quickly. Thanks to the special wiring of the two
Kurzschlussschalter mit der einzigen Sicherung kann bei Auftritt eines Kurzschlusses die thermische Belastung der Leitungen bis zum Ort des Kurzschlusses minimiert werden.Short-circuit switch with the only fuse can minimize the thermal load on the cables up to the location of the short circuit in the event of a short circuit.
Vorzugsweise kann an den ersten und dritten Geräteanschluss einePreferably, the first and third device connections can be connected to a
Gleichspannungsversorgungseinrichtung und an den zweiten und viertenDC power supply and to the second and fourth
Geräteanschluss eine elektrische Einrichtung oder umgekehrt angeschlossen werden.Device connection an electrical device or vice versa.
Bei der elektrischen Einrichtung kann es sich um eine nicht rückspeisefähige elektrischeThe electrical equipment may be a non-regenerative electrical
Einrichtung, wie zum Beispiel einen ohmschen Widerstand, um eine rückspeisfähige elektrische Einrichtung oder um eine weitere Gleichspannungsversorgungseinrichtung handeln. Die Gleichspannungsversorgungseinrichtung kann zum Beispiel ein DC-Device, such as an ohmic resistor, a regenerative electrical device or another DC voltage supply device. The DC voltage supply device can be, for example, a DC
Versorgungsnetz sein.supply network.
Die Stromermittlungseinrichtung kann zum Beispiel einen Stromsensor oderThe current detection device can, for example, be a current sensor or
Magnetfeldsensor aufweisen. Ferner kann die Stromermittlungseinrichtung direkt in den jeweiligen Strompfad geschaltet sein. Alternativ kann die Stromermittlungseinrichtung einen Shuntwiderstand aufweisen und dazu ausgebildet sein, eine Spannung an demmagnetic field sensor. Furthermore, the current detection device can be connected directly into the respective current path. Alternatively, the current detection device can have a shunt resistor and be designed to detect a voltage at the
Shuntwiderstand und deren Polarität zu erfassen, um daraus den durch den jeweiligenShunt resistance and their polarity in order to determine the value of the respective
Strompfad fließenden Strom und dessen Richtung zu ermitteln.To determine the current flowing along the current path and its direction.
Die Stromermittlungseinrichtung kann zum Beispiel in Reihe mit der Sicherung oder der antiseriellen Schaltung geschaltet sein.The current detection device can, for example, be connected in series with the fuse or the anti-serial circuit.
Das oben genannte technische Problem wird ebenfalls durch die Merkmale desThe above technical problem is also caused by the characteristics of the
Anspruchs 8 gelöst.Claim 8 is resolved.
Demnach ist ein Gleichspannungssystem vorgesehen, welches das zuvor beschriebeneAccordingly, a DC voltage system is provided which achieves the previously described
Gleichspannungsgerät umfassen kann. An das Gleichspannungsgerät kann zum Beispiel eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung und eine elektrische Last, die beispielsweise als rückspeisefähige elektrische Einrichtung ausgebildet sein kann, angeschlossen sein. Die Gleichspannungsversorgungseinrichtung kann zum Beispiel eine geerdete Gleichspannungsquelle mit einem Pluspol und einem Masseanschluss, einDC voltage device. For example, a DC voltage supply device and an electrical load, which can be designed as a regenerative electrical device, can be connected to the DC voltage device. The DC voltage supply device can be, for example, a grounded DC voltage source with a positive pole and a ground connection, a
DC-Versorgungsnetz oder ein Gleichspannungsbus sein. Angemerkt sei, dass an dasDC supply network or a DC bus. It should be noted that the
Gleichspannungsgerät auch zwei Gleichspannungsversorgungseinrichtungen, wie zumDC device also two DC power supplies, such as
Beispiel zwei DC-Versorgungsnetze, angeschlossen werden könnenExample two DC supply networks can be connected
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung dienen der erste und zweite Geräteanschluss jeweils als Pluspol und der dritte und vierte Geräteanschluss jeweils als Minuspol oderAccording to an advantageous embodiment, the first and second device connection each serve as a positive pole and the third and fourth device connection each serve as a negative pole or
Masseanschluss, wobei die Steuer- und Auswerteeinrichtung desGround connection, whereby the control and evaluation device of the
Gleichspannungsschaltgeräts beispielsweise dazu ausgebildet ist, insbesondere während eine Einschaltvorgangs zuerst den ersten Halbleiterschalter leitend zu steuern und gleichzeitig den zweiten Halbleiterschalter sperrend zu halten und anschließend den mechanischen Schaltkontakt zu schließen, wenn ein Strom vom ersten Geräteanschluss zum dritten Geräteanschluss fließen soll, und, wenn die von der Strommesseinrichtung gemessene Stromstärke den vorgegebenen Schwellenwert erreicht oder überschreitet, den ersten Kurzschlussschalter zu schließen. Dies ist vorzugsweise der Fall, wenn am ersten und dritten Geräteanschluss eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung und am zweiten und vierten Geräteanschluss eine elektrische Last, die nicht rückspeisefähig ist, angeschlossen ist.DC voltage switching device is designed, for example, to first control the first semiconductor switch to be conductive, particularly during a switch-on process, and at the same time to keep the second semiconductor switch blocked, and then to close the mechanical switching contact when a current is to flow from the first device connection to the third device connection, and to close the first short-circuit switch when the current intensity measured by the current measuring device reaches or exceeds the predetermined threshold value. This is preferably the case when a DC voltage supply device is connected to the first and third device connection and an electrical load that is not capable of regenerative feedback is connected to the second and fourth device connection.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, zuerst den zweiten Halbleiterschalter leitend zu steuern und gleichzeitig den erstenThe control and evaluation device can further be designed to first control the second semiconductor switch and at the same time to control the first
Halbleiteschalter sperrend zu halten und anschließend den mechanischen Schaltkontakt zu schließen, wenn ein Strom vom zweiten Geräteanschluss zum viertenSemiconductor switch to keep it locked and then close the mechanical switch contact when a current flows from the second device connection to the fourth
Geräteanschluss fließen soll, und, wenn die von der Strommesseinrichtung gemessenedevice connection and, if the current measured by the current measuring device
Stromstärke den vorgegebenen Schwellenwert erreicht oder überschreitet, den zweitencurrent reaches or exceeds the specified threshold, the second
Kurzschlussschalter zu schließen. Dies ist vorzugsweise der Fall, wenn am ersten und dritten Geräteanschluss eine elektrische Last, die nicht rückspeisefähig ist, und am zweiten und vierten Geräteanschluss eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung, angeschlossen ist.Short-circuit switch to close. This is preferably the case if an electrical load that is not capable of regenerative power is connected to the first and third device connection and a DC voltage supply device is connected to the second and fourth device connection.
Wenn hingegen zum Beispiel am ersten und dritten Geräteanschluss eineHowever, if, for example, a
Gleichspannungsversorgungseinrichtung und am zweiten und vierten Geräteanschluss eine rückspeisefähige elektrische Last oder eine zweiteDC power supply and on the second and fourth device connection a regenerative electrical load or a second
Gleichspannungsversorgungseinrichtung angeschlossen ist, muss die Steuer- undDC power supply, the control and
Auswerteeinrichtung dafür sorgen, dass sowohl der erste als auch der zweiteEvaluation device ensure that both the first and the second
Halbleiterschalter leitend geschaltet werden, da die Stromrichtung nicht festgelegt ist.Semiconductor switches are switched on because the current direction is not fixed.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Der einfachen Darstellung wegen sind in den Zeichnungen gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen.The invention is explained in more detail below using two exemplary embodiments in conjunction with the accompanying drawings. For the sake of simplicity of illustration, identical components are provided with identical reference numerals in the drawings.
Es zeigen:They show:
Fig. 1 ein Schaltbild eines bespielhaften Gleichspannungsschaltgeräts, undFig. 1 is a circuit diagram of an exemplary DC switching device, and
Fig. 2 ein alternatives Schaltbild eines beispielhaften Gleichspannungsschaltgeräts.Fig. 2 shows an alternative circuit diagram of an exemplary DC switching device.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines beispielhaften Gleichspannungssystems 5, welches ein beispielhaftes Gleichspannungsschaltgerät 10 aufweist. Das Gleichspannungsschaltgerät 10 weist einen ersten und einen dritten Geräteanschluss 11, 12 auf, an die zum Beispiel eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 anschließbar ist. Ferner weist dasFig. 1 shows the circuit diagram of an exemplary DC voltage system 5, which has an exemplary DC voltage switching device 10. The DC voltage switching device 10 has a first and a third device connection 11, 12, to which, for example, a DC voltage supply device 100 can be connected. Furthermore, the
Gleichspannungsgerät 10 einen zweiten und vierten Geräteanschluss 13, 14 auf, an die eine elektrische Einrichtung 90 anschließbar ist. Angemerkt sei, dass die elektrischeDC voltage device 10 has a second and fourth device connection 13, 14 to which an electrical device 90 can be connected. It should be noted that the electrical
Einrichtung 90 auch an die Geräteanschlüsse 11 und 12 und dieDevice 90 also to the device connections 11 and 12 and the
Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 an die Geräteanschlüsse 13 und 14 angeschlossen werden können. Die Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 kann zum Beispiel eine geerdete Gleichspannungsquelle mit einem Pluspol und einemDC voltage supply device 100 can be connected to the device terminals 13 and 14. The DC voltage supply device 100 can, for example, be a grounded DC voltage source with a positive pole and a
Masseanschluss, ein DC-Versorgungsnetz oder ein Gleichspannungsbus sein. Die elektrische Einrichtung 90 kann beispielsweise als rückspeisefähige oder nicht rückspeisefähige Gleichspannungs-Last 90 oder eine weitereground connection, a DC supply network or a DC bus. The electrical device 90 can be designed, for example, as a regenerative or non-regenerative DC load 90 or another
Gleichspannungsversorgungseinrichtung ausgebildet sein.DC voltage supply device.
Zwischen dem ersten Geräteanschluss 11 und dem zweiten Geräteanschluss 13 verläuft ein erster Strompfad 1. In den Strompfad 1 ist eine antiserielle Schaltung 60 geschaltet,A first current path 1 runs between the first device connection 11 and the second device connection 13. An anti-serial circuit 60 is connected in the current path 1,
die einen ersten ansteuerbaren Halbleiterschalter 61 und einen zweiten ansteuerbarenwhich comprises a first controllable semiconductor switch 61 and a second controllable
Halbleiterschalter 62 aufweist, der antiseriell zum ersten Halbleiterschalter 61 geschaltet ist. Eine erste Diode 70 ist antiparallel zum ersten Halbleiterschalter 61 und eine zweitesemiconductor switch 62 which is connected anti-serially to the first semiconductor switch 61. A first diode 70 is connected anti-parallel to the first semiconductor switch 61 and a second
Diode 71 ist antiparallel zum zweiten Halbleiterschalter 62 geschaltet. Die beidenDiode 71 is connected antiparallel to the second semiconductor switch 62. The two
Halbleiterschalter 61, 62 können zum Beispiel als Feldeffekttransistoren oder alsSemiconductor switches 61, 62 can be designed, for example, as field effect transistors or as
Bipolartransistor mit isolierterer Gate-Elektrode (IGBT von insulated-gate bipolar transistor) ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel sind die beiden Halbleiterschalter 61 und 62 jeweils als n-Kanal-IGBT-Transistor realisiert. Hierbei ist die Kollektor-Bipolar transistor with insulated gate electrode (IGBT). In the present example, the two semiconductor switches 61 and 62 are each implemented as n-channel IGBT transistors. The collector
Elektrode des Halbleiterschalters 61 mit dem Geräteanschluss 11 verbunden, während die Kollektor-Elektrode des Halbleiterschalters 62 mit dem Geräteanschluss 13 verbunden ist. Die Emitter-Elektroden der beiden Halbleiterschalter 61 und 62 bilden einen gemeinsamen Verbindungspunkt. Die Kathode der Diode 70 ist mit der Kollektor-Electrode of the semiconductor switch 61 is connected to the device connection 11, while the collector electrode of the semiconductor switch 62 is connected to the device connection 13. The emitter electrodes of the two semiconductor switches 61 and 62 form a common connection point. The cathode of the diode 70 is connected to the collector
Elektrode des Halbleiterschalters 61 verbunden, während die Anode der Diode 70 mit der Emitter-Elektrode des Halbleiterschalters 61 verbunden ist. In ähnlicher Weise ist die Kathode der Diode 10 mit der Kollektor-Elektrode des Halbleiterschalters 62 verbunden, während die Anode der Diode 71 mit der Emitter-Elektrode desElectrode of the semiconductor switch 61, while the anode of the diode 70 is connected to the emitter electrode of the semiconductor switch 61. Similarly, the cathode of the diode 10 is connected to the collector electrode of the semiconductor switch 62, while the anode of the diode 71 is connected to the emitter electrode of the
Halbleiterschalters 62 verbunden ist. Die Gate-Elektroden der Halbleiterschalter 61 und 62 sind jeweils mit einem Eingang einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden, die beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildet sein kann. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 ist eingangsseitig ebenfalls mit dersemiconductor switch 62. The gate electrodes of the semiconductor switches 61 and 62 are each connected to an input of a control and evaluation device 40, which can be designed as a microcontroller, for example. The control and evaluation device 40 is also connected on the input side to the
Stromermittlungseinrichtung 30.Current detection device 30.
Zwischen dem dritten Geräteanschluss 12 und dem vierten Geräteanschluss 13 verläuft ein zweiter Strompfad 2, in den eine elektrische Sicherung 20 geschaltet ist. Angemerkt sei, dass das Gleichspannungsschaltgerät 10 nur diese eine Sicherung 20 aufweist.A second current path 2, into which an electrical fuse 20 is connected, runs between the third device connection 12 and the fourth device connection 13. It should be noted that the DC voltage switching device 10 only has this one fuse 20.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine Stromermittlungseinrichtung 30 in Reihe mit der Sicherung 20 in den zweiten Strompfad 2 geschaltet sein. Allerdings kann die Stromermittlungseinrichtung 30 an jeder beliebigen Stelle in den ersten oder zweiten Strompfad 1, 2 geschaltet sein. Beispielsweise kann dieAccording to the embodiment shown, a current detection device 30 can be connected in series with the fuse 20 in the second current path 2. However, the current detection device 30 can be connected at any point in the first or second current path 1, 2. For example, the
Stromermittlungseinrichtung 30 auch einen in den ersten oder zweiten Strompfad geschalteten Shuntwiderstand aufweisen (nicht dargestellt). In diesem Fall ist dieCurrent detection device 30 may also have a shunt resistor connected in the first or second current path (not shown). In this case, the
Stromermittlungseinrichtung dazu ausgebildet sein, eine Spannung an demCurrent detection device may be designed to detect a voltage at the
Shuntwiderstand und deren Polarität zu erfassen, um daraus den durch den jeweiligenShunt resistance and their polarity in order to determine the value of the respective
Strompfad fließenden Strom und dessen Richtung zu ermitteln. Wichtig ist nur, dass diecurrent flowing through the current path and its direction. It is only important that the
Stromermittlungseinrichtung 30, wie immer sie auch implementiert wird, dazu ausgebildet ist, die Stromstärke und Richtung eines durch die Strompfade 1 und 2 fließenden Gleichstroms zu ermitteln, um einen Kurzschlussstrom und dessenCurrent detection device 30, however it is implemented, is designed to determine the current intensity and direction of a direct current flowing through the current paths 1 and 2 in order to detect a short-circuit current and its
Flussrichtung zu erkennen.To recognize the flow direction.
Die beispielhafte Verschaltung der beiden Halbleiterschalter 61 und 62 sowie der beiden Dioden 70 und 71 sorgt dafür, dass a) wenn der erste Halbleiterschalter 61 elektrisch leitend und der zweiteThe exemplary connection of the two semiconductor switches 61 and 62 as well as the two diodes 70 and 71 ensures that a) when the first semiconductor switch 61 is electrically conductive and the second
Halbleiterschalter 62 gleichzeitig elektrisch sperrend gesteuert sind, ein Strom vomSemiconductor switches 62 are simultaneously electrically blocked, a current from
Geräteanschluss 11 über den ersten Halbleiterschalter 61, die Diode 71, die Last 90, dieDevice connection 11 via the first semiconductor switch 61, the diode 71, the load 90, the
Sicherung 20 und die Stromermittlungseinrichtung 30 zum Geräteanschluss 12 fließen kann, oder dass, b) wenn der zweite Halbleiterschalter 62 elektrisch leitend und der erstefuse 20 and the current detection device 30 can flow to the device connection 12, or that, b) when the second semiconductor switch 62 is electrically conductive and the first
Halbleiterschalter 61 gleichzeitig elektrisch sperrend gesteuert sind, ein Strom vomSemiconductor switches 61 are simultaneously electrically blocked, a current from
Geräteanschluss 13 über den zweiten Halbleiterschalter 62, die Diode 70, dieDevice connection 13 via the second semiconductor switch 62, the diode 70, the
Geräteanschlüsse 11 und 12, die Sicherung 20 und die Stromermittlungseinrichtung 30 zum Geräteanschluss 14 fließen kann.Device connections 11 and 12, the fuse 20 and the current detection device 30 to the device connection 14.
Damit im Betrieb nicht unabsichtlich an den Halbleiterschaltern 61 und 62 eine zu hoheTo prevent inadvertently excessive voltage being applied to the semiconductor switches 61 and 62 during operation,
Sperrspannung anliegt, ist es vorteilhaft, beide Halbleiterschalter 61 und 62 gleichzeitig durch die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 anzusteuern.Blocking voltage is applied, it is advantageous to control both semiconductor switches 61 and 62 simultaneously by the control and evaluation device 40.
Ferner weist das beispielhafte Gleichspannungsgerät 10 zwei sich überkreuzendeFurthermore, the exemplary DC voltage device 10 has two crossing
Kurzschlussschalter 50 und 51 auf, die beispielsweise jeweils als Thyristoren ausgebildet sind. Die Kurzschlussschalter 50 und 51 sind jeweils mit einem Ausgang der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden, die beispielsweise dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines erkannten Kurzschlussstroms und dessen Richtung entweder den Kurzschlussschalter 50 einzuschalten und den Kurzschlussschalter 51 abgeschaltet zu lassen oder umgekehrt.Short-circuit switches 50 and 51, which are each designed as thyristors, for example. The short-circuit switches 50 and 51 are each connected to an output of the control and evaluation device 40, which is designed, for example, to either switch on the short-circuit switch 50 and leave the short-circuit switch 51 switched off, or vice versa, depending on a detected short-circuit current and its direction.
Wie in Fig. 1 zu sehen, weist der erste ansteuerbare Kurzschlussschalter 50 einen erstenAs can be seen in Fig. 1, the first controllable short-circuit switch 50 has a first
Anschluss 50a, der als Anoden-Anschluss ausgebildet sein kann, und einen zweitenTerminal 50a, which may be designed as an anode terminal, and a second
Anschluss 50b, der als Kathoden-Anschluss ausgebildet sein kann, auf. Der ersteConnection 50b, which can be designed as a cathode connection. The first
Anschluss 50a ist elektrisch mit dem ersten Strompfad 1 verbunden und zwischen dem zweiten Geräteanschluss 13 und der antiseriellen Schaltung 60 bzw. der Kollektor-Terminal 50a is electrically connected to the first current path 1 and between the second device terminal 13 and the anti-serial circuit 60 or the collector
Elektrode des Halbleiterschalters 62 angeordnet. Der zweite Anschluss 50b ist elektrisch mit dem zweiten Strompfad 2 verbunden und zwischen dem drittenElectrode of the semiconductor switch 62. The second terminal 50b is electrically connected to the second current path 2 and between the third
Geräteanschluss 12 und einem Anschluss der elektrischen Sicherung 20 angeordnet. DerDevice connection 12 and a connection of the electrical fuse 20. The
Kurzschlussschalter 50 weist ferner einen Steueranschluss auf, der mit einem Ausgang der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden ist.Short-circuit switch 50 further has a control terminal which is connected to an output of the control and evaluation device 40.
Der zweite ansteuerbare Kurzschlussschalter 51, weist einen ersten Anschluss 51a, der als Anoden-Anschluss ausgebildet sein kann, und einen zweiten Anschluss 51b, der alsThe second controllable short-circuit switch 51 has a first terminal 51a, which can be designed as an anode terminal, and a second terminal 51b, which can be designed as
Kathoden-Anschluss ausgebildet sein kann, auf. Der erste Anschluss 51a ist elektrisch mit dem ersten Strompfad 1 verbunden und zwischen dem ersten Geräteanschluss 11 und der antiseriellen Schaltung 60 bzw. dem Kollektor-Anschluss desThe first terminal 51a is electrically connected to the first current path 1 and is arranged between the first device terminal 11 and the anti-serial circuit 60 or the collector terminal of the
Halbleiterschalters 61 angeordnet. Der zweite Anschluss 51b ist elektrisch mit dem zweiten Strompfad 2 verbunden und zwischen dem vierten Geräteanschluss 14 und einem weiteren Anschluss der elektrischen Sicherung 20 angeordnet. Dersemiconductor switch 61. The second terminal 51b is electrically connected to the second current path 2 and is arranged between the fourth device terminal 14 and another terminal of the electrical fuse 20. The
Kurzschlussschalter 51 weist ferner einen Steueranschluss auf, der mit einem Ausgang der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden ist.Short-circuit switch 51 further has a control terminal which is connected to an output of the control and evaluation device 40.
Um das Gleichspannungsgerät 10 während des Betriebs, d.h. die Last 90 ist eingeschaltet und es fließt ein elektrischer Strom zum Beispiel von derTo operate the DC device 10 during operation, i.e. the load 90 is switched on and an electric current flows, for example, from the
Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 über den Halbleiterschalter 61 zur Last 90, in einen Energiesparmodus schalten zu können, kann ein mechanischen Schaltkontakt 81 eines elektromechanischen Schalters 80 parallel zum ersten und zweitenIn order to be able to switch the DC voltage supply device 100 via the semiconductor switch 61 to the load 90 into an energy saving mode, a mechanical switching contact 81 of an electromechanical switch 80 can be connected in parallel to the first and second
Halbleiterschalter 61, 62 geschaltet sein. Der elektromechanische Schalter 80 kann alsSemiconductor switches 61, 62. The electromechanical switch 80 can be
Relais ausgebildet sein. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung weist der elektromechanische Schalter 80 eine Erregerspule 82 auf, die mit der Steuer- undRelay. According to an exemplary embodiment, the electromechanical switch 80 has an excitation coil 82 which is connected to the control and
Auswerteeinrichtung 40 verbunden sein kann, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Dieevaluation device 40, as shown in Fig. 1. The
Erregerspule 82 liegt in einem Steuerkreis, der von der Steuer- und AuswerteeinrichtungExcitation coil 82 is located in a control circuit which is controlled by the control and evaluation device
40 zum Öffnen und Schließen entsprechend angesteuert werden kann, um den mechanischen Schaltkontakt 81 öffnen bzw. Schließen zu können. Der Schaltkontakt 81 ist beispielsweise als Schließer ausgebildet.40 can be controlled accordingly to open and close in order to be able to open or close the mechanical switching contact 81. The switching contact 81 is designed, for example, as a normally open contact.
Fig. 2 zeigt das Schaltbild eines weiteren beispielhaften Gleichspannungssystems 5°, welches ein beispielhaftes Gleichspannungsschaltgerät 10° aufweist. DasFig. 2 shows the circuit diagram of another exemplary DC voltage system 5°, which has an exemplary DC voltage switching device 10°. The
Gleichspannungsschaltgerät 10° weist einen ersten und einen dritten Geräteanschluss 11, 12 auf, an die eine Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 anschlieBbar ist.DC voltage switching device 10° has a first and a third device connection 11, 12 to which a DC voltage supply device 100 can be connected.
Ferner weist das Gleichspannungsgerät 10 einen zweiten und vierten Geräteanschluss 13, 14 auf, an die eine elektrische Gleichspannungs-Last 90 anschlieBbar ist. Angemerkt sei, dass die Last 90 auch an die Geräteanschlüsse 11 und 12 und dieFurthermore, the DC voltage device 10 has a second and fourth device connection 13, 14 to which an electrical DC voltage load 90 can be connected. It should be noted that the load 90 can also be connected to the device connections 11 and 12 and the
Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 an die Geräteanschlüsse 13 und 14 angeschlossen werden können, wie dies Fig. 2 zeigt. Das Gleichspannungsschaltgerät 10% unterscheidet sich vom Gleichspannungsschaltgerät 10 insbesondere nur darin, dass eine elektrische Sicherung 20 im ersten Strompfad 1 und eine antiserielle Schaltung 60 im zweiten Strompfad 2 angeordnet ist. Deshalb sind in Fig. 1 und Fig. 2 gleicheDC voltage supply device 100 can be connected to the device connections 13 and 14, as shown in Fig. 2. The DC voltage switching device 10% differs from the DC voltage switching device 10 in particular only in that an electrical fuse 20 is arranged in the first current path 1 and an anti-serial circuit 60 in the second current path 2. Therefore, in Fig. 1 and Fig. 2 the same
Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen.Components are provided with the same reference symbols.
Zwischen dem Geräteanschluss 12 und dem zweiten Geräteanschluss 14 verläuft einBetween the device connection 12 and the second device connection 14 there is a
Strompfad 2. In den Strompfad 2 ist die antiserielle Schaltung 60 geschaltet, die einen ersten ansteuerbaren Halbleiterschalter 61 und einen zweiten ansteuerbarenCurrent path 2. The anti-serial circuit 60 is connected to the current path 2, which has a first controllable semiconductor switch 61 and a second controllable
Halbleiterschalter 62 aufweist, der antiseriell zum ersten Halbleiterschalter 61 geschaltet ist. Eine erste Diode 70 ist antiparallel zum ersten Halbleiterschalter 61 und eine zweitesemiconductor switch 62 which is connected anti-serially to the first semiconductor switch 61. A first diode 70 is connected anti-parallel to the first semiconductor switch 61 and a second
Diode 71 ist antiparallel zum zweiten Halbleiterschalter 62 geschaltet. Die beidenDiode 71 is connected antiparallel to the second semiconductor switch 62. The two
Halbleiterschalter 61, 62 können zum Beispiel als Feldeffekttransistoren oder alsSemiconductor switches 61, 62 can be designed, for example, as field effect transistors or as
Bipolartransistor mit isoliterer Gate-Elektrode (IGBT von insulated-gate bipolar transistor) ausgebildet sein. Im vorliegenden Beispiel sind die beiden Halbleiterschalter 61 und 62 jeweils als n-Kanal-IGBT-Transistor realisiert. Hierbei ist die Kollektor-Bipolar transistor with insulated gate electrode (IGBT). In the present example, the two semiconductor switches 61 and 62 are each implemented as n-channel IGBT transistors. The collector
Elektrode des Halbleiterschalters 61 mit dem Geräteanschluss 14 verbunden, während die Kollektor-Elektrode des Halbleiterschalters 62 mit dem Geräteanschluss 12 verbunden ist. Die Emitter-Elektroden der beiden Halbleiterschalter 61 und 62 bilden einen gemeinsamen Verbindungspunkt. Die Kathode der Diode 70 ist mit der Kollektor-Electrode of the semiconductor switch 61 is connected to the device connection 14, while the collector electrode of the semiconductor switch 62 is connected to the device connection 12. The emitter electrodes of the two semiconductor switches 61 and 62 form a common connection point. The cathode of the diode 70 is connected to the collector
Elektrode des Halbleiterschalters 61 verbunden, während die Anode der Diode 70 mit der Emitter-Elektrode des Halbleiterschalters 61 verbunden ist. In ähnlicher Weise ist die Kathode der Diode 10 mit der Kollektor-Elektrode des Halbleiterschalters 62 verbunden, während die Anode der Diode 71 mit der Emitter-Elektrode desElectrode of the semiconductor switch 61, while the anode of the diode 70 is connected to the emitter electrode of the semiconductor switch 61. Similarly, the cathode of the diode 10 is connected to the collector electrode of the semiconductor switch 62, while the anode of the diode 71 is connected to the emitter electrode of the
Halbleiterschalters 62 verbunden ist. Die Gate-Elektroden der Halbleiterschalter 61 und 62 sind jeweils mit einem Eingang einer Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden, die beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildet sein kann. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 ist eingangsseitig ebenfalls mit einersemiconductor switch 62. The gate electrodes of the semiconductor switches 61 and 62 are each connected to an input of a control and evaluation device 40, which can be designed as a microcontroller, for example. The control and evaluation device 40 is also connected on the input side to a
Strommesseinrichtung 30.Current measuring device 30.
Zwischen dem Geräteanschluss 11 und dem Geräteanschluss 12 verläuft ein weitererBetween the device connection 11 and the device connection 12 there is another
Strompfad 1, in den die elektrische Sicherung 20 geschaltet ist. Angemerkt sei, dass dasCurrent path 1, into which the electrical fuse 20 is connected. It should be noted that the
Gleichspannungsschaltgerät 10 nur diese eine Sicherung 20 aufweist. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Strommesseinrichtung 30 in Reihe mit derDC switching device 10 has only this one fuse 20. According to the embodiment shown, the current measuring device 30 can be connected in series with the
Sicherung 20 in den Strompfad 1 geschaltet sein. Allerdings kann dieFuse 20 must be connected to current path 1. However, the
Stromermittlungseinrichtung 30 an jeder beliebigen Stelle in den ersten oder zweitenCurrent detection device 30 at any point in the first or second
Strompfad 1, 2 geschaltet sein. Alternativ kann die Stromermittlungseinrichtung 30 auch einen Shuntwiderstand aufweisen, der parallel zu einem der beiden Strompfade 1, 2 geschaltet sein. In diesem Fall kann die Stromermittlungseinrichtung 30 dazu ausgebildet sein, eine Spannung an dem Shuntwiderstand (nicht dargestellt) und derenCurrent path 1, 2. Alternatively, the current detection device 30 can also have a shunt resistor that is connected in parallel to one of the two current paths 1, 2. In this case, the current detection device 30 can be designed to measure a voltage at the shunt resistor (not shown) and its
Polarität zu erfassen, um daraus den durch den jeweiligen Strompfad fließenden Strom und dessen Richtung zu ermitteln. Wichtig ist nur, dass die Stromermittlungseinrichtung 30, wie immer sie auch implementiert wird, dazu ausgebildet ist, die Stromstärke undpolarity in order to determine the current flowing through the respective current path and its direction. It is only important that the current detection device 30, however it is implemented, is designed to measure the current intensity and
Richtung eines durch die Strompfade 1 und 2 fließenden Gleichstroms zu ermitteln, um einen Kurzschlussstrom und dessen Flussrichtung zu erkennen.To determine the direction of a direct current flowing through current paths 1 and 2 in order to detect a short-circuit current and its flow direction.
Die beispielhafte Verschaltung der beiden Halbleiterschalter 61 und 62 sowie der beiden Dioden 70 und 71 sorgt dafür, dass a) wenn der erste Halbleiterschalter 61 elektrisch leitend und der zweiteThe exemplary connection of the two semiconductor switches 61 and 62 as well as the two diodes 70 and 71 ensures that a) when the first semiconductor switch 61 is electrically conductive and the second
Halbleiterschalter 62 gleichzeitig elektrisch sperrend gesteuert sind, ein Strom vomSemiconductor switches 62 are simultaneously electrically blocked, a current from
Geräteanschluss 11 über den ersten Halbleiterschalter 61, die Diode 71, die Last 90, dieDevice connection 11 via the first semiconductor switch 61, the diode 71, the load 90, the
Sicherung 20 und die Stromermittlungseinrichtung 30 zum Geräteanschluss 12 fließen kann, oder dass, b) wenn der zweite Halbleiterschalter 62 elektrisch leitend und der erstefuse 20 and the current detection device 30 can flow to the device connection 12, or that, b) when the second semiconductor switch 62 is electrically conductive and the first
Halbleiterschalter 61 gleichzeitig elektrisch sperrend gesteuert sind, ein Strom vomSemiconductor switches 61 are simultaneously electrically blocked, a current from
Geräteanschluss 13 über den zweiten Halbleiterschalter 62, die Diode 70, dieDevice connection 13 via the second semiconductor switch 62, the diode 70, the
Geräteanschlüsse 11 und 12, die Sicherung 20 und die Stromermittlungseinrichtung 30 zum Geräteanschluss 14 fließen kann.Device connections 11 and 12, the fuse 20 and the current detection device 30 to the device connection 14.
Ferner weist das beispielhafte Gleichspannungsgerät 10 zwei sich überkreuzendeFurthermore, the exemplary DC voltage device 10 has two crossing
Kurzschlussschalter 50 und 51 auf, die beispielsweise jeweils als Thyristor oder Triac mit einer bidirektionalen Stromführung ausgebildet sein können. Derartige Bauelemente zeichnen sich durch ihre Schnelligkeit, Stromtragfähigkeit und Kostenstruktur aus DieShort-circuit switches 50 and 51, which can be designed as thyristors or triacs with bidirectional current flow. Such components are characterized by their speed, current carrying capacity and cost structure.
Kurzschlussschalter 50 und 51 sind jeweils mit einem Ausgang der Steuer- undShort-circuit switches 50 and 51 are each connected to an output of the control and
Auswerteeinrichtung 40 verbunden, die beispielsweise dazu ausgebildet ist, inEvaluation device 40 is connected, which is designed, for example, to
Abhängigkeit eines erkannten Kurzschlussstroms und dessen Richtung entweder denDependence of a detected short-circuit current and its direction either the
Kurzschlussschalter 50 einzuschalten und gleichzeitig den Kurzschlussschalter 51 auszuschalten oder umgekehrt.To switch on the short-circuit switch 50 and simultaneously switch off the short-circuit switch 51 or vice versa.
Wie in Fig. 2 zu sehen, weist der erste ansteuerbare Kurzschlussschalter 50 einen erstenAs can be seen in Fig. 2, the first controllable short-circuit switch 50 has a first
Anschluss 50a, der als Anoden-Anschluss ausgebildet sein kann, und einen zweitenTerminal 50a, which may be designed as an anode terminal, and a second
Anschluss 50b, der als Kathoden-Anschluss ausgebildet sein kann, auf. Der ersteConnection 50b, which can be designed as a cathode connection. The first
Anschluss 50a ist elektrisch mit dem ersten Strompfad 1 verbunden und zwischen dem zweiten Geräteanschluss 13 und einem Anschluss der Sicherung 20 angeordnet. Der zweite Anschluss 50b ist elektrisch mit dem zweiten Strompfad 2 verbunden und zwischen dem dritten Geräteanschluss 12 und der Kollektor-Elektrode desTerminal 50a is electrically connected to the first current path 1 and is arranged between the second device terminal 13 and a terminal of the fuse 20. The second terminal 50b is electrically connected to the second current path 2 and is arranged between the third device terminal 12 and the collector electrode of the
Halbleiterschalters 62 angeordnet. Der Kurzschlussschalter 50 weist ferner einensemiconductor switch 62. The short-circuit switch 50 also has a
Steueranschluss auf, der mit einem Ausgang der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden ist.Control connection which is connected to an output of the control and evaluation device 40.
Der zweite ansteuerbare Kurzschlussschalter 51, weist einen ersten Anschluss 51a, der als Anoden-Anschluss ausgebildet sein kann, und einen zweiten Anschluss 51b, der alsThe second controllable short-circuit switch 51 has a first terminal 51a, which can be designed as an anode terminal, and a second terminal 51b, which can be designed as
Kathoden-Anschluss ausgebildet sein kann, auf. Der erste Anschluss 51a ist elektrisch mit dem Strompfad 1 verbunden und zwischen dem ersten Geräteanschluss 11 und einem zweiten Anschluss der Sicherung 20 angeordnet. Der zweite Anschluss 51b ist elektrisch mit dem Strompfad 2 verbunden und zwischen dem vierten Geräteanschluss 14 und der Kollektor-Elektrode des Halbleiterschalters 61 angeordnet. Dercathode connection. The first connection 51a is electrically connected to the current path 1 and is arranged between the first device connection 11 and a second connection of the fuse 20. The second connection 51b is electrically connected to the current path 2 and is arranged between the fourth device connection 14 and the collector electrode of the semiconductor switch 61. The
Kurzschlussschalter 51 weist ferner einen Steueranschluss auf, der mit einem Ausgang der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden ist.Short-circuit switch 51 further has a control terminal which is connected to an output of the control and evaluation device 40.
Um das Gleichspannungsgerät 10 während des Betriebs, d.h. es fließt ein elektrischerTo protect the DC voltage device 10 during operation, i.e. an electrical current flows
Strom zum Beispiel von der Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 über denCurrent, for example, from the DC power supply 100 via the
Halbleiterschalter 61 zur Last 90, in einen Energiesparmodus schalten zu können, kann ein mechanischen Schaltkontakt 81 eines elektromechanischen Schalters 80 parallel zum ersten und zweiten Halbleiterschalter 61, 62 geschaltet sein. Der elektromechanische Schalter 80 kann als Relais ausgebildet sein. Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung weist der elektromechanische Schalter 80 eineIn order to be able to switch the semiconductor switch 61 to the load 90 into an energy saving mode, a mechanical switching contact 81 of an electromechanical switch 80 can be connected in parallel to the first and second semiconductor switches 61, 62. The electromechanical switch 80 can be designed as a relay. According to an exemplary embodiment, the electromechanical switch 80 has a
Erregerspule 82 auf, die mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 verbunden sein kann, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Erregerspule 82 liegt in einem Steuerkreis, der von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 zum Öffnen und Schließen entsprechend angesteuert werden kann, um den mechanischen Schaltkontakt 81 öffnen bzw.Excitation coil 82, which can be connected to the control and evaluation device 40, as shown in Fig. 2. The excitation coil 82 is located in a control circuit, which can be controlled by the control and evaluation device 40 to open and close accordingly in order to open or close the mechanical switching contact 81.
Schließen zu können. Der Schaltkontakt 81 ist beispielsweise als Schließer ausgebildet.To be able to close. The switching contact 81 is designed as a normally open contact, for example.
In den Gleichspannungsgeräte 10 und 10° ist jeweils ein vorbestimmter Schwellenwert gespeichert, der einen Kurzschlussstrom definiert. Vorzugsweise weist hierzu dieA predetermined threshold value is stored in the DC voltage devices 10 and 10°, which defines a short-circuit current. Preferably, the
Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 einen Speicher auf, in dem der vorbestimmteControl and evaluation device 40 has a memory in which the predetermined
Schwellenwert gespeichert ist. Der vorbestimmte Schwellenwert kann auch in einem separaten Speicher abgelegt werden, auf den die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 zugreifen kann.threshold value is stored. The predetermined threshold value can also be stored in a separate memory which the control and evaluation device 40 can access.
Anzumerken ist ferner, dass die Geräteanschlüsse 11 und 13 als Pluspole fungieren können, wobei in diesem Fall der Strompfad 1 als Plusleiter fungiert. DieIt should also be noted that the device connections 11 and 13 can function as positive poles, in which case the current path 1 functions as the positive conductor.
Geräteanschlüsse 12 und 14 können als Minuspole oder Masseanschlüsse fungieren, wobei dann der Strompfad 2 als Minusleiter bzw. Masseleitung fungiert.Device connections 12 and 14 can function as negative poles or ground connections, with current path 2 then functioning as a negative conductor or ground line.
Nachfolgend wird die Funktionsweise der Gleichspannungsgeräte 10 und 10° inThe following describes the functionality of the DC devices 10 and 10° in
Verbindung mit dem in Fig. 1 gezeigten Gleichspannungssystem 5 erläutert.Connection with the DC voltage system 5 shown in Fig. 1 is explained.
Angenommen sei, dass es sich bei der elektrischen Einrichtung 90 beispielsweise um eine elektrische, nicht rückspeisefähige Gleichspannungs-Last handelt.It is assumed that the electrical device 90 is, for example, an electrical, non-regenerative DC load.
Angenommen sei nunmehr, dass das Gleichspannungssystem 5 bzw. dasNow assume that the DC voltage system 5 or the
Gleichspannungsgerät 10 aktiviert werden soll, um die elektrische Last 90 mit derDC voltage device 10 is to be activated to connect the electrical load 90 with the
Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 elektrisch zu koppeln.DC voltage supply device 100 to be electrically coupled.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 ist deshalb dazu ausgebildet, einenThe control and evaluation device 40 is therefore designed to
Einschaltvorgang zu steuern, indem sie zuerst den Halbleiterschalter 61 elektrisch leitend und den Halbleiterschalter 62 elektrisch sperrend schaltet. In diesem Moment fließt ein Gleichstrom von der Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 über denswitching-on process by first switching the semiconductor switch 61 electrically conductive and the semiconductor switch 62 electrically blocking. At this moment, a direct current flows from the direct voltage supply device 100 via the
Geräteanschluss 11, den Halbleitertransistor 61, die Diode 71, durch die Last 90 und über den Geräteanschluss 12 zurück zur Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100.Device connection 11, the semiconductor transistor 61, the diode 71, through the load 90 and via the device connection 12 back to the DC voltage supply device 100.
Sofern der elektromechanische Schalter 80 implementiert ist, veranlasst die Steuer- undIf the electromechanical switch 80 is implemented, the control and
Auswerteeinrichtung 40 das Gleichspannungsschaltgerät 10, beispielsweise nach einer definierbaren Zeitdauer, nachdem der Halbleiterschalter 61 leitend geschaltet worden ist, den mechanischen Schaltkontakt 81 zu schließen. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 das Gleichspannungsschaltgerät 10 veranlassen, beispielsweise nach Erreichen einer vorbestimmten Stromschwelle den mechanischen Schaltkontakt 81 zu schließen. Hierzu kann ein Schwellenwert imEvaluation device 40 causes the DC switching device 10 to close the mechanical switching contact 81, for example after a definable period of time after the semiconductor switch 61 has been switched to conduct. Alternatively or additionally, the control and evaluation device 40 can cause the DC switching device 10 to close the mechanical switching contact 81, for example after a predetermined current threshold has been reached. For this purpose, a threshold value in the
Gleichspannungsschaltgerät 10 gespeichert sein, auf den die Steuer- undDC switching device 10 to which the control and
Auswerteeinrichtung 40 zugreifen kann. Diesen Schwellenwert vergleicht die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 dann mit dem von der Stromermittlungseinrichtung 30 gelieferten Stromwert. Überschreitet der gemessene Stromwert den Schwellenwert, sorgt die Steuer- und Auswerteeinrichtung dafür, dass der mechanische Schaltkontakt 81 geschlossen wird. Die Richtung und die Stromstärke des Gleichstroms wird vorzugsweise kontinuierlich von der Stromermittlungseinrichtung 30 ermittelt und zurThe control and evaluation device 40 then compares this threshold value with the current value supplied by the current detection device 30. If the measured current value exceeds the threshold value, the control and evaluation device ensures that the mechanical switching contact 81 is closed. The direction and the current intensity of the direct current is preferably continuously determined by the current detection device 30 and used to
Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 übertragen.Control and evaluation device 40.
Tritt nunmehr ein Kurzschluss auf, müssten sowohl der Halbleiterschalter 61 sperrend geschaltet als auch der mechanische Schaltkontakt 81 geöffnet werden. Allerdings ist bedingt durch die mechanische Konstruktion und auftretende Lichtbögen dieIf a short circuit now occurs, both the semiconductor switch 61 would have to be switched off and the mechanical switching contact 81 would have to be opened. However, due to the mechanical construction and the arcing that occurs, the
Reaktionszeit des elektromechanischen Schalters 80, den mechanischen Schaltkontakt 81 zu öffnen, zu groß, um eine sichere Kurzschlussfestigkeit zu gewährleisten. Dank der erfinderischen Maßnahme kann aber nunmehr insbesondere bei Verwendung eines elektromechanischen Schalters eine Kurzschlussfestigkeit sichergestellt werden.The reaction time of the electromechanical switch 80 to open the mechanical switching contact 81 is too long to ensure reliable short-circuit resistance. However, thanks to the inventive measure, short-circuit resistance can now be ensured, particularly when using an electromechanical switch.
Das Auftreten eines Kurzschlusses erkennt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 daran, dass der von der Stromermittlungseinrichtung 30 gemessene Gleichstrom den vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Unter Ansprechen hierauf und auf die ermittelte Richtung des Stroms, der vom Geräteanschluss 11 zumThe control and evaluation device 40 detects the occurrence of a short circuit by the fact that the direct current measured by the current detection device 30 reaches or exceeds the predetermined threshold value. In response to this and to the determined direction of the current flowing from the device connection 11 to the
Geräteanschluss 13 fließt, veranlasst die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 dasdevice connection 13, the control and evaluation device 40 causes the
Gleichspannungsschaltgerät 10, den Kurzschlussschalter 51 einzuschalten. Ab diesemDC switching device 10, the short-circuit switch 51 is switched on. From this point
Moment fließt der Kurzschlussstrom über den Kurzschlussschalter 51 und dieMoment the short-circuit current flows through the short-circuit switch 51 and the
Sicherung 20 zum Geräteanschluss 12, wodurch die Sicherung 20 ausgelöst wird. Dank der speziellen Verschaltung der Kurzschlussschalter 51 und 50 mit der Sicherung 20 kann bei Auftritt eines Kurzschlusses die Belastung der Strompfade 1 und 2 und möglicher Anschlussleitungen reduziert werden.Fuse 20 to device connection 12, which triggers fuse 20. Thanks to the special wiring of short-circuit switches 51 and 50 with fuse 20, the load on current paths 1 and 2 and possible connecting cables can be reduced if a short circuit occurs.
Anzumerken ist noch, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 beispielsweise auch dazu ausgebildet sein kann, zeitlich nach dem Einschalten des Kurzschalters 51 auch den Kurzschlussschalter 50 einzuschalten, um eine gestufte Kurzschlussumleitung zu ermöglichen, mit dem Ziel, einen Strom über zwei Wege zum Strompfad 2, der aufIt should also be noted that the control and evaluation device 40 can also be designed, for example, to switch on the short-circuit switch 50 after the short-circuit switch 51 has been switched on in order to enable a stepped short-circuit diversion with the aim of directing a current via two paths to the current path 2, which is on
Masse liegt, zu leiten. Auf diese Weise können zum Beispiel mittels des zweitenIn this way, for example, by means of the second
Kurzschlussschalters 50 Leitungskapazitäten zur Last 90 kurzgeschlossen werden.Short-circuit switch 50 line capacities to load 90 are short-circuited.
Für den Fall, dass die Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 an denIn the event that the DC voltage supply device 100 is connected to the
Geräteanschlüssen 13 und 14 und die Last an den Geräteanschlüssen 11 und 12 angeschlossen ist, läuft ein Einschaltvorgang des Gleichspannungsschaltgeräts 10 wie folgt ab:Device terminals 13 and 14 and the load is connected to device terminals 11 and 12, the switch-on process of the DC switching device 10 takes place as follows:
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 ist nunmehr ausgebildet, einenThe control and evaluation device 40 is now designed to
Einschaltvorgang zu steuern, indem sie zuerst den Halbleiterschalter 62 elektrisch leitend und den Halbleiterschalter 61 elektrisch sperrend schaltet. In diesem Moment fließt ein Gleichstrom über den Geräteanschluss 13, den Halbleitertransistor 62, dieswitching-on process by first switching the semiconductor switch 62 electrically conductive and the semiconductor switch 61 electrically blocking. At this moment, a direct current flows through the device connection 13, the semiconductor transistor 62, the
Diode 70 und über die Geräteanschlüsse 11 und 12 zurück zum Geräteanschluss 14. In ähnlicher Weise kann ein Einschaltvorgang erfolgen, wenn dieDiode 70 and via device terminals 11 and 12 back to device terminal 14. Similarly, a switch-on process can occur when the
Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 an den Geräteanschlüssen 11 und 12 angeschlossen ist, und die an den Geräteanschlüssen 13 und 14 angeschlossene Last 90 dazu ausgebildet ist, Energie zurück zur Gleichspannungsversorgungseinrichtung 100 zu speisen.DC voltage supply device 100 is connected to the device terminals 11 and 12, and the load 90 connected to the device terminals 13 and 14 is designed to feed energy back to the DC voltage supply device 100.
Sofern der elektromechanische Schalter 80 implementiert ist, veranlasst die Steuer- undIf the electromechanical switch 80 is implemented, the control and
Auswerteeinrichtung 40 das Gleichspannungsschaltgerät 10, nach einer definierbarenEvaluation device 40, the DC switching device 10, after a definable
Zeitdauer, nachdem der Halbleiterschalter 61 leitend geschaltet worden ist, den mechanischen Schaltkontakt 81 zu schließen. Die Richtung und die Stromstärke desTime period after the semiconductor switch 61 has been switched on, to close the mechanical switching contact 81. The direction and the current strength of the
Gleichstroms wird vorzugsweise kontinuierlich von der Stromermittlungseinrichtung 30 ermittelt und zur Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 übertragen.Direct current is preferably determined continuously by the current determination device 30 and transmitted to the control and evaluation device 40.
Das Auftreten eines Kurzschlusses erkennt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 daran, dass der von der Stromermittlungseinrichtung 30 gemessene Gleichstrom den vorbestimmten Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Unter Ansprechen hierauf und auf die ermittelte Richtung des Stroms, der vom Geräteanschluss 13 zumThe control and evaluation device 40 detects the occurrence of a short circuit when the direct current measured by the current detection device 30 reaches or exceeds the predetermined threshold value. In response to this and to the detected direction of the current flowing from the device connection 13 to the
Geräteanschluss 14 fließt, veranlasst die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 dasDevice connection 14, the control and evaluation device 40 causes the
Gleichspannungsschaltgerät 10, den Kurzschlussschalter 50 einzuschalten. Ab diesemDC switching device 10, the short-circuit switch 50. From this point
Moment fließt der Kurzschlussstrom über den Kurzschlussschalter 50 und dieMoment the short-circuit current flows through the short-circuit switch 50 and the
Sicherung 20 zum Geräteanschluss 14, wodurch die Sicherung 20 ausgelöst wird. Dank der speziellen Verschaltung der Kurzschlussschalter 51 und 50 mit der Sicherung 20 kann bei Auftritt eines Kurzschlusses die Belastung der Strompfade 1 und 2 und möglicher Anschlussleitungen reduziert werden.Fuse 20 to device connection 14, which triggers fuse 20. Thanks to the special wiring of short-circuit switches 51 and 50 with fuse 20, the load on current paths 1 and 2 and possible connecting cables can be reduced if a short circuit occurs.
Anzumerken ist noch, dass die Steuer- und Auswerteeinrichtung 40 beispielsweise auch dazu ausgebildet sein kann, zeitlich nach dem Einschalten des Kurzschalters 50 auch den Kurzschlussschalter 51 einzuschalten, um eine gestufte Kurzschlussumleitung zu ermöglichen, mit dem Ziel, einen Strom über zwei Wege zum Strompfad 2, der aufIt should also be noted that the control and evaluation device 40 can also be designed, for example, to switch on the short-circuit switch 51 after the short-circuit switch 50 has been switched on in order to enable a stepped short-circuit diversion with the aim of directing a current via two paths to the current path 2, which is on
Masse liegt, zu leiten. Auf diese Weise können zum Beispiel mittels des zweitenIn this way, for example, by means of the second
Kurzschlussschalters 51 Leitungskapazitäten zur Last 90 kurzgeschlossen werden.Short-circuit switch 51 line capacitances to load 90 are short-circuited.
Ferner sei angemerkt, dass vorteilhafterweise der Nennstrom und Überlaststrom derFurthermore, it should be noted that advantageously the rated current and overload current of the
Kurzschlussschalter 50 und 51, der Halbleiterschalter 61, 62 und der Dioden 70, 71 sowie der elektromechanische Schalter 80 auf den Nennstrom (d.h. dieShort-circuit switches 50 and 51, the semiconductor switches 61, 62 and the diodes 70, 71 as well as the electromechanical switch 80 to the rated current (i.e. the
Auslösekennlinie) der Sicherung 20 abzustimmen ist. Vorzugsweise ist dietripping characteristic) of the fuse 20. Preferably, the
Spannungsfestigkeit der Halbleiterschalter 61 und 62 größer als die Betriebsspannung.Dielectric strength of semiconductor switches 61 and 62 is greater than the operating voltage.
Die Funktionsweise des Gleichspannungsschaltgeräts 10° entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise des Gleichspannungsschaltgeräts 10, so dass, um Wiederholungen zu vermeiden, insoweit auf die Erläuterungen hinsichtlich desThe functionality of the DC switching device 10° corresponds essentially to the functionality of the DC switching device 10, so that in order to avoid repetition, the explanations regarding the
Gleichspannungsschaltgeräts 10 verwiesen wird.DC switching device 10 is referred to.
Claims (10)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20235062A BE1031299B1 (en) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | DC switching device, in particular for interrupting a current flow, and DC system |
| EP24702163.7A EP4659352A1 (en) | 2023-01-31 | 2024-01-26 | Direct-voltage switching device, in particular for interrupting a current flow, and direct-voltage system |
| PCT/EP2024/051913 WO2024160674A1 (en) | 2023-01-31 | 2024-01-26 | Direct-voltage switching device, in particular for interrupting a current flow, and direct-voltage system |
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|---|---|---|---|
| BE20235062A BE1031299B1 (en) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | DC switching device, in particular for interrupting a current flow, and DC system |
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| BE1031299A1 BE1031299A1 (en) | 2024-08-27 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017220443A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Eaton Industries (Netherlands) B.V. | Hybrid dc circuit breaker |
| WO2018230115A1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | 三洋電機株式会社 | Battery pack, method for detecting abnormality in battery pack, method for controlling charging of battery pack, and charging control programming for battery pack |
| EP3891890B1 (en) * | 2019-01-31 | 2022-12-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Secure electronic switch |
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2023
- 2023-01-31 BE BE20235062A patent/BE1031299B1/en not_active IP Right Cessation
-
2024
- 2024-01-26 WO PCT/EP2024/051913 patent/WO2024160674A1/en not_active Ceased
- 2024-01-26 EP EP24702163.7A patent/EP4659352A1/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017220443A1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | Eaton Industries (Netherlands) B.V. | Hybrid dc circuit breaker |
| WO2018230115A1 (en) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | 三洋電機株式会社 | Battery pack, method for detecting abnormality in battery pack, method for controlling charging of battery pack, and charging control programming for battery pack |
| EP3891890B1 (en) * | 2019-01-31 | 2022-12-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Secure electronic switch |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP4659352A1 (en) | 2025-12-10 |
| WO2024160674A1 (en) | 2024-08-08 |
| BE1031299A1 (en) | 2024-08-27 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20240903 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20250131 |