專利名稱：確定局部短路的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來確定局部短路的裝置和方法，特別涉及一種局部短路的確定裝置和一種局部短路的確定方法，它能夠檢測流過汽車電子電路的異常電流。
背景技術(shù)：
美國專利第4,023,264號描述了安裝在汽車保險絲盒內(nèi)的一種片狀保險絲。片狀保險絲常常用于汽車電子電路內(nèi)，具有一種慢熔特性。由于這種慢熔特性，片狀保險絲不會被短暫的過載電流熔斷，而是會被維持一段時間的過載電流熔斷。
片狀保險絲在發(fā)生完全短路的時候會熔化和斷開，但是發(fā)生局部短路故障的時候不會斷開。完全短路會導(dǎo)致大量的電流連續(xù)不斷地流過電子電路。而當(dāng)振動導(dǎo)致汽車的電線接觸汽車車體的時候，局部短路現(xiàn)象則會導(dǎo)致電流以間歇方式在較短的時間內(nèi)出現(xiàn)。當(dāng)局部短路電流不間斷地流過汽車電線的時候，電線會發(fā)熱。
日本公開特許公報(Japanese unexamined patent publication)第61-191231和7-131925號描述了確定局部短路的方法。但是，這些方法只考慮了電流值，而沒有正確地考慮防止電線發(fā)熱。
第7-131925號公開中描述的方法是在單位時間內(nèi)過載電流累加值的基礎(chǔ)之上確定異常電流電平的。這樣，這種方法不能夠正確地識別局部短路。根據(jù)單位時間的長短，異?，F(xiàn)象的確定會延遲或者提前。這樣，如果過早地確定異?，F(xiàn)象，當(dāng)燈用作負(fù)載電路的時候常常出現(xiàn)的涌流可能會被當(dāng)作異?，F(xiàn)象。
本發(fā)明的發(fā)明人之一在第2001-45651號日本公開特許公報(第11-21553號日本專利申請)上公開了一種確定局部短路的方法。在這種方法中，局部短路現(xiàn)象的發(fā)生是在至少四個特征值的基礎(chǔ)之上確定的。這些特征值涉及到超過預(yù)先確定的電流門限值的異常負(fù)載電流，異常電流的持續(xù)時間和工作比(ON-duty)以及異常負(fù)載電流超過預(yù)先確定的電流門限值的次數(shù)，這個工作比是異常電流持續(xù)的時間與預(yù)先確定的時間的比值。這樣做能夠準(zhǔn)確地確定是否發(fā)生了局部短路現(xiàn)象。但是，這一確定方法非常復(fù)雜。所以，需要一種簡單方法來確定是否發(fā)生了局部短路現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供能夠一種很容易和非常精確地確定是否發(fā)生局部短路現(xiàn)象的裝置和方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種局部短路現(xiàn)象確定裝置，用于根據(jù)產(chǎn)生的熱量是否超過預(yù)先確定的值，確定負(fù)載電路中是否發(fā)生了局部短路現(xiàn)象。這種局部短路確定裝置包括一個傳感器，用于檢測流過負(fù)載電路的負(fù)載電流，并產(chǎn)生一個檢測信號。將一個確定電路與這個傳感器連接，用于確定是否發(fā)生了局部短路現(xiàn)象。這個確定電路根據(jù)檢測信號，每隔一段預(yù)先確定的時間間隔，計算第一個參數(shù)和第二個參數(shù)中的一個參數(shù)。第一個參數(shù)涉及負(fù)載電流超過預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值的第一個時間段。第二個參數(shù)涉及負(fù)載電流小于或者等于預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值的第二個時間段。這個確定電路每隔預(yù)先確定的一個時間間隔累加計算出來的參數(shù)之一，以便計算累加參數(shù)值，并且在這個累加參數(shù)值的基礎(chǔ)之上確定是否發(fā)生了局部短路現(xiàn)象。
本發(fā)明還進(jìn)一步提供一種方法，用于根據(jù)產(chǎn)生的熱是否超過預(yù)先確定的值，確定負(fù)載電路中是否發(fā)生了局部短路現(xiàn)象。該方法包括檢測流過負(fù)載電路的負(fù)載電流以便產(chǎn)生一個檢測信號，根據(jù)該檢測信號將這個負(fù)載電流與一個基準(zhǔn)電流值進(jìn)行比較，并且在這個檢測信號的基礎(chǔ)之上每隔預(yù)先確定的時間間隔計算第一個參數(shù)和第二個參數(shù)中的一個參數(shù)。第一個參數(shù)涉及第一個時間段，在這段時間內(nèi)負(fù)載電流超過預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值，第二個參數(shù)涉及第二個時間段，在這段時間內(nèi)負(fù)載電流小于或者等于預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值。該方法還包括每隔預(yù)先確定的一個時間段累加計算出來的參數(shù)之一，從而計算累加參數(shù)值，確定累加參數(shù)值是否超過預(yù)先確定的累加值，當(dāng)這個累加參數(shù)值超過預(yù)先確定的累加值的時候，停止為負(fù)載電路提供負(fù)載電流。
通過以下描述，同時參考附圖，本發(fā)明的其它方面和本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將會變得非常清楚，這些附圖以實例的形式說明本發(fā)明的原理。


通過參考對優(yōu)選實施方案的詳細(xì)描述，同時參考附圖，能夠獲得對本發(fā)明以及它的目的和優(yōu)點(diǎn)最好的理解。在這些附圖中圖1是本發(fā)明局部短路確定裝置的一個原理圖；圖2A是圖1所示局部短路確定裝置的正視剖面圖；圖2B是圖1所示局部短路確定裝置的側(cè)視剖面圖；圖3是說明圖1所示局部短路故障確定裝置中確定電路執(zhí)行的局部短路確定程序的流程圖；和圖4是說明過載電流的時間圖。
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明最佳實施例中局部短路故障確定裝置的原理圖。局部短路確定裝置安裝在汽車保險絲單元50中，以確定是否發(fā)生局部短路。保險絲單元50包括一個傳感器(保險絲)2和一個確定電路(控制電路)6。
圖2A是保險絲單元50的正視剖面圖，圖2B是保險絲單元50的側(cè)視剖面圖。如圖2A和2B所示，保險絲單元50有一個機(jī)殼100。機(jī)殼100是由機(jī)殼盒子100a、100b組成的，它們是由耐熱絕緣合成樹脂做成的。兩個互相分開的導(dǎo)電端子102a、102b，陽性端子104、105、106和控制電路6排列在機(jī)殼盒子100a、100b之間。陽性端子104、105、106位于導(dǎo)電端子102a、102b之間。導(dǎo)電端子102a、102b和陽性端子104、105、106從機(jī)殼100向外延伸。
兩個導(dǎo)電端子102a、102b完整地用細(xì)保險絲2相連，其特性取決于電流容量。
控制電路6有一個開關(guān)輸入端6a、第一個輸出端6b、第二個輸出端6c、兩個輸入端6d、6e和一個電源輸入端6f。輸入端6d、6e分別與導(dǎo)電端子102a、102b的內(nèi)側(cè)放置的連接片2a、2b連接。開關(guān)輸入端6a與陽性端子106連接，通過它輸入一個SW信號。第一個輸出端6b與陽性端子104連接，用作關(guān)機(jī)信號。第二個輸出端(接地端)6c與陽性端子105連接，被用作接地端。電源輸入端6f與連接片2a連接。
保險絲單元50與一個端子座(沒有畫出)連接，這個端子座包括在汽車的電路中。根據(jù)流過保險絲2的負(fù)載電流IL，一個檢測信號(電壓)通過連接片2a、2b和輸入端6d、6e被不間斷地提供給控制電路6。保險絲2有一個預(yù)先確定的阻抗Z。
附屬(subject)負(fù)載的開關(guān)15與SW信號輸入陽性端子106連接。當(dāng)開關(guān)15處于斷開狀態(tài)的時候，控制電路6收到一個開關(guān)斷開信號，當(dāng)開關(guān)15處于接通狀態(tài)的時候，會收到開關(guān)接通信號。
如圖1所示，汽車的電池BT通過保險絲單元50和功率MOSFET(以后簡單地將它稱為場效應(yīng)管)4或者關(guān)閉電路與負(fù)載電路5連接。負(fù)載電路5包括，例如，一個頭燈或者收音機(jī)。此外，負(fù)載電路5還包括與頭燈或者收音機(jī)連接的電線。
下面討論保險絲單元5的控制電路6。這個控制電路6包括一個微型計算機(jī)8。微型計算機(jī)8包括一個CPU(中央處理器)8a、一個ROM(只讀存儲器)8b和一個RAM(隨機(jī)存取存儲器)8c。ROM 8b中儲存著程序和數(shù)據(jù)，用于確定是否發(fā)生了局部短路故障。RAM 8c用于臨時儲存與計算相關(guān)的數(shù)據(jù)，該計算是用于確定局部短路是否發(fā)生的。
保險絲2有一個端子與控制電路6的輸入端6d連接，另外一個端子與控制電路6的輸入端6e連接。當(dāng)負(fù)載電流(檢測到的電流)IL流過負(fù)載電路5，保險絲2有一個電流值Id的時候，在保險絲2的兩個端子之間產(chǎn)生一個電位差V，這一點(diǎn)將在下面加以描述。
V＝電源電壓E1-負(fù)載電壓E2＝阻抗Z×電流值Id電位差V正比于電流值Id，阻抗Z基本上是常數(shù)。這樣，從電位差V就能檢測出電流值Id。
控制電路6的第一個輸出端6b通過關(guān)機(jī)信號陽性端子104與場效應(yīng)管4的柵極連接。當(dāng)場效應(yīng)管4從控制電路6收到場效應(yīng)管接通信號的時候，場效應(yīng)管4的漏極和源極之間的部分導(dǎo)通。這樣就為負(fù)載電路5提供負(fù)載電流IL。當(dāng)場效應(yīng)管4從控制電路6收到場效應(yīng)管斷開信號的時候，漏極D和源極S之間的部分就截止。這樣就能夠使負(fù)載電流IL停止流向負(fù)載電路5。
下面描述保險絲單元50的工作過程。圖3是確定局部短路是否發(fā)生的程序的流程。這個程序由微型計算機(jī)8的中央處理單元8a執(zhí)行。
根據(jù)負(fù)載電路5中產(chǎn)生的熱是否超過預(yù)先確定的值，這個程序被用于確定是否發(fā)生了局部短路故障。當(dāng)它認(rèn)為發(fā)生局部短路故障的時候，就切斷供給負(fù)載電路5的負(fù)載電流IL。
在控制電路6收到開關(guān)接通信號和中央處理單元8a啟動以后，開始執(zhí)行這個程序。在初始化以后，中央處理單元8a為場效應(yīng)管4的柵極提供場效應(yīng)管接通信號，接通場效應(yīng)管4。隨后，在周期性的中斷過程中執(zhí)行這個程序，該周期性的中斷每隔預(yù)定長度的時間出現(xiàn)一次，例如每隔0.1毫秒出現(xiàn)一次。預(yù)先確定的時間間隔比產(chǎn)生涌流的時間間隔要短得多。當(dāng)使用燈的時候，涌流的產(chǎn)生是正?，F(xiàn)象。
在步驟S1中，中央處理單元8a讀取負(fù)載電流值Id。在步驟S2中，中央處理單元8a確定是否出現(xiàn)了過載電流。過載電流的產(chǎn)生是通過將負(fù)載電流值Id與預(yù)先確定的電流門限值進(jìn)行比較來確定的。預(yù)先確定的電流門限值儲存在只讀存儲器8b中。如果負(fù)載電流值Id小于或者等于預(yù)先確定的門限值，中央處理單元8a就認(rèn)為沒有出現(xiàn)過載電流。如果這個電流值Id超過預(yù)先確定的門限值，中央處理單元8a就認(rèn)為出現(xiàn)了過載電流。
如果在步驟S2中認(rèn)為沒有出現(xiàn)過載電流，中央處理單元8a就進(jìn)入步驟S9。如果在步驟2中它認(rèn)為出現(xiàn)了過載電流，中央處理單元8a就進(jìn)入步驟S3。
在步驟S3中，中央處理單元8a確定過載電流檢測標(biāo)志F是否是0(復(fù)位)。過載電流檢測標(biāo)志F用于確定當(dāng)前的過載電流檢測是不是初始檢測。如果過載電流標(biāo)志F是0，中央處理單元8a就認(rèn)為當(dāng)前的過載電流檢測是初始檢測。然后中央處理單元8a進(jìn)入步驟S4，并且將過載電流檢測標(biāo)志F設(shè)置為1。
然后在步驟S5中，中央處理單元8a計算接通時間(第一個時間段)，這個時間是過載電流持續(xù)的時間，并且根據(jù)接通時間計算焦耳熱J。中央處理單元8a隨后進(jìn)入步驟S6。接通時間用例如接通時間計數(shù)器來測量(沒有畫出)。中央處理單元8a根據(jù)接通時間計數(shù)器的計數(shù)值計算接通時間。
如果在步驟S3中過載電流檢測標(biāo)志F是1，那么當(dāng)前的過載電流檢測就不是初始檢測。這個時候，中央處理單元8a進(jìn)入步驟S5。
在步驟S9中，沒有產(chǎn)生過載電流的時候，中央處理單元8a確定過載電流檢測標(biāo)志F是不是1。如果它發(fā)現(xiàn)過載電流檢測標(biāo)志F是1，中央處理單元8a就認(rèn)為在前一次執(zhí)行這個程序的時候檢測到過載電流，并且在這一次執(zhí)行的時候沒有檢測到過載電流。于是中央處理單元8a進(jìn)入步驟S10，并且將過載電流檢測標(biāo)志F復(fù)位為0。于是，在步驟S11中，中央處理單元8a從只讀存儲器8b讀取代表電弧熱(arc heat)A的值，并且進(jìn)入步驟S6。
如果在步驟S9中發(fā)現(xiàn)過載電流檢測標(biāo)志F不是1，中央處理單元8a就認(rèn)為在前一次執(zhí)行這個程序的時候沒有檢測到過載電流，并且進(jìn)入步驟S12。
在步驟S12中，中央處理單元8a從只讀存儲器8b讀取代表輻射熱L的一個值，并且進(jìn)入步驟S6。
在步驟S6中，中央處理單元8a計算總熱量N。下面討論計算總熱量N的過程。
總熱量N是通過將焦耳熱J、電弧熱A或者輻射熱L相加或者相減而計算出來的，它是從到前一次執(zhí)行這個程序的時候為止累加起來的熱值，在當(dāng)前這一次執(zhí)行這一程序的過程中計算出來的。
總熱量N是焦耳熱J、電弧熱A和輻射熱L的函數(shù)，用公式1表示N＝F(J，A，L)＝前一個周期的累加值+當(dāng)前的熱量(1)焦耳熱J與接通時間和檢測到的電流值Id有關(guān)。在這個最佳實施例中，事先測量焦耳熱J，焦耳熱J與接通時間和檢測到的電流值Id構(gòu)成的一個三維圖儲存在只讀存儲器8b中。
在步驟S5中，中央處理單元8a在檢測到接通時間和過載電流值Id的時候，利用這個圖計算對應(yīng)于當(dāng)前檢測到的過載電流的焦耳熱J。如果接通時間繼續(xù)下去，中央處理單元8a就在每次執(zhí)行這個程序的時候從步驟S5進(jìn)入步驟S6。在步驟S6中，中央處理單元8a將焦耳熱J，其對應(yīng)于檢測到的電流值Id，與步驟S6中前一個周期里的累加值加起來，中央處理單元8a利用等式(2)進(jìn)行計算。在這種情況下，電弧熱A和輻射熱L都是0。
F(J，A，L)＝前一個周期的累加值+當(dāng)前的焦耳熱J(2)電弧熱A是過載電流產(chǎn)生的電弧產(chǎn)生的熱。電弧是在電路線接觸導(dǎo)體的時候在電路線和導(dǎo)體之間產(chǎn)生的。汽車電路上的電壓是恒定的，電弧時間極短。所以，一個單獨(dú)的電弧產(chǎn)生的電弧熱的值A(chǔ)是一個常數(shù)。
在這個最佳實施例中，汽車電池BT的電壓值是12伏，它是一個常數(shù)。所以，事先測量出產(chǎn)生的電弧熱的值。預(yù)先確定的電弧熱A儲存在只讀存儲器8b中。
當(dāng)在前一次而不是在這一次檢測到過載電流的時候，中央處理單元8a確定已經(jīng)產(chǎn)生了電弧，并且從步驟S11進(jìn)入步驟S6。在步驟S6中，中央處理單元8a將預(yù)先確定的電弧熱A與累加值N加起來。中央處理單元8a利用等式(3)進(jìn)行計算。在這種情況下，焦耳熱J和輻射熱L的值都是0。
F(J，A，L)＝前一個周期的累加值+預(yù)先確定的電弧熱A (3)輻射熱L是在過載電流的斷開時間(沒有過載電流流動的時間)內(nèi)輻射出來的熱，它正比于斷開時間。每個單位時間(在這個最佳實施例中，就是程序中斷的間隔)的輻射熱L是事先測量出來的一個值。預(yù)先確定的輻射熱L儲存在只讀存儲器8b中。
當(dāng)斷開時間繼續(xù)下去的時候，每次執(zhí)行這個程序的時候中央處理單元8a都從步驟S12進(jìn)入步驟S6。中央處理單元8a將預(yù)先確定的輻射熱L從前一個周期中的累加值中減去。中央處理單元8a利用等式(4)進(jìn)行計算。在這種情況下，焦耳熱J和電弧熱A的值都是0。
F(J，A，L)＝前一個周期的累加值-預(yù)先確定的輻射熱L (4)在步驟S6中，中央處理單元8a將當(dāng)前的熱量從前一個周期的累加值中減去或者加到它上面去，以計算總熱量(當(dāng)前的累加值)。中央處理單元8a隨后暫時將總熱量儲存在隨機(jī)存取存儲器8c中。
在步驟S7中，中央處理單元8a確定總熱量N是否小于或等于預(yù)先確定的值K。預(yù)先確定的值K小于或者等于電線能夠承受的熱量。對應(yīng)于使用的電線的預(yù)先確定值K是事先通過試驗來確定的。例如這樣來設(shè)置預(yù)先確定的值K，從而使電線的外皮不會冒煙。
當(dāng)中央處理單元8a在步驟S7中認(rèn)為總熱量N小于或者等于預(yù)先確定的值K的時候，中央處理單元8a就暫時中止這一程序。當(dāng)中央處理單元8a認(rèn)為總?cè)萘縉超過預(yù)先確定的值K的時候，中央處理單元8a就認(rèn)為在負(fù)載電路5中出現(xiàn)了局部短路。
當(dāng)認(rèn)為出現(xiàn)了局部短路故障的時候，中央處理單元8a進(jìn)入步驟S8，并且給場效應(yīng)管輸出一個斷開信號。這個場效應(yīng)管斷開信號使得場效應(yīng)管4的漏極和源極之間的部分成為不導(dǎo)電的，并使電流停止流向負(fù)載電路5。這樣就會保護(hù)負(fù)載電路5。此時，中央處理單元8a完成這一程序。
下面將參考圖4所示的時間圖來描述這一程序。
圖4用條形圖說明過載電流IK1和IK2。在圖4中，時間段t0-t13中的每一段都表示一段預(yù)先確定的時間。在時間段t0-t13中的每一個時間段內(nèi)以中斷方式執(zhí)行圖3所示的程序。
在圖4中，過載電流IK1在時間段t1-t5中超過預(yù)先確定的門限值，過載電流IK2在時間段t8-t9中超過預(yù)先確定的門限值。
在時間段t1-t5中，對過載電流IK1執(zhí)行程序的步驟S1-S6，在時間段t8-t9中為過載電流IK2執(zhí)行程序的步驟S1-S6。在這些時間段t1-t5和t8-t9中的每一個段內(nèi)將焦耳熱J加到前一個周期的累加值上去。
在時間段t5-56和t9-t10之間，過載電流IK1、IK2的電流值分別從D1、D2降到0。這樣，中央處理單元8a識別到產(chǎn)生了電弧。中央處理單元8a執(zhí)行程序的步驟S2、S9-S11和S6，并且將電弧熱A加到前一個周期的累加值上去。
時間段t6-t7和t10-t13中的每一個都對應(yīng)于一個斷開時間。在斷開時間里，中央處理單元8a認(rèn)識到電線正在輻射熱量。中央處理單元8a重復(fù)程序的步驟S2、S9、S12、S6，并且將輻射熱L從前一個周期的累加值中減去。
這個最佳實施例中的局部短路確定裝置或者保險絲單元50具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)無論什么時候執(zhí)行程序，保險絲單元50的控制電路6(中央處理單元8a)都將焦耳熱J、電弧熱A或者輻射熱L加到累加熱中或者從累加熱中減去，這個累加熱是在前一個周期中獲得的。中央處理單元8a確定當(dāng)前的總熱量N(負(fù)載電路總的累加熱)是否處于能夠承受的范圍之內(nèi)。如果總熱量N超過門限值K，控制電路6根據(jù)產(chǎn)生的熱超過一預(yù)定的值，而確認(rèn)負(fù)載電路5中出現(xiàn)了局部短路故障，并且停止提供電流給負(fù)載電路5。
這樣，在這個最佳實施例中，滿足以下條件之一時停止給負(fù)載電路5提供電流。這樣做能保護(hù)負(fù)載電路5和它的電線。
a)產(chǎn)生了大量的焦耳熱J。
例如，當(dāng)過載電流的持續(xù)時間(接通時間)相對較長的時候就會滿足這一條件。或者，當(dāng)過載電流在一個較短的時間周期內(nèi)產(chǎn)生多次，從而使總的接通時間很長的時候會滿足這一條件。
b)產(chǎn)生大量的電弧熱A。
例如，在很短的時間周期內(nèi)過載電流出現(xiàn)很多次的時候會滿足這一條件。電弧熱隨著產(chǎn)生過載電流的次數(shù)增加成正比地增加。
c)產(chǎn)生大量的焦耳熱J和大量的電弧熱A。
(2)根據(jù)需要改變總的累加熱的預(yù)先確定值K，從而保護(hù)負(fù)載電路5，使它不會被各種過載電流熔斷保險絲。
(3)在保險絲單元50中，用于確定是否發(fā)生局部短路的參數(shù)是總熱量N，這個總熱量N是從焦耳熱J、電弧熱A和輻射熱L計算出來的。因此，將總熱量N作為確定是否發(fā)生局部短路的參數(shù)能夠以最佳的方式檢測電線的發(fā)熱，從而確定是否發(fā)生了局部短路故障而不需要復(fù)雜的裝置。
(4)在保險絲單元50中保險絲2被用作一個傳感器。這樣，如果在負(fù)載電路5中出現(xiàn)了完全短路故障，保險絲2就會熔斷，從而保護(hù)負(fù)載電路5。此外，負(fù)載電流IL能用一個簡單的裝置檢測出來。
(5)這個最佳實施例針對的主要是局部短路現(xiàn)象。但是，這個保險絲單元50也可以用于不產(chǎn)生電弧的完全短路現(xiàn)象。
對于本領(lǐng)域里的技術(shù)人員而言，本發(fā)明顯然可以用許多其它的具體形式來實現(xiàn)而不會偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。特別是，應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明可以用以下形式來實現(xiàn)。
可以將一個電阻器或者熱敏電阻用作傳感器2?；蛘撸瑐鞲衅?可以是能夠檢測負(fù)載電流IL的任意一種類型的單元或者電路，比方說安培計。
局部短路確定裝置的應(yīng)用并不局限于汽車中的保險絲單元50，而是還可以用于其它電路。
這些實例和實施方案是說明性的而不是限制性的，本發(fā)明并不局限于這里給出的細(xì)節(jié)，而是可以在下面的權(quán)利要求給出的范圍中進(jìn)行修正。
權(quán)利要求
1.一種局部短路確定裝置，用于根據(jù)產(chǎn)生的熱量是否超過預(yù)先確定的值，確定在負(fù)載電路中是否出現(xiàn)局部短路，這種局部短路確定裝置包括一個傳感器，用于檢測流經(jīng)負(fù)載電路的負(fù)載電流，并且用于產(chǎn)生一個檢測信號；以及一個確定電路，其與傳感器相連，用于確定是否出現(xiàn)了局部短路，其中確定電路根據(jù)檢測信號每隔一段預(yù)先確定的時間間隔，計算第一個參數(shù)和第二個參數(shù)中的一個參數(shù)，第一個參數(shù)與第一個時間段有關(guān)，在該時間段中負(fù)載電流值超過一個預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值；第二個參數(shù)與第二個時間段有關(guān)，在該時間段中負(fù)載電流值小于或者等于預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值，其中該確定電路每隔預(yù)先確定的時間段累加計算出來的這些參數(shù)中的一個，以便計算出累加參數(shù)值，并且根據(jù)累加參數(shù)值來確定是否發(fā)生了局部短路。
2.如權(quán)利要求1所述的局部短路確定裝置，其中確定電路與一個斷開電路連接，用于停止從電源提供負(fù)載電流給負(fù)載電路，當(dāng)確認(rèn)出現(xiàn)了局部短路的時候，其中的確定電路控制斷開電路停止為負(fù)載電路提供負(fù)載電流。
3.如權(quán)利要求1所述的局部短路確定裝置，其中第一個參數(shù)是第一個時間段內(nèi)在負(fù)載電路中產(chǎn)生的焦耳熱和電弧熱中的一個，第二個參數(shù)是在第二個時間段內(nèi)負(fù)載電路中輻射出來的輻射熱，并且該確定電路計算焦耳熱、電弧熱和輻射熱中間的一個。
4.如權(quán)利要求3所述的局部短路確定裝置，其中確定裝置將計算出來的熱量之一累加起來計算總熱量，并且根據(jù)這個總熱量來確定是否發(fā)生了局部短路。
5.如權(quán)利要求4所述的局部短路確定裝置，其中，當(dāng)總熱量超過一個預(yù)先確定的值的時候，其確定電路確認(rèn)發(fā)生了局部短路。
6.如權(quán)利要求5所述的局部短路確定裝置，其中該確定裝置在計算總熱量的時候?qū)⒔苟鸁峄螂娀峒悠饋?，并且減去輻射熱。
7.如權(quán)利要求6所述的局部短路確定裝置，其中確定裝置與斷開電路連接，用于停止從電源提供負(fù)載電流給負(fù)載電路，當(dāng)確認(rèn)出現(xiàn)了局部短路時，其中所述的確定電路控制斷開電路停止將負(fù)載電流提供給負(fù)載電路。
8.一種確定局部短路的方法，其根據(jù)產(chǎn)生的熱量超過一個預(yù)先確定的值，確定負(fù)載電路中是否發(fā)生局部短路，其方法包括以下步驟檢測流經(jīng)負(fù)載電路的負(fù)載電流，產(chǎn)生一個檢測信號；在所述檢測信號的基礎(chǔ)之上將負(fù)載電流與基準(zhǔn)電流值進(jìn)行比較；在所述檢測信號的基礎(chǔ)之上，每隔預(yù)先確定的一段時間計算第一個參數(shù)和第二個參數(shù)中的一個參數(shù)，其中的第一個參數(shù)與第一個時間段有關(guān)，在這個時間段中負(fù)載電流超過了預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值，第二個參數(shù)與第二個時間段有關(guān)，在這個時間段中負(fù)載電流小于或者等于預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值；每隔預(yù)先確定的一段時間累加計算出來的參數(shù)之一，以計算一個累加參數(shù)值；確定所述的累加參數(shù)值是否超過了一個預(yù)先確定的累加值；和當(dāng)所述的累加參數(shù)值超過預(yù)先確定的累加值的時候，停止提供負(fù)載電流給負(fù)載電路。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中第一個參數(shù)是在負(fù)載電路中產(chǎn)生的與第一個時間段相關(guān)的焦耳熱和電弧熱中間的一個，第二個參數(shù)是在第二個時間段內(nèi)從負(fù)載電路輻射出來的輻射熱，其中，該計算步驟包括計算焦耳熱、電弧熱和輻射熱中間的一個；累加步驟包括累加計算出來的熱量之一，并且計算一個總熱量；以及停止步驟，包括當(dāng)總熱量超過預(yù)先確定的熱量的時候，停止提供負(fù)載電流給負(fù)載電路。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中的累加步驟包括計算總熱量的時候?qū)⒔苟鸁峄蛘唠娀峒悠饋?，并且減去輻射熱。
全文摘要
一種很容易地確定是否發(fā)生局部短路的裝置,用于根據(jù)產(chǎn)生的熱量是否超過預(yù)先確定的值,來確定在負(fù)載電路中是否發(fā)生局部短路。這個裝置包括一個保險絲,用于檢測流經(jīng)負(fù)載電路的負(fù)載電流,并且產(chǎn)生一個檢測信號;一個控制電路,其與這個保險絲連接,從而確定是否發(fā)生局部短路。根據(jù)該檢測信號該確定電路計算第一個參數(shù)和第二個參數(shù)中的一個。第一個參數(shù)涉及負(fù)載電流超過一個預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值的第一個時間段。第二個參數(shù)涉及負(fù)載電流小于或者等于預(yù)先確定的基準(zhǔn)電流值的第二個時間段?？刂齐娐访扛纛A(yù)先確定的一段時間累加這些參數(shù)之一,計算一個累加參數(shù)值,并且根據(jù)這個累加參數(shù)值來確定是否發(fā)生了局部短路。
文檔編號H02H5/00GK1341860SQ0113076
公開日2002年3月27日 申請日期2001年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月4日
發(fā)明者太田學(xué), 柴田秀樹 申請人:太平洋精工株式會社