)，即，與額定值Is和短路電流I亦值中的最小值成比例的參考值進(jìn)行比較。在僅用于限制短路電流1><的運(yùn)行中，所述參考值具有電壓信號?I κ，其中，短路電流Ικ以如下方式來加以設(shè)定，即，其高于在耗電器網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)運(yùn)行中出現(xiàn)的輸出電流ΙΑ，但同時低于最大允許的輸出電流ΙΑ。
[0048]從比較器件19向電感電流調(diào)節(jié)器件14輸送如下的信號作為調(diào)節(jié)量，根據(jù)該信號，電感電流調(diào)節(jié)器件14控制開關(guān)元件8的斷開或閉合。這不僅可以靜態(tài)地進(jìn)行，而且可以以脈寬調(diào)制形式的快速序列來進(jìn)行。
[0049]在圖4至圖7中示出另外的設(shè)計(jì)方案，其中，為了清楚起見未示出例如用于測量電流的機(jī)構(gòu)、電感電流調(diào)節(jié)器件14和跨接裝置9那樣的各個構(gòu)件。相反地，在該設(shè)計(jì)方案中示出各自的區(qū)別或者說表征相應(yīng)設(shè)計(jì)方案的特征。
[0050]圖4示出短路保護(hù)裝置1的與圖3中示出的設(shè)計(jì)方案類似的設(shè)計(jì)方案，其中，根據(jù)圖4的短路保護(hù)裝置1根據(jù)交織式Buck轉(zhuǎn)換器的原理來構(gòu)建。借助經(jīng)由脈寬調(diào)制對開關(guān)元件8的控制來調(diào)節(jié)輸出電流IA，導(dǎo)致輸出電流IA的相對強(qiáng)烈的紋波。為了減小該紋波，圖4中的設(shè)計(jì)方案設(shè)置有雙重同步轉(zhuǎn)換器或交織式Buck轉(zhuǎn)換器。與圖3不同的是，該實(shí)施方式具有兩個開關(guān)元件8以及兩個附加的開關(guān)元件81。通過以合適的時間上的序列操縱開關(guān)元件8、81，電感5交替地對輸出電流1八的提供做出貢獻(xiàn)，從而可以減小輸出電流I A的紋波。
[0051]圖5示出用于電池組支路2的短路保護(hù)裝置1的設(shè)計(jì)方案，在該設(shè)計(jì)方案中，電池組支路2能部分地與耗電器網(wǎng)絡(luò)分離。該設(shè)計(jì)方案也用于減少輸出電流IA的紋波，因?yàn)殡姵亟M支路2的一部分經(jīng)由跨接裝置9不依賴于開關(guān)元件8的開關(guān)狀態(tài)地提供對輸出電流IA的貢獻(xiàn)。輸出電流1八的紋波僅以如下程度來給出，由跨接裝置9跨接的電池組單元3可以以該程度對輸出電流IA做出貢獻(xiàn)。
[0052]圖6示出用于電池組支路2的短路保護(hù)裝置1的設(shè)計(jì)方案，在該設(shè)計(jì)方案中，電感5分布到電池組支路2的電池組模塊4上。在該設(shè)計(jì)方案中，代替電感5而例如設(shè)置三個模塊電感45，這些模塊電感的值分別是電感5的值的三分之一。在相應(yīng)的操控時，開關(guān)元件48、49允許分模塊地限制流經(jīng)電池組支路2的電流，其中，開關(guān)元件49承擔(dān)跨接裝置9的功能而開關(guān)元件48承擔(dān)開關(guān)元件8的功能。
[0053]圖7示出用于電池組支路2的短路保護(hù)裝置1的設(shè)計(jì)方案，在該設(shè)計(jì)方案中，代替整個電感5而設(shè)置具有相應(yīng)于電池組支路2的電池組單元3的數(shù)量n = N的單元電感35。單元電感35的值分別可以為整個電感5的值的1/Ν，從而單元電感35可以相應(yīng)被設(shè)計(jì)得更小。該布置的結(jié)構(gòu)相應(yīng)于圖6的布置的結(jié)構(gòu)，其中，每個電池組模塊4恰好具有一個電池組單元3。在相應(yīng)的操控時，開關(guān)元件48、49允許分單元地限制流經(jīng)電池組支路2的電流，其中，開關(guān)元件49再次承擔(dān)跨接裝置9的功能而開關(guān)元件48承擔(dān)開關(guān)元件8的功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.短路保護(hù)裝置(1)，用于限制能由包括至少一個電池組單元(3)的電池組支路(2)輸出的電流IE，其中，能由所述電池組支路(2)輸出的電流IE能通過所述短路保護(hù)裝置(1)限制到可控的輸出電流IA，并且所述輸出電流1八能經(jīng)由兩個能與短路保護(hù)裝置(1)連接的電網(wǎng)端子(12)、(13)引導(dǎo)經(jīng)過耗電器網(wǎng)絡(luò)，其中，通過所述電網(wǎng)端子(12)、(13)與耗電器網(wǎng)絡(luò)的連接，能構(gòu)造出經(jīng)由所述電池組支路(2)、所述電網(wǎng)端子(12)、(13)和所述耗電器網(wǎng)絡(luò)的第一電流循環(huán)回路，其中在所述第一電流循環(huán)回路中布置有開關(guān)元件(8、48)，利用所述開關(guān)元件能中斷電流IE以將該電流IE限制到所述輸出電流I A，其中，所述短路保護(hù)裝置(1)還具有至少一個按照以下方式布置的用于電流檢測的機(jī)構(gòu)，即，通過所述機(jī)構(gòu)能確定所述輸出電流IA的大小，并且其中，所述短路保護(hù)裝置⑴還具有用于將所述輸出電流1八的大小與可預(yù)定的額定值Is進(jìn)行比較的比較器件(19)，其特征在于，所述短路保護(hù)裝置(1)還具有至少一個電感(5、35、45)，所述至少一個電感與所述開關(guān)元件(8、48)串聯(lián)且相對于所述開關(guān)器件在耗電器網(wǎng)絡(luò)側(cè)布置，所述短路保護(hù)裝置(1)具有電感電流調(diào)節(jié)器件(14)，信號能從所述比較器件(19)向所述電感電流調(diào)節(jié)器件輸送，并且經(jīng)由所述電感電流調(diào)節(jié)器件能通過操控所述開關(guān)元件(8、48)調(diào)節(jié)流過所述電感(5、35、45)的輸出電流IA，并且所述短路保護(hù)裝置(1)還具有開關(guān)或二極管形式的跨接裝置(9，49)，所述跨接裝置被布置為，使得在通過所述開關(guān)元件(8、48)中斷所述電流IE的情況下能跨接所述電池組支路(2)的至少一個電池組單元(3)，并且用于所述輸出電流IA的第二電流循環(huán)回路能經(jīng)由所述電網(wǎng)端子(12)、(13)、所述耗電器網(wǎng)絡(luò)和所述電感(5、35、45)來閉合，并且所述額定值Is能被限制到短路電流Ικ的可預(yù)定的最大值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，通過所述電感(5、35、45)、所述電感電流調(diào)節(jié)器件(14)、所述開關(guān)元件(8、48)和所述跨接裝置(9、49)構(gòu)造出降壓式電流轉(zhuǎn)換器，為了對所述輸出電流1八進(jìn)行平滑，所述降壓式電流轉(zhuǎn)換器具有電容器(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述短路保護(hù)裝置(1)具有至少兩個電感(5、35、45)、開關(guān)元件(8、48)和跨接裝置(9、49)，通過它們構(gòu)造雙重同步轉(zhuǎn)換器。4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述電池組支路(2)具有數(shù)量為η = Ν的電池組單元(3)，并且至少一個跨接裝置(9、49)跨接至少k個電池組單元(3)，從而在通過所述開關(guān)元件(8、48)中斷所述電流IE的情況下，n-k個電池組單元(3)繼續(xù)對能由所述短路保護(hù)裝置(1)輸出的輸出電流IA做出貢獻(xiàn)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述電池組支路(2)具有數(shù)量為n = N的電池組單元(3)，并且至少一個跨接裝置(9、49)跨接恰好一個電池組單元(3)，從而在通過所述開關(guān)元件(8、48)中斷所述電流ΙΕ的情況下，η-l個電池組單元(3)繼續(xù)對能由所述短路保護(hù)裝置(1)輸出的輸出電流ΙΑ做出貢獻(xiàn)。6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述電池組支路(2)具有多個串聯(lián)連接的電池組模塊(4)，其中，所述電池組模塊(4)具有至少一個電池組單元(3)，并且其中，至少一個電池組模塊(4)具有與至少一個電池組單元(3)串聯(lián)連接且配屬于所述電池組模塊(4)的電感(5、35、45)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述短路保護(hù)裝置(1)具有多個串聯(lián)連接的電感(5、35、45)，所述電感配屬于多個電池組模塊(4)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，一個電池組模塊(4)具有恰好一個電池組單元(3)，所述電池組單元具有配屬于所述電池組單元(3)且與所述電池組單元串聯(lián)連接的電感(5、35、45)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述短路保護(hù)裝置(1)具有多個串聯(lián)連接的電感(5、35、45)，所述電感配屬于多個電池組單元(3)。10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的短路保護(hù)裝置(1)，其特征在于，所述電池組支路(2)具有至少一個電池組模塊(4)或多個串聯(lián)連接的電池組模塊(4)，其中，至少一個電池組模塊(4)具有至少一個電池組單元(3)，所述至少一個電池組單元能通過跨接器件(9、49)被跨接并且具有開關(guān)元件(8、48)，通過所述開關(guān)元件能中斷經(jīng)過至少一個電池組單元(3)的電流IE。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種短路保護(hù)裝置，用于限制能由包括至少一個電池組單元的電池組支路輸出的電流IE，輸出電流IA能經(jīng)由兩個電網(wǎng)端子引導(dǎo)經(jīng)過耗電器網(wǎng)絡(luò)，在經(jīng)由電池組支路、電網(wǎng)端子和耗電器網(wǎng)絡(luò)的第一電流循環(huán)回路中布置有開關(guān)元件，利用該開關(guān)元件能中斷電流IE，短路保護(hù)裝置(1)還具有用于將輸出電流IA的大小與能預(yù)定的額定值IS進(jìn)行比較的比較器件(19)。短路保護(hù)裝置還具有電感，短路保護(hù)裝置具有電感電流調(diào)節(jié)器件，經(jīng)由該電感電流調(diào)節(jié)器件能調(diào)節(jié)流過電感的輸出電流IA，并且短路保護(hù)裝置還具有跨接裝置，其被布置為能跨接電池組支路的至少一個電池組單元，并且額定值IS能被限制到短路電流IK的可預(yù)定的最大值。
【IPC分類】H02H9/02, H02H7/18
【公開號】CN105322525
【申請?zhí)枴緾N201510560800
【發(fā)明人】A·彼得斯韋特, G·澤巴斯蒂安
【申請人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年7月29日
【公告號】DE102014214984A1, US20160036252