用于n個(gè)接觸器的控制電路以及用于控制n個(gè)接觸器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于η個(gè)接觸器的控制電路，其中，該控制電路包括可調(diào)節(jié)的保持電壓源，η個(gè)接觸器的控制線圈能夠在保持模式下與該保持電壓源相連接，本發(fā)明還涉及一種用于控制η個(gè)接觸器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]顯然，將來不僅在靜態(tài)應(yīng)用中，而且在例如混合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛上將會(huì)使用更多的蓄電池系統(tǒng)或者蓄電池，對(duì)此關(guān)于可靠性提出非常高的要求。原因在于，蓄電池的失效能夠?qū)е屡c安全性相關(guān)的問題。為了提供對(duì)各應(yīng)用來說所期望的功率，通常將大量的蓄電池單池串聯(lián)連接，從而得到高的蓄電池輸出電壓，該蓄電池沒有合適的措施地持久地接觸由該蓄電池供電的設(shè)備的相應(yīng)的供電連接端，并且意味著對(duì)于維護(hù)人員或者用戶的危險(xiǎn)。出于這個(gè)原因通常設(shè)置接觸器，以使得這些蓄電池能夠電解耦。在具有電的控制電機(jī)的機(jī)動(dòng)車中，不僅在蓄電池的正極而且在其負(fù)極上裝配接觸器，其設(shè)置用于蓄電池的高電壓并且還必須能夠在超過1000Α的短路電流時(shí)可靠地?cái)嚅_蓄電池。
[0003]接觸器的接通和斷開通常通過電子終端或者通過控制電路實(shí)現(xiàn)，該控制電路為接觸器的控制線圈提供電流。在此該控制功率沒有小到忽略不計(jì)。在接通過程中為了可靠地吸合接觸器需要比在閉合狀態(tài)為了隨后保持接觸高得多的控制電流。出于這個(gè)原因，通常將接觸器的控制分為兩個(gè)模式，吸合模式和保持模式(或者還有吸合階段或者是保持階段)O對(duì)每種模式來說特別的是，在吸合模式時(shí)控制電流的大小大于保持模式時(shí)控制電流的大小。在此稱為吸合級(jí)別和保持級(jí)別。其中吸合模式僅僅對(duì)接通(閉合)連接器是必須的且持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短。在工作時(shí)間的主要部分該接觸器處于功率節(jié)省的保持模式。因此，用于控制接觸器的控制電路應(yīng)該能夠顯示兩種運(yùn)行模式。
[0004]由DE 10 2010 041 018已知一種用于控制接觸器的設(shè)備，該設(shè)備包括電流保持單元，該電流保持單元構(gòu)造用于，使得向其輸出側(cè)的輸出端輸出用于接觸器的控制線圈的保持電流。通過在DE 10 2010 041018 Al公開的設(shè)備，在帶有恒定電壓的不同電壓級(jí)別的吸合階段以及保持階段能夠以有利的方式控制至少一個(gè)接觸器。
[0005]然而，例如在DE 10 2010 041 018 Al中公開的設(shè)備中相關(guān)的部件尤其是接觸器的控制線圈的線圈電阻，具有溫度依賴性以及其部件參數(shù)的與制造有關(guān)的散射。此外，由保持電流單元產(chǎn)生的保持電壓被調(diào)節(jié)到為了生產(chǎn)時(shí)間確定的值上。
[0006]因此，相關(guān)的部件必須如此構(gòu)造，以使得在該保持電流單元出現(xiàn)過高溫度的情況下也能夠提供必須的保持電流。但是因?yàn)樵摬考碾妼?dǎo)率和由此通過同一個(gè)、例如通過接觸器的控制線圈的電流根據(jù)溫度波動(dòng)，因此必要的是，將這些部件的尺寸定得比對(duì)原本所期望的電流來說必須的更大。例如因此必須將在DE 10 2010 041 018 Al中公開的設(shè)備的保持電路中的相關(guān)的部件的尺寸定得高出66%，這大大提高了對(duì)這些部件所需要的構(gòu)造空間以及成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明提出一種用于η個(gè)接觸器的控制電路，包括第一和第二輸入端，所述第一和第二輸入端用于與儲(chǔ)能器相連接。所述控制電路還包括η個(gè)第一和η個(gè)第二連接端，其中，每個(gè)第一和第二連接端分別與η個(gè)接觸器中的一個(gè)的相應(yīng)的控制線圈的兩個(gè)連接端中的一個(gè)相連接。此外，控制線圈包括η個(gè)第一開關(guān)裝置，所述η個(gè)第一開關(guān)裝置的每個(gè)第一連接端與第一輸入端相連接，其中，第i個(gè)第一開關(guān)裝置的第二連接端與所述控制電路的第i個(gè)第一連接端相連接。該控制裝置包括η個(gè)第二開關(guān)裝置，所述η個(gè)第二開關(guān)裝置的每個(gè)第一連接端與第二輸入端相連接，其中，第i個(gè)第二開關(guān)裝置的第二連接端與所述控制電路的第i個(gè)第二連接端相連接，其中，第i個(gè)第二連接端與第i+Ι個(gè)第一連接端相連接，并且其中，符合0〈i <n，并且1、n為自然數(shù)N的集合中的自然數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，所述控制電路還包括可調(diào)節(jié)的保持電壓源，所述可調(diào)節(jié)的保持電壓源的第一極與所述第二輸入端相連接，并且所述可調(diào)節(jié)的保持電壓源的第二極與多個(gè)第一連接端中的第一個(gè)相連接。
[0008]這種控制電路的優(yōu)勢(shì)在于，其能夠?qū)崿F(xiàn)η個(gè)、優(yōu)選地相同地實(shí)施的接觸器在減少的構(gòu)件成本下的吸合模式中以及保持模式中運(yùn)行。通過在保持模式期間的接觸器的控制線圈的串聯(lián)連接，無關(guān)于接觸器的數(shù)量地僅需要一個(gè)可調(diào)節(jié)的保持電壓源，通過其能夠通過與控制電路連接的多個(gè)控制線圈來實(shí)現(xiàn)電流或保持電流的精確的調(diào)節(jié)。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的控制電路能夠?qū)崿F(xiàn)，在保持模式下運(yùn)行僅具有一個(gè)唯一的可調(diào)節(jié)的保持電壓的η個(gè)接觸器。由于在根據(jù)本發(fā)明的控制電路之內(nèi)的η個(gè)接觸器的控制線圈是可串聯(lián)接通的，僅需要一個(gè)電流調(diào)節(jié)回路，以在保持模式下運(yùn)行η個(gè)接觸器。
[0009]優(yōu)選地，所述可調(diào)節(jié)的保持電壓源與測(cè)量和調(diào)節(jié)單元相連接，所述測(cè)量和調(diào)節(jié)單元被設(shè)置用于，測(cè)量流過在所述可調(diào)節(jié)的保持電壓源的第一極和所述控制電路的所述第二輸入端之間的電連接的實(shí)際電流，并且將所述實(shí)際電流與預(yù)先確定的額定電流相比較，并且根據(jù)所述比較的結(jié)果來調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)的保持電壓源的保持電壓。因此，保持電流能夠通過接觸器的控制線圈在任意時(shí)間被調(diào)節(jié)至優(yōu)選的值，從而能夠節(jié)省能量和成本。
[0010]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，所述控制電路還包括η個(gè)二極管，其中，第i個(gè)二極管位于在第i個(gè)第二連接端與第i+Ι個(gè)第一連接端之間的所述電連接中，其中，第i個(gè)二極管的陽極和第i個(gè)第二開關(guān)裝置的第二連接端相連接，而第i個(gè)二極管的陰極與第i+ι個(gè)第一開關(guān)裝置的第二連接端相連接。
[0011]優(yōu)選地，在可調(diào)節(jié)的保持電壓源的第二極和多個(gè)第一連接端中的第一個(gè)之間的電連接包括二極管，其陽極與可調(diào)節(jié)的保持電壓源的第二極并且其陰極與多個(gè)第一連接端中的第一個(gè)相連接。通過多個(gè)二極管的這種結(jié)構(gòu)，在控制電路內(nèi)的電流僅在一個(gè)方向上流動(dòng)。
[0012]優(yōu)選地，所述控制電路還包括η-1個(gè)續(xù)流二極管，其中，第i個(gè)續(xù)流二極管并聯(lián)連接至第i個(gè)第二開關(guān)裝置，其中，i ( n-lo應(yīng)用續(xù)流二極管的優(yōu)勢(shì)在于，通過其能夠?qū)⒏叩碾娏鞣浅＞_地限制至預(yù)先確定的值或者引至地。此外，多個(gè)續(xù)流二極管提供補(bǔ)償路徑，其在該時(shí)間被需要，在該時(shí)間控制線圈i的電流適應(yīng)于來自其吸合值的該接觸器(1-1)的保持電流。
[0013]優(yōu)選地，η個(gè)續(xù)流二極管被實(shí)施為多個(gè)齊納二極管，并且另一個(gè)齊納二極管并聯(lián)連接至第η個(gè)第二開關(guān)裝置，其中，所述齊納二極管的陽極與所述控制電路的第二輸入端相連接。通過齊納二極管，多個(gè)電壓被非常精確地限制到預(yù)先確定的值。此外，控制電路的這樣的實(shí)現(xiàn)使得接觸器的優(yōu)化的斷開成為可能。
[0014]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中，第η個(gè)第二連接端與另一個(gè)二極管的陽極相連接，所述另一個(gè)二極管的陰極與所述控制電路的第一輸入端相連接。
[0015]優(yōu)選地，所述控制電路還包括η個(gè)另外的續(xù)流二極管，