CN111989852B - 可替代地可变电路和用于改变电路内电流路径的电的方法 - Google Patents

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Abstract

可替代地可变电路，该电路至少包括直流或交流电压源(1)，至少一个电负载(L)，该负载(L)经由基本电导体(2)的初级分支(21)和次级分支(22)与所述电压源(1)电连接，其中，可替代导体(23)与所述基本电导体(2)并联连接，使得在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，所述初级分支(21)被物理中断，然后，最初流过所述初级分支(21)的电流随后通过所述可替代电导体(23)被重定向。本发明提出，所述可替代导体(23)与所述基本导体(2)的每个相应分支(21)并联连接，该可替代电导体(23)包括两个导电段(231、232)，两个导电段(231、232)彼此对准并以预定距离彼此间隔开，使得在两个导电段(231、232)之间形成电绝缘间隙(G)，并且基本导体(21)的所述分支(21)包括导电段(210)，在每种预定的情况下，即通过满足每种预定条件，该导电段(210)从所述分支(21)的其余部分去除，并移入可替代导体(23)的所述段(231、232)之间的所述间隙(G)中，可替代导体(23)由此成为桥接并导电。本发明还包括一种用于改变电路内的电流路径的方法。

Description

可替代地可变电路和用于改变电路内电流路径的电的方法
技术领域
本发明涉及一种可替代地可变电路，该电路至少包括直流或交流电压源，至少一个电负载，电负载经由基本电导体的初级分支和次级分支与所述电压源电连接，其中，可替代导体与所述基本电导体并联连接，使得在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，所述初级分支被中断，然后，最初流过所述初级分支的电流随后通过所述可替代电导体被重定向。此外，本发明还涉及一种用于改变电路内的电流路径的方法。
背景技术
本发明依赖于一个问题，如何设计一种具有上述特征的电路，其中电流可以从所述电路中的基本电导体的一个初级分支被重定向到可替代的电导体中，可替代电导体与所述基本导体连接，通过可替代电导体，基本电导体的初级分支的所述分支将被同时不可逆地中断，并且其中还可以避免潜在的负面影响，负面影响通常是由于电流的中断或电流的重定向发生的，也就是中断的电路可能重新建立、中断的元素偏转或振动、电弧的产生或导体或接触面的过热或短路。
在斯洛文尼亚专利申请No.P-201700339中公开了一种用于中断直流电压电路的开关组件，并且该开关组件是经由可安装在每个直流电压源和至少一个电负载之间的初级电导体和次级电导体电互连建立的。电压源的初级电极经由开关组件的所述导体相应地可与每个电负载的初级电极连接，并且电压源的次级电极与每个电负载的次级电极电连接。
这种开关中的所述初级电导体由两个分支形成，两个分支是彼此并联连接的，其中，第一分支包括具有熔化部件的电熔丝，以及第二分支包括烟火开关，该烟火开关包括中断部件以及致动器，该中断部件能够中断初级电导体的第二分支，该致动器旨在借助于基于电脉冲使其中包含的至少一种化学反应物爆炸，由于初级电导体的所述第二分支的中断来使所述中断部件移位。所述烟火开关包括这样的中断部件，该中断部件在所述烟火开关中可从其第一即导电位置移动进入其第二即中断位置，在该导电位置中初级电导体的所述第二分支是导电的，其中，所述中断部件与次级电导体保持足够的距离，在该中断位置中流过开关组件中的初级导电体的第二分支的电流被中断，而所述中断部件被定位成与开关组件的次级导体处于导电接触。
在这样的解决方案中，所述致动器经由所述中断部件与开关组件的次级导体电连接，并且包括：
-电启动元件，其适用于基于电脉冲启动其中包含的至少一种化学反应物的爆炸性化学反应；
-致动部件，其在反应物的所述化学反应期间，在所述启动元件激活时，由于中断部件从其与初级导体接触的第一位置以及与次级导体分开进入其与次级导体接触的第二位置的移位的执行，在朝向中断部件的方向上可去除；以及
-电路，其除了彼此串联连接的两个分支之外，以这种方式集成在所述初级电导体内，所述初级电导体与每个电压源和每个电负载串联连接，与初级导体的所述分支连接，其中，所述电路包括至少一个带有接触部件的不可逆电熔丝，所述电熔丝在开关组件的正常操作期间被中断并且闭合，即仅在发生电过载时才导电，以及所述电路还包括至少一个带有中断部件的电磁簧片开关，该电磁簧片开关在开关组件的正常操作期间被中断并且闭合，即在开关组件中的电流超过预定值时立即导电，其中，致动器的所述熔丝和致动器的所述电磁开关彼此并联连接，其中，即使在这种情况下，当致动器配备有一个以上熔丝时，每个一次性熔丝彼此并联连接，并且非常类似地，只要致动器配备有一个以上这样的开关时，每个一次性电磁开关也彼此并联连接。
如上所述，所述中断部件的目的是重定向电流路径。即，通过将所述中断部件从它的第一位置移位到它的第二位置，流过一个电导体的电流被中断，但是由于电流路径的改变，同时通过可替代电导体另一电路被建立。然而，由于作用在中断部件上的力相对较高，通过使所述中断部件快速移位，可能会发生各种负面影响(像如，中断部件的偏转或振动)，各种负面影响通常可能导致通过所述导体在不希望的电路中重建，这将不得不保持中断，甚至产生电弧，或导体或接触表面的过热。
此外，在EP 2 811 549 A1中公开了一种用于检测电流过载的设备，并且该设备在过载的情况下能够中断电导体，但是也不能将电流重定向到另一导体中。这种设备包括两个电导体，每个负载经由该两个电导体与电压源连接。所述导体延伸穿过不透气的腔室，除了烟火致动器之外，在该腔室中靠近每个导体，还可以使用圆柱形区域，在该区域中可以使用活塞，该活塞朝向每个相应导体的方向是可移动的。在预定情况下以及在满足预定条件时致动器被触发。通过触发所述烟火致动器，所述腔室内的压力迅速增加，这导致所述活塞朝向导体移动，随后通过切断同时通过建立短路，即通过活塞中断每个导体，该短路被电路中的其他元件检测，由此中断电路。在这种情况下，所述电路的中断相对较快地被执行，但是直至中断的措施的顺序是很不恰当的。
在GB 2 352 879 A和US 2013/126326 A1中还公开了电路制动开关。
发明内容
本发明涉及一种可替代地可变电路，该电路至少包括直流或交流电压源，至少一个电负载，该电负载经由基本电导体的初级分支和次级分支与所述电压源电连接，其中，可替代导体与所述基本电导体并联连接，使得在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，初级分支被物理中断，然后，最初流过所述初级分支的电流随后通过所述可替代电导体被重定向。所述可替代电导体，该可替代电导体与所述基本导体的每个相应分支并联连接，可替代电导体包括两个导电段，两个导电段彼此对准并以预定距离彼此间隔开，使得在两个导电段之间形成电绝缘间隙，并且基本导体的所述分支包括导电段，在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，导电段从所述分支的其余部分物理地可去除，并且可移入可替代导体的所述段之间的所述间隙中，可替代导体由此成为桥接并导电。所述导电段表示基本电导体的所述分支的材料的一部分，导电段配备有至少一个机械弱化区域，并且在所述弱化区域中借助于适当的机械载荷，导电段与所述分支的残余材料可分离。所述弱化区域大体上是横截面实质上小于基本电导体的分支的残余区域的横截面的区域。除了所述导体之外，所述电路还包括烟火致动器，该烟火致动器适合于在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件被触发，并且该烟火致动器与基本导体的所述弱化分支的所述段相邻布置，使得所述段借助于所述烟火致动器从所述分支的其余部分机械地可分离，并且可移入可替代导体的所述段之间的间隙中。
本发明提出基本电导体的分支的所述可去除段配备有所述弱化部分，该弱化部分在可去除段的侧边上；可去除段面向所述烟火致动器配备有腔，并且该腔在可去除段的相对侧上；可去除段面向可替代导体的所述段之间的所述间隙配备有凸出的外表面，可去除段适合于在间隙内在可替代电导体的所述段之间被施加和卡住。此外，所述可去除段在所述弱化区域的区域中与基本电导体的所述分支的其余部分可分离，并且可移入所述间隙，以便通过压力在可替代电导体的段之间保持卡住，该压力是通过在所述烟火致动器内的化学反应物的爆炸建立的，该烟火致动器在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件被启动。为此目的，所述烟火致动器与至少一个传感器连接，该传感器在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件来产生信号，该信号是用于激活所述致动器所必需的，其中，至少一个传感器是适用于检测加速度和/或温度和/或电流值的传感器。
更进一步，所述可替代电导体与基本电导体的至少一个另外的分支以及至少一个另外的电元件电连接，或者甚至与基本电导体的至少一个另外的分支以及至少一个另外的电路电连接。
本发明还涉及一种改变电路内的电流的每个路径的方法，该电路至少包括直流或交流电压源以及至少一个电负载，该电负载经由基本电导体的初级分支和次级分支与所述电压源电连接，其中，可替代电导体与所述基本导体的一个分支并联连接，并且该可替代电导体通过间隙被中断，使得在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件，所述分支可以被物理中断，在该分支中的电流随后通过所述可替代电导体被重定向。在这种方法中，本发明提供了电路内电流的重定向，所述电流通过所述源产生；电路内电流的重定向是通过将基本电导体的分支的段从分支的其余部分物理移除并且通过将所述段移入可替代导体的所述段之间的所述间隙中来执行的，可替代导体与所述分支连接，使得在所述段之间的所述间隙被桥接并且流过所述可替代导体的电流被重定向，其中，所述移位段卡在可替代电导体的段之间，而所述分支保持永久中断，并且电流经由该分支的每一次传导都被禁用。
虽然，一般可以通过使用机械装置或借助于在所述烟火致动器内的化学反应物爆炸，执行所述段到可替代导体的两个段之间的所述间隙中的所述移位，但是本发明还提供了使用适当的磁场来实现此目标。
附图说明
还将基于实施例更详细地解释本发明，该实施例在附图中给出，其中
图1是处于初始状态的根据本发明的电路示意图。
图2是根据图1的电路中的基本导体的未中断的分支和中断的可替代导体的详细表示。
图3为图2的详细表示，但是在电路中电流重定向之后；以及
图4是适合于中断的基本导体的分支的可能实施例之一的图示。
具体实施方式
可替代地可变电路至少包括电压源1，该电压源1在该实施例中是直流电压源，以及至少一个电负载L，该电负载L经由基本电导体2的初级分支21和次级分支22与所述电压源1电连接。所述电压源1可以可选地是可替代电压源。
可替代导体23与所述基本电导体2并联连接，使得在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，所述初级分支21被物理地中断，此后，最初流过所述初级分支21的电流通过所述可替代电导体23被重定向。
所述可替代电导体23与所述基本导体2的每个相应分支21并联连接，该可替代电导体23包括两个导电段231、232，这两个导电段彼此对准并且以预定距离彼此间隔开，从而形成间隙G，并且两个导电段本身与基本电导体2的所属分支21连接。因此，在图1和图2状态中，在所述段231、232之间可获得间隙G，该间隙G不导电。
基本导体2的所述分支21包括导电段210，在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，该导电段210从所述分支21的其余部分物理地可去除，并且可移入可替代导体23的所述段231、232之间的所述间隙G中，可替代导体23由此成为桥接并导电。
在本发明的一个优选实施例中，所述导电段210表示基本电导体2的所述分支21的材料的一部分，该导电段210配备有至少一个机械弱化区域211、212，并且在所述弱化区域211、212中通过适当的机械载荷，导电段210与所述分支21的残余材料可分离。所述弱化区域211、212是横截面实质上小于基本电导体2的分支21的残余区域的横截面的区域(图4)。
在根据图4的实施例中，除了所述导体21、22、23之外，所述电路还包括烟火致动器24，该烟火致动器24适合于在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件被触发，并且该烟火致动器24与基本导体2的所述弱化分支21的所述段210相邻布置。因此，所述段210通过所述烟火致动器24从所述分支21的其余部分机械地可分离，并且可移入可替代导体23的所述段231、232之间的间隙G中。为此目的，基本电导体2的分支21的所述可去除段210配备有所述弱化部分211、212，该弱化部分211、212在可去除段210的侧边上；可去除段210面向所述烟火致动器24配备有腔210'，并且该腔210'在可去除段210的相对侧上；可去除段210面向可替代导体23的所述段231、232之间的所述间隙G配备有凸出的外表面210″，可去除段210适合于在间隙G内在可替代电导体23的所述段231、232之间被施加和卡住。所述可去除段210在所述弱化区域211、212的区域中与基本电导体2的所述分支21的其余部分可分离，并且可移入所述间隙G，以便通过压力在可替代电导体23的段231、232之间保持卡住，压力是通过在所述烟火致动器24内的化学反应物的爆炸建立的，爆炸通过在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件触发所述致动器24被启动。所述凹腔210'的存在实质上有助于通过爆炸使所述段210移动的效率。为了确保在每种预定情况下并通过满足每种预定条件来触发致动器24，所述致动器24与至少一个传感器25连接，该传感器25能够产生信号，该信号是用于激活致动器24所必需的。在这种情况下，所述传感器25可以是能够检测加速度或温度或电路内电路的每个值的传感器，或任何其他合适的传感器。
每个本领域技术人员将理解，所述可替代电导体23可以与基本电导体2的至少一个另外的分支22电连接，并且可选地与至少一个另外的电元件电连接，或者可选地还与至少一个另外的电路电连接。在根据图1的实施例中，熔丝26与所述分支21并联连接。每当所述电路通过有源直流或交流电压源被供电时，这种产生的电流就从所述源1流过基本电导体2的两个分支21、22以及流过负载L，但是，只要在所述段231,232之间的间隙(G)区域中被中断，也不能流过可替代导体23。
一旦每种预定情况发生并且每种预定条件满足，例如，通过发生电过载或在其他任何紧急情况下，例如，通过电动车撞车，例如，通过所述传感器25识别以检测加速度，分支21的所述段210与可替代导体23并联连接，分支21的所述段210在非常短的时间内从所述分支21的其余部分分离，并移入可替代导体23的间隙G的区域中，随后所述可替代导体被桥接，即不中断并且因此是导电的，而先前活动的分支21保持中断并且因此不再导电。段21的所述移位以不可逆的方式快速地执行，由此该段保持被卡在可替代导体23的两个段231、232之间。
本领域的每个技术人员还将理解，通过所述分支21不可能真正重建这种中断的电路，也不能用于例如中断元件即段210的偏转或振动，也不用于电弧的建立或不用于电导体21、22、23的过热或不用于短路的建立。因此，很明显，以前暴露的技术问题被完全解决。
在相同发明的范围内，还提出了一种用于改变电路内的电流路径的方法，即在电路中，该电路至少包括直流或交流电压源1以及至少一个电负载L，该电负载L经由基本电导体2的初级分支21和次级分支22与所述电压源1电连接，其中，可替代电导体23与所述基本导体23的一个分支21并联连接，并且该可替代电导体23通过间隙G被中断，使得在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件，所述分支21可以被物理中断，在分支21中的电流随后通过所述可替代电导体23被重定向。本发明提出所述电路内电流的重定向，所述电流通过所述源1产生；电路内电流的重定向是通过将基本电导体2的分支21的段210从分支21的其余部分物理移除并且通过将所述段210移入可替代导体23的所述段231、232之间的所述间隙G中来执行的，可替代地导体23与所述分支21并联连接，使得在所述段231、232之间的所述间隙G被桥接并且流过所述可替代导体23电流被重定向，而所述分支21保持永久中断，并且电流经由该分支21的每一次传导都被禁用。
通过使用机械装置或借助于爆炸，或者可选地甚至借助于适当的磁场，执行所述段210到可替代导体23的两个段231、232之间的所述间隙G中的移位。
因此清楚的是，根据这种方法实现电流的所述重定向的电路也完全解决了先前暴露的技术问题。

Claims (10)

1.一种可替代地可变电路，至少包括直流或交流电压源(1)，至少一个电负载(L)，所述电负载(L)经由基本电导体(2)的初级分支(21)和次级分支(22)与所述电压源(1)电连接，其中，可替代电导体(23)与所述基本电导体(2)的初级分支(21)并联连接，使得在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，所述初级分支(21)被物理中断，然后，最初流过所述初级分支(21)的电流随后通过所述可替代电导体(23)被重定向，其中，所述可替代电导体(23)包括两个导电段(231、232)，所述两个导电段(231、232)彼此对准并以预定距离彼此间隔开，使得在所述两个导电段(231、232)之间形成电绝缘间隙(G)，并且所述基本电导体(2)的所述初级分支(21)包括可去除段(210)，在每种预定情况下，即通过满足每种预定条件，所述可去除段(210)从所述初级分支(21)的其余部分物理地可去除，并且可移入所述可替代电导体(23)的所述两个导电段(231、232)之间的所述间隙(G)中，所述可替代电导体(23)由此成为桥接并导电；
其中，所述可去除段(210)表示所述基本电导体(2)的所述初级分支(21)的材料的一部分，所述可去除段(210)配备有至少一个机械弱化区域(211、212)，并且在所述弱化区域(211、212)中借助于适当的机械载荷，使所述可去除段(210)与所述初级分支(21)的残余材料可分离；
其中，所述弱化区域(211、212)是横截面实质上小于所述基本电导体(2)的所述初级分支(21)的残余区域的横截面的区域；
其中，除了所述初级分支(21)、所述次级分支(22)和所述可替代电导体(23)之外，所述电路还包括烟火致动器(24)，所述烟火致动器(24)适合于在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件被触发，并且所述烟火致动器(24)与所述基本电导体(2)的所述初级分支(21)的所述可去除段(210)相邻布置，使得所述可去除段(210)借助于所述烟火致动器(24)从所述初级分支(21)的其余部分机械地可分离，并且可移入所述可替代电导体(23)的所述两个导电段(231、232)之间的所述间隙(G)中；
其特征在于，所述基本电导体(2)的所述初级分支(21)的所述可去除段(210)配备有所述弱化区域(211、212)，所述弱化区域(211、212)在所述可去除段(210)的侧边上；所述可去除段(210)面向所述烟火致动器(24)配备有凹腔(210')，并且所述凹腔(210')在所述可去除段(210)的相对侧上；所述可去除段(210)面向所述可替代电导体(23)的所述两个导电段(231、232)之间的所述间隙(G)配备有凸出的外表面(210″)，所述可去除段(210)适合于在间隙(G)内在可替代电导体(23)的所述两个导电段(231、232)之间被施加和被卡住。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述可去除段(210)在所述弱化区域(211、212)的区域中与所述基本电导体(2)的所述初级分支(21)的其余部分可分离，并且可移入所述间隙(G)，以便借助于压力将所述可去除段(210)卡在所述可替代电导体(23)的所述两个导电段(231、232)之间，所述压力是借助于在所述烟火致动器(24)内的化学反应物的爆炸建立的，所述烟火致动器(24)在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件被启动。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述烟火致动器(24)与至少一个传感器(25)连接，所述传感器(25)在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件来产生信号，所述信号是用于激活所述烟火致动器(24)所必需的。
4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述烟火致动器(24)与至少一个传感器(25)连接，所述传感器(25)在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件来产生信号，所述信号是用于激活所述烟火致动器(24)所必需的。
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，至少一个传感器(25)是加速度检测传感器。
6.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，至少一个传感器(25)是温度检测传感器。
7.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，至少一个传感器(25)是能够检测所述基本电导体(2)中的电流值的传感器。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电路，其特征在于，所述可替代电导体(23)与所述基本电导体(2)的至少一个次级分支(22)电连接，并且所述可替代电导体(23)与至少一个另外的电元件电连接。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的电路，其特征在于，所述可替代电导体(23)与所述基本电导体(2)的至少一个次级分支(22)电连接，并且所述可替代电导体(23)与至少一个另外的电路电连接。
10.一种用于改变电路内的电流路径的方法，其中，所述电路至少包括直流或交流电压源(1)以及至少一个电负载(L)，所述电负载(L)经由基本电导体(2)的初级分支(21)和次级分支(22)与所述电压源(1)电连接，其中，可替代电导体(23)与所述基本电导体(2)的初级分支(21)并联连接，并且所述可替代电导体(23)通过间隙(G)被中断，使得在每种预定情况下并且通过满足每种预定条件，所述初级分支(21)可以被物理中断，在所述初级分支(21)中的电流随后通过所述可替代电导体(23)被重定向，其特征在于，所述电流通过所述电压源(1)产生；所述电路内电流的重定向是通过将所述基本电导体(2)的初级分支(21)的可去除段(210)从所述初级分支(21)的其余部分物理移除并且通过将所述可去除段(210)移入所述可替代电导体(23)的两个导电段(231、232)之间的间隙(G)中来执行的，所述可替代电导体(23)与所述初级分支(21)连接，使得在所述两个导电段(231、232)之间的所述间隙(G)被桥接并且流过所述可替代电导体(23)电流被重定向，其中，所述可去除段(210)卡在所述可替代电导体(23)的所述两个导电段(231、232)之间，而所述基本电导体(2)的初级分支(21)保持永久中断，并且所述电流经由所述初级分支(21)的每一次传导都被禁用；
其中，所述可去除段(210)到所述可替代电导体(23)的两个导电段(231、232)之间的所述间隙(G)中的移位是借助于朝向所述可去除段(210)上的凹腔(210')的爆炸执行的。
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