DE10111252A1 - Anordnung zum Schutz von Vebrauchern - Google Patents

Abstract

Für einen sicheren Schutz vor Verpolungsschäden in einem Bordnetz eines Fahrzeugs ist erfindungsgemäß eine Anordnung zum Schutz von Verbrauchern vorgesehen, wobei ein Bordnetz (2) zur Speisung der Verbraucher und ein parallel zum Bordnetz (2) angeordnetes Begrenzungselement (10) und eine Auslöseeinheit (18) zur Auslösung eines Trennelements (20) vorgesehen sind. Dabei weist die Auslöseeinheit (18) mindestens ein in einer pyrotechnischen Ladung (22) angeordnetes Halbleiterelement (24) zum Zünden der Ladung (22) auf, die das Trennelement (20) öffnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Schutz von Verbrau­ chern vor Verpolungsschäden in einem Bordnetz.

Der Einsatz bestimmter Bauelemente in Bordnetzen von Fahrzeu­ gen, insbesondere Elektrolytkondensatoren oder Halbleiter- Leistungsschalter auf MOSFET-Basis, ist durch die Gefahr der Verpolung stark eingeschränkt. Bei einem Elektrolytkondensator kann eine Verpolung zur explosionsartigen Zerstörung des Kon­ densators mit entsprechenden Folgeschäden führen. Bei Halblei­ terschaltern hingegen kann es im Verpolungsfall zu einem hohen Stromfluß über die Rückwärtsdiode der üblichen MOS-Transistoren kommen, was zu einer Zerstörung der Halbleiterschalter und/oder zu einem ungewollten Einschalten von Verbrauchern führen kann. Besonders kritisch sind hierbei Brückenschaltungen.

Sowohl Elektrolytkondensatoren als auch Halbleiterelemente wer­ den zunehmend im Bordnetzbereich von Fahrzeugen eingesetzt. Insbesondere bei Elektromotoren, die über Pulsweitenmodulation geregelt werden, sind aufgrund hoher Schaltfrequenzen Halblei­ terschalter erforderlich. Der Einsatz von Elektrolytkondensato­ ren dient dabei dem Vermeiden von Rückwirkungen auf das Bord­ netz.

Der üblicherweise bekannte mechanische Schutz von Batterien ge­ gen Verpolung, ist für Batterien im Fahrzeug nicht geeignet. Darüber hinaus ist auch ein Schutz gegen Verpolung bei Fremd­ starthilfe nicht möglich. Daher werden bekannterweise einzelne Bauelemente oder Baugruppen durch in Reihe geschaltete Dioden gegen Verpolschäden geschützt. Der Nachteil dabei ist, daß bei höheren Strömen die Verlustleistung der Schutzdioden stark an­ steigt. Alternative Maßnahmen mit geringerer Verlustleistung sind Reihenschaltungen von invers geschalteten MOSFETs, wie dies z. B. aus der DE 39 30 986 bekannt ist. Diese Lösung ist jedoch sehr teuer.

Aus der DE-OS 29 19 022 ist bekannt, durch ein zentral geschal­ tetes Relais eine Verpolung zu verhindern. Das Relais benötigt im eingeschalteten Zustand jedoch eine relativ hohe Ansteuer­ leistung und weist zudem einen relativ hohen Einschaltwider­ stand auf, so daß im Startfall mit einer Verschlechterung der Systemeigenschaften zu rechnen ist. Darüber hinaus ist beim Re­ lais beim Abschalten von hohen Strömen die Gefahr des Ver­ schweißens der Schaltkontakte gegeben.

Aus der DE 197 19 919 ist darüber hinaus eine Anordnung be­ kannt, bei der ein pyrotechnisches Trennelement im Falle einer Verpolung von einer Ansteuer- oder Auslöseeinheit über einen Transistor angesteuert wird, um in diesem Fall eine Abtrennung des Bordnetzes von der verpolten Batterie zu erreichen. Um wäh­ rend der Zeit, in der das Bordnetz verpolt ist, die negative Spannung im Bordnetz nicht zu groß werden zu lassen, wird die negative Spannung mittels eines Begrenzungselements auf einen geringen, für die Bordnetzkomponenten nicht schädlichen Wert begrenzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zum Schutz von Verbrauchern mit einem Bordnetz zur Speisung der Verbraucher und einem parallel zum Bordnetz angeordnetes Begrenzungselement und einer Auslöseeinheit zur Auslösung eines Trennelements an­ zugeben, die in besonders einfacher Art und Weise vor Verpo­ lungsschäden schützt, und die insbesondere eine günstige Leis­ tungsbilanz auch bei Bordnetzen mit hohen Lastströmen aufweist sowie einen Schutz von Batterie und Kabel ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zum Schutz von Verbrauchern mit einem Bordnetz zur Speisung der Verbraucher und einem parallel zum Bordnetz angeordnetes Be­ grenzungselement und einer Auslöseeinheit zur Auslösung eines Trennelements, wobei die Auslöseeinheit mindestens ein in einer pyrotechnischen Ladung angeordnetes Halbleiterelement zum Zün­ den der Ladung aufweist, die das Trennelement öffnet. Durch die Integration eines Halbleiterelements in der Ladung selbst ist sichergestellt, daß ohne zusätzliche Steueranschaltung das Trennelement in einer ausreichend kurzen Zeit eine Abtrennung des Bordnetzes bewirkt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Halbleiterelement mit einem pyrotechnischen Anzündstoff verse­ hen sein. Hierdurch ist eine besonders sichere Zündung der La­ dung ermöglicht.

Die pyrotechnische Ladung ist bevorzugt aus einem Thermit ge­ bildet, wodurch ein druckloses Aufschmelzen des Halbleiterele­ ments ermöglicht ist. Hierdurch ist eine bei Auslösung von her­ kömmlichen Treibladungspulver oder Composite besonders schnelle Erzeugung von einer großen Menge von Gas sicher vermieden, wel­ che nicht nur das Trennelement öffnet, sondern auch zu einer starken Belastung der Umgebung, insbesondere zu einer Beschädi­ gung von anderen Elementen oder Segmenten, führen kann. Durch die drucklose Auslösung des Thermits ist eine derartige Beschä­ digung sicher vermieden.

Das Halbleiterelement ist bevorzugtermaßen derart zu wählen, daß bei negativer Spannung, auf welche das Bordnetz durch das Begrenzungselement begrenzt wird, ein ausreichend hoher Strom­ fluss erzeugt wird, so daß das Halbleiterelement innerhalb kur­ zer Zeit die Temperatur erreicht, die zum Zünden der das Halb­ leiterelement umgebenden Ladung erforderlich ist.

Zweckmäßigerweise ist als Halbleiterelement eine Diode vorgese­ hen ist. Bevorzugtermaßen ist die Diode, z. B. eine Standard- Silizium-Diode ohne Gehäuse ausgeführt, so daß ein möglichst guter Wärmeübergang zwischen Diode und Treibmittel oder -ladung gegeben ist. Vorteilhafterweise umfaßt das Halbleiterelement zwei in Reihe geschalteten Dioden umfaßt. Hierdurch ist eine besonders sichere Zündung der Ladung gegeben. Da für den Fall, daß die erste Diode nicht die gesamte Leistung aufnehmen kann oder Probleme mit der Sperrspannung hat, die zweite Diode die Zündung der Ladung bewirkt. Vorteilhaftweise ist das Halblei­ terelement mit einem Schutzfilm, beispielsweise zum Schutz vor Korrosion, überzogen ist.

Vorteilhafterweise ist ein Strombegrenzer in Reihe zu dem Halb­ leiterelement angeordnet. Der Strombegrenzer ist beispielsweise als ein Widerstand ausgeführt und dient ebenfalls der Aufhei­ zung und damit der Zündung. In bevorzugter Ausgestaltung ist die Auslöseeinheit integriert oder diskret ausgeführt. Bei­ spielsweise sind die Dioden und der Strombegrenzer als Einzel­ elemente ausführbar oder ganz oder teilweise integrierbar auf einem Chip.

Vorteilhafterweise weist die Auslöseeinheit eine Erfassungsein­ heit zur Ermittlung der Auslösung des Trennelements auf. Mit­ tels der Erfassungseinheit ist die Trennung des Bordnetzes durch Identifizierung der Auslösung des Trennelements bestimm­ bar. Bevorzugt ist die Erfassungseinheit als metallische Lei­ tung ausgeführt. Hierdurch ist eine besonders einfache und kos­ tengünstige Überwachung der Auslösung des Trennelements gege­ ben. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfassungs­ einheit mit dem Trennelement verbunden ist. Beispielsweise wird bei Auslösung des Trennelements die Leitung getrennt, wodurch diese spannungslos ist. In einer alternativen Ausführungsform ist die Erfassungseinheit parallel zum Trennelement angeordnet. Für eine dezentrale Überwachung der Auslösung des Trennelements ist die Erfassungseinheit mit einer externen Überwachungsein­ heit verbunden. Dabei kann die Überwachungseinheit schaltungs- oder softwaretechnisch ausgeführt sein.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die die Pyrotechnik umfassende Anordnung in einem besonders stabilen Gehäuse ange­ ordnet, um dessen Umgebung vor nach der Auslösung der Ladung herumfliegenden kalten und heißen Partikeln und Teilchen zu schützen. Dabei weist das Gehäuse eine möglichst großflächige Membran, z. B. aus Goretex, auf. Hierdurch ist sichergestellt, daß nach der Auslösung ein möglichst guter Druckausgleich mit der Umgebung stattfindet. Alternativ oder zusätzlich sind ein­ zelne Elemente oder Segmente der Anordnung mit einem Schutzman­ tel versehen, um beispielsweise benachbarte Elemente bzw. Seg­ mente und/oder die Umgebung vor kalten oder heißen Partikeln zu schützen. Insbesondere ist die Auslöseeinheit in einem Schutz­ gehäuse angeordnet, welches ganz oder teilweise aus einem be­ sonders weichem Material, z. B. biegeweichem Kunststoff, gebil­ det ist. Hierdurch kann das durch die Auslösung verursachte Gas durch entsprechende Volumenänderung des Schutzgehäuses abgefan­ gen werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verwendung und Anordnung des Halbleiter­ elements, insbesondere der Diode, in der Ladung ein derartiges Zündelement gegeben ist, welches aufgrund seines charakteristi­ schen guten thermischen Verhaltens innerhalb kurzer Zeit die Zündtemperatur erzielt, die zur Zündung der Ladung führt, so daß im Verpolungsfall eine besonders schnelle und sichere Tren­ nung des Bordnetzes von der Bordversorgung erfolgt. Hierdurch sind in besonders einfacher Art und Weise die Verbraucher vor Verpolungsschäden geschützt. Darüber hinaus ist aufgrund der das Halbleiterelement charakterisierenden Betriebseigenschaften eine besonders gute Leistungsbilanz auch bei Bordnetzen mit ho­ hen Lastströmen gegeben. Ferner ist aufgrund der besonders schnellen Abtrennung ein Schutz von Batterie und Kabel ermög­ licht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeich­ nung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Anordnung mit einem Be­ grenzungselement, einer Auslöseeinheit und einem Trennelement,

Fig. 2 schematisch die Auslöseeinheit und das Trennelement gemäß Fig. 1 im Querschnitt,

Fig. 3 schematisch die Auslöseeinheit und das Trennelement gemäß Fig. 2 mit einer Erfassungseinheit zur Bestim­ mung der Auslösung des Trennelements,

Fig. 4A, 4B bis 6A, 6B schematisch verschiedene alternative Anord­ nungen der Erfassungseinheit in Seitenansicht bzw. in Draufsicht, und

Fig. 7 schematisch eine mit der Auslöseeinheit und dem Trennelement verbundene externe Überwachungseinheit.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung 1 zum Schutz von Verbrauchern vor Verpolungsschäden, die von einem Bordnetz 2 gespeist werden. Zwischen den Anschlüssen 6 und 8 des Bordnetzes 2 ist ein Be­ grenzungselement 10 angeordnet. Das Bordnetz 2 wird von einer Bordnetzversorgung 12, insbesondere von einer Batterie, ver­ sorgt. Zusätzlich kann auch ein nicht näher dargestellter Gene­ rator vorgesehen sein. Das Bordnetz 2 wird über die positive Polklemme 14 und die negative Polklemme 16 der Bordnetzversor­ gung 12 gespeist. Zwischen dem Bordnetz 2 und der Bordnetzver­ sorgung 12 ist parallel zum Begrenzungselement 10 eine Auslöse­ einheit 18 zur Auslösung eines Trennelements 20 angeordnet. Das Trennelement 20 kann beispielsweise durch einen Schalter, ins­ besondere einen Sprengschalter, gebildet werden, der durch die Auslöseeinheit 18 thermisch aktivierbar ist. Dazu umfaßt die Auslöseeinheit 18 mindestens ein in einer pyrotechnischen La­ dung 22 angeordnetes Halbleiterelement 24. Das Halbleiterele­ ment 24 ist derart ausgeführt, daß bei negativer Spannung, auf die das Bordnetz 2 durch das Begrenzungselement 10 begrenzt wird, ein ausreichend hoher Stromfluss ein Aufheizen des Halb­ leiterelements 24 bewirkt, so daß die dieses umgebende Ladung 22 gezündet und das Trennelement 20 geöffnet wird. Die pyro­ technische Ladung 22 kann insbesondere ein Thermit für ein druckloses Aufschmelzen des Trennelements 20 umfassen. Für ein besonders sicheres Zünden des Halbleiterelements 24 ist dieses mit einem pyrotechnischen Anzündstoff versehen.

Das Halbleiterelement 24 umfaßt für ein sicheres Schalten min­ destens eine Diode 26, die als Zündelement dient. Wie in der Figur durch gestrichelte Linien angedeutet, kann das Halblei­ terelement 24 weitere Elemente für ein sicheres Zünden der La­ dung 22 umfassen. Beispielsweise kann das Halbleiterelement aus zwei in Reihe geschalteten Dioden 26, 26A gebildet sein. Addi­ tiv kann ein Strombegrenzer 28, der auch der Aufheizung dient, vorgesehen sein.

Im Verpolungsfall wird die negative Bordnetzspannung durch das Begrenzungselement 10, welches vorzugsweise einen hohen Strom aufnehmen kann, begrenzt. Damit ist sichergestellt, daß die bis zum Auslösen des Trennelements 20 am Bordnetz 2 anliegende ne­ gative Spannung keinen kritischen Wert für die restlichen vom Bordnetz 2 gespeisten Bauelemente oder Verbraucher erreichen kann. Das Begrenzungselement 10 ist bevorzugt eine Begrenzer- Diode mit einer stark nichtlinearen Kennlinie, die bei einem geringen Spannungswert, insbesondere einem Einschaltspannungs­ wert, niederohmig wird und im niederohmigen Zustand hohe Ströme aufnimmt. D. h. die Begrenzer-Diode ist bei hohen Strömen in Durchlassrichtung einschaltbar und kann im Zustand mit hoher Leitfähigkeit hohe elektrische Ströme, insbesondere mehr als 100 Ampere, aufnehmen. Hierdurch ist gewährleistet, daß spora­ disch auftretende, energiearme negative Impulse am Bordnetz 2 keine unerwünschte Auslösung des Trennelements 20 bewirken. Je nach Art und Ausführung der Anordnung 1 kann der Strompegel bzw. die Begrenzungsspannung durch das Begrenzungselement 10, d. h. durch die Auslegung des Begrenzungselements 10, insbeson­ dere der Begrenzer-Diode, vorgegeben werden.

Desweiteren ist die Diode 26 der Auslöseeinheit 18 für ein Aus­ lösen derart zu wählen, daß bei der negativen Spannung oder Be­ grenzungsspannung, auf die das Bordnetz 2 durch das Begren­ zungselement 10 begrenzt wird, ein ausreichend hoher Stromfluss in Vorwärtsrichtung durch die Diode 26 erzeugt wird, so daß die Diode 26 innerhalb kurzer Zeit die Temperatur erreicht, die zum Zünden der sie umgebenden Ladung 22 erforderlich ist. Die Diode 26 ist bevorzugt ohne Gehäuse ausgeführt. Somit ist ein beson­ ders guter Wärmeübergang zwischen der Diode 26 und dem Treib­ mittel oder der Ladung 22 ermöglicht. Zum Schutz der Diode 26, z. B. gegen Korrosion, ist diese mit einem Schutzfilm versehen. Für den Fall, daß die Diode 26 nicht die ganze Leistung aufneh­ men kann oder für den Fall, daß die Diode 26 Probleme mit der Begrenzungs- oder Sperrspannung hat, ist additiv die zweite Di­ ode 26A als weiteres Zündelement vorgesehen. Dabei sind die Di­ oden 26 und 26A bevorzugt in Reihe geschaltet.

Im Zündungsfall der Ladung 22 durch die Diode 26 und/oder die Diode 26A kommt es zu einem Öffnen des Trennelements 20, wo­ durch das Bordnetz 2 von der Bordnetzversorgung 12 getrennt wird.

Durch die Verwendung des Halbleiterelements 24, als Auslöseein­ heit 18, insbesondere durch die Verwendung der Diode 26 und/oder 26A ist gewährleistet, daß für den Fall, daß keine Verpolung vorliegt, die Auslöseeinheit 18 keinen Einfluß auf das Bordnetz hat, da diese im normalen Betriebszustand vom Bordnetz 2 und Bordnetzversorgung 12 keine Leistung aufnimmt. Hierdurch ist eine besonders gute Leistungsbilanz des Bordnet­ zes 2 im normalen Betriebszustand gewährleistet. Je nach Art und Ausführung der Anordnung 1 ist die Auslöseeinheit 18 integ­ riert, d. h. alle oder einige Einzelelemente sind auf einem Chip angeordnet, oder diskret ausgeführt.

Fig. 2 zeigt beispielhaft die Auslöseeinheit 18 und das Trenn­ element 20 im Querschnitt. Das Trennelement 20 ist dabei als eine metallische Leitung ausgeführt, die eine Sollbruchstelle 30 aufweist. Die Sollbruchstelle 30 ist derart ausgelegt, daß bei Zündung der die Diode 26 umgebenden Ladung 22 die Soll­ bruchstelle 30 öffnet. Um Beschädigung von umliegenden oder be­ nachbarten Systemen zu vermeiden, ist die Auslöseeinheit 18 von einem Gehäuse 32 umgeben, welches unterhalb der Sollbruchstelle 30 einen Hohlraum 33 bildet. Das Gehäuse 32 weist zum Anschluß des Bordnetz 2 und der Bordnetzversorgung 12 an die im Gehäuse 32 angeordnete Auslöseeinheit 18 entsprechende Anschlußkontakte 34 bzw. 36 auf. Dabei ist die die Pyrotechnik umfassende Anord­ nung, insbesondere die Auslöseeinheit 18, in einem besonders stabilen Gehäuse 32, z. B. einem Metallgehäuse oder einem aus einem biegeweichen Kunststoff mit hoher Schlagzähigkeit gebil­ deten Gehäuse, angeordnet. Dabei weist das Gehäuse 32 eine mög­ lichst großflächige Membran, z. B. aus Goretex, auf. Hierdurch ist sichergestellt, daß nach der Auslösung ein möglichst guter Druckausgleich mit der Umgebung stattfindet. Alternativ oder zusätzlich sind einzelne Elemente oder Segmente der Auslöseein­ heit 18 mit einem Schutzmantel versehen, um beispielsweise be­ nachbarte Elemente bzw. Segmente und/oder die Umgebung vor kal­ ten oder heißen Partikeln zu schützen. Insbesondere ist die Auslöseeinheit 18 in einem Schutzgehäuse angeordnet, welches ganz oder teilweise aus einem besonders weichem Material, z. B. biegeweichem Kunststoff, gebildet ist. Hierdurch kann das durch die Auslösung verursachte Gas durch entsprechende Volumenände­ rung des Schutzgehäuses 32 abgefangen werden.

Die Diode 26 und/oder 26A weist ein Verbindungselement 38A zur Versorgung und ein weiteres Verbindungselement 38B zum Mas­ seanschluß auf. Für eine sichere Anordnung der Diode 26 und/oder 26A ist eine Halterung 40 vorgesehen. Die Halterung 40 dient dabei als eine Seite einer Kapselung für die Aufnahme der Ladung 22, die andere Seite der Kapselung bildet das Trennele­ ment 20. Bevorzugt ist die Halterung 40 aus einem flächigen nicht metallischen Element gebildet. Zum Anschluß des den Mas­ seanschluß der Diode 26, 26A bildenden Verbindungselements 38B ist dieses mittels einer Steckverbindung 42 durch das Gehäuse 32 geführt.

Im Zündungsfall, d. h. die Diode 26 und/oder 26A haben die Zünd­ temperatur der Ladung 22 erreicht, so daß diese explodiert, kommt es zu einem Öffnen des Trennelements 20 an der Sollbruchstelle 30. Dies führt zu einer Trennung des Bordnetzes 2 von der Bordnetzversorgung 12.

In Fig. 3 ist die Anordnung 1 gemäß Fig. 2 dargestellt, bei der die Auslöseeinheit 18 unterhalb der Sollbruchstelle 30 des Trennelements 20, insbesondere parallel zu diesem, eine Erfas­ sungseinheit 44 zur Ermittlung der Auslösung des Trennelements 20 aufweist. Bevorzugt ist die Erfassungseinheit 44 als ein me­ tallischer Leiter, Einzel- oder Litzenleitung, ausgeführt. Der metallischer Leiter kann dabei isoliert oder nicht isoliert ausgebildet sein. Die Erfassungseinheit 44 ist darüber hinaus für eine externe Auswertung durch das Gehäuse 32 nach außen ge­ führt.

Die Fig. 4A und 4B zeigen die Erfassungseinheit 44 in Sei­ tenansicht bzw. in Draufsicht. Ein Ende der Erfassungseinheit 44 ist dabei zur Spannungsversorgung mit den Anschlüssen 34 des Bordnetzes 2 verbunden. Je nach Art und Ausführung kann das En­ de der Erfassungseinheit 44 die Spannung alternativ von den An­ schlüssen 36 der Bordnetzversorgung 12 abgreifen. Liegt an bei­ den Seiten, d. h. sowohl am Bordnetz 2 als auch an der Bordnetz­ versorgung 12 Spannung an - sogenanntes Zwei-Batterien- Bordnetz, Batterie-Generator-Kombination, kann das eine Ende der Erfassungseinheit 44 die Spannung alternativ vom Trennele­ ment 20 abgreifen.

Das andere Ende der Erfassungseinheit 44 ist nach außen ge­ führt. Dabei kann dieses nach außen geführte Ende sowohl seit­ lich als auch entlang der Enden des Trennelements 20 herausge­ führt werden. Je nach Art und Ausführung kann an dieses Ende eine externe Überwachungseinheit 46 zur Auswertung des Span­ nungssignals der Erfassungseinheit 44 angeschlossen sein. Löst das Trennelement 20 aus, d. h. das Trennelement 20 wird an der Sollbruchstelle 30 geöffnet, kommt es zu einer Trennung der Er­ fassungseinheit 44, insbesondere des Leiters, von der Span­ nungsversorgung, so daß das herausgeführte Ende der Erfassungseinheit 44 spannungslos ist. Dies wird von der Überwachungsein­ heit 46 erfaßt und bestimmt.

Eine alternative Anordnung des Erfassungseinheit 44 in der Aus­ löseeinheit 18 ist in den Fig. 5A und 5B dargestellt. Dabei ist die Erfassungseinheit 44 parallel zur Auslöseeinheit 18 an­ geordnet. Beide Enden der Erfassungseinheit 44 sind nach außen geführt. Somit ist die Erfassungseinheit 44 mit keinem Element der Auslöseeinheit 18 verbunden. Anhand eines Meßstroms I wird mittels der externen Überwachungseinheit 46 erfaßt, ob die Er­ fassungseinheit 44 durch ein Auslösen des Trennelements 20, insbesondere durch ein Aufbrechen der Sollbruchstelle 30, auf­ getrennt wurde. Für eine besonders sichere Identifizierung der Auslösung kann die Erfassungseinheit 44 aus ein oder mehreren Drähten gebildet sein. Die Drähte sind dabei einseitig oder zweiseitig, senkrecht oder parallel zur Sollbruchstelle 30 ge­ führt. Die Verwendung von mehr als einem Draht als Erfassungs­ einheit 44 ist in den Fig. 6A und 6B dargestellt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß die Erfassungseinheit 44, insbe­ sondere die Drähte über das Gehäuse 32 gespannt sind. Somit kann ein sicheres Abtrennen und damit eine sichere Erkennung eines ausgelösten Trennelements 20 (auch Sicherung genannt) er­ reicht werden.

In Fig. 7 ist beispielhaft eine Ausführungsform der Überwa­ chungseinheit 46 dargestellt. Hierbei ist die Überwachungsein­ heit 46 diskret ausgeführt. Alternativ kann die Überwachungs­ einrichtung auch softwaretechnisch ausgeführt sein. Die über­ wachungseinheit 46 umfaßt eine Quelle 48 zur Erzeugung einer Wechselspannung und einen Kondensator 50 zur Einkopplung des Spannungssignals in das Trennelement 20 über die Anschlüsse 34. Das Spannungssignal wird ausgangsseitig nach dem Trennelement 20 an den Anschlüssen 36 über einen weiteren Kondensator 52 und Gleichrichterelemente 54, 56 und 58 ausgekoppelt. Bei Auslösung des zwischen den Anschlüssen 34 und 36 angeordneten Trennele­ ments 20 ist die Verbindung zwischen der Eingangsseite der Ü­ berwachungseinheit 46, der Quelle 48 und dem Kondensator 50, und der Ausgangsseite der Überwachungseinheit 46, dem Kondensa­ tor 52 und den Gleichrichterelementen 54 bis 58, getrennt. So­ mit ergibt sich am Ausgang A der Gleichrichterelemente 54 bis 58 kein Signal mehr, wodurch die Auslösung des Trennelements 20 und somit die Trennung des Bordnetzes 2 von der Bordnetzversor­ gung 12 angezeigt ist.

Claims (12)

1. Anordnung (1) zum Schutz von Verbrauchern mit einem Bordnetz (2) zur Speisung der Verbraucher und einem parallel zum Bord­ netz (2) angeordnetes Begrenzungselement (10) und einer Auslö­ seeinheit (18) zur Auslösung eines Trennelements (20), dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinheit (18) mindestens ein in einer pyrotechnischen Ladung (22) angeordnetes Halbleiterele­ ment (24) zum Zünden der Ladung (22) aufweist, die das Trenn­ element (20) öffnet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiterelement (24) eine Diode (26) vorgesehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement (24) zwei oder mehrere in Reihe ge­ schalteten Dioden (26, 26A) umfaßt.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strombegrenzer (28) in Reihe zu dem Halbleiterelement (24) angeordnet ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinheit (18) integriert oder diskret ausgeführt ist.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement (26, 26A) mit einem Schutzfilm versehen ist.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinheit (18) eine Erfassungsein­ heit (44) zur Ermittlung der Auslösung des Trennelements (20) aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinheit (44) als metallische Leitung ausgeführt ist.

9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinheit (44) mit dem Trennelement (20) ver­ bunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungseinheit (44) parallel zum Trennelement (20) angeordnet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erfassungseinheit (44) mit einer externen Überwachungseinheit (46) verbunden ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit (46) schaltungs- oder softwaretechnisch ausgeführt ist.