DE102012218988A1 - Control circuit for at least one contactor and a method for operating at least one contactor - Google Patents

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Chrysanthos Tzivanopoulos
Dirk Hasenkopf
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Abstract

Es wird eine Ansteuerschaltung (30) für mindestens ein Schütz bereitgestellt, welche einen ersten und einen zweiten Anschluss (11, 12) umfasst. Ferner umfasst die Ansteuerschaltung (30) einen ersten und einen zweiten Ausgang (15, 16), über welche die Ansteuerschaltung (30) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss einer Ansteuerspule für ein Schütz verbindbar ist. Der eine zweite Ausgang (16) ist über eine elektrische Verbindung (8) mit dem zweiten Anschluss (12) verbunden. Des Weiteren umfasst die Ansteuerschaltung (30) eine Haltespannungseinheit (10), welche mit dem einen ersten Ausgang (15) verbunden und dazu ausgebildet ist, eine Haltespannung für eine Ansteuerspule an dem einen ersten Ausgang (15) zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß weist die elektrische Verbindung (8) eine Stromregel-Schaltung (5) auf, welche dazu ausgelegt ist, den Stromfluss durch die elektrische Verbindung (8) auf einen vorbestimmten Wert einzustellen. Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb mindestens eines Schützes bereitgestellt.A control circuit (30) for at least one contactor is provided, which comprises a first and a second connection (11, 12). The control circuit (30) further comprises a first and a second output (15, 16), via which the control circuit (30) can be connected to a first and a second connection of a control coil for a contactor. A second output (16) is connected to the second connection (12) via an electrical connection (8). Furthermore, the control circuit (30) comprises a holding voltage unit (10) which is connected to the one first output (15) and is designed to provide a holding voltage for a control coil at the one first output (15). According to the invention, the electrical connection (8) has a current control circuit (5) which is designed to set the current flow through the electrical connection (8) to a predetermined value. Furthermore, a method for operating at least one contactor is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für mindestens ein Schütz, welche eine Haltespannungseinheit sowie eine Stromregler-Schaltung aufweist, über welche der Stromfluss durch eine Ansteuerspule eines Schützes genau auf einen Sollwert eingestellt werden kann. The present invention relates to a drive circuit for at least one contactor, which has a holding voltage unit and a current regulator circuit, via which the current flow through a drive coil of a contactor can be set exactly to a desired value.

Stand der TechnikState of the art

Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen als auch bei Fahrzeugen wie Hybrid- und Elektrofahrzeugen vermehrt Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an welche sehr hohe Anforderungen bezüglich der Zuverlässigkeit gestellt werden. Hintergrund hierfür ist, dass ein Ausfall der Batterie zu einem sicherheitsrelevanten Problem führen kann. Um die für eine jeweilige Anwendung gewünschten Leistungen zur Verfügung zu stellen, werden üblicherweise eine hohe Zahl von Batteriezellen in Reihe geschaltet, wodurch sich eine hohe Ausgangsspannung der Batterie ergibt, welche ohne geeignete Maßnahmen dauerhaft an den entsprechenden Versorgungsleitungen der durch die Batterie versorgten Vorrichtung anliegt und eine Gefährdung für Wartungspersonal oder Benutzer bedeuten kann. Aus diesem Grund werden in der Regel Schütze vorgesehen, um die Batterie elektrisch abkoppeln zu können. Bei Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antriebsmotor werden gewöhnlich sowohl am Pluspol wie auch am Minuspol der Batterie Schütze verbaut, welche für die hohe Spannung der Batterie ausgelegt sind und auch bei Kurzschlussströmen von über 1000 A zuverlässig die Batterie abtrennen können müssen.It is becoming apparent that in the future both in stationary applications and in vehicles such as hybrid and electric vehicles, more and more battery systems will be used, to which very high reliability requirements are placed. The background to this is that failure of the battery can lead to a safety-relevant problem. In order to provide the desired for a particular application services available, usually a high number of battery cells are connected in series, resulting in a high output voltage of the battery, which is applied without suitable measures permanently to the corresponding supply lines of the device powered by the battery and can endanger maintenance personnel or users. For this reason, contactors are usually provided in order to decouple the battery can electrically. In motor vehicles with electric drive motor contactors are usually installed both on the plus pole as well as the negative terminal of the battery, which are designed for the high voltage of the battery and must reliably disconnect the battery even with short-circuit currents of over 1000 A.

Das Ein- und Ausschalten der Schütze geschieht gewöhnlich über eine elektronische Endstufe beziehungsweise über eine Ansteuerschaltung, welche die Ansteuerspulen der Schütze mit Strom versorgt. Die Ansteuerleistung ist dabei nicht vernachlässigbar gering. Beim Einschaltvorgang werden zum zuverlässigen Anziehen der Schütze jedoch weitaus höhere Ansteuerströme benötigt als zum anschließenden Halten der Kontakte im geschlossenen Zustand. Aus diesem Grund ist es üblich, die Ansteuerung der Schütze in zwei Modi zu unterteilen, den Anzugsmodus und den Haltemodus (oder auch Anzugs- beziehungsweise Haltephase). Bezeichnend für den jeweiligen Modus ist die Höhe des Ansteuerstroms, der während des Anzugsmodus höher ist als während des Haltemodus. Hierbei wird vom Anzugs- und vom Halteniveau gesprochen. Dabei wird der Anzugsmodus nur für das Einschalten (Schließen) der Schütze benötigt und ist von relativ kurzer Dauer. Den überwiegenden Teil der Einsatzzeit werden die Schütze im leistungssparenderen Haltemodus betrieben. Eine Ansteuerschaltung für die Ansteuerung von Schützen soll daher in der Lage sein, beide Betriebsmodi darzustellen. The switching on and off of the contactors usually takes place via an electronic output stage or via a drive circuit which supplies the drive coils of the contactors with power. The drive power is not negligible. When switching on, however, far higher drive currents are required for reliably tightening the contactors than for subsequently holding the contacts in the closed state. For this reason, it is customary to divide the contactor control into two modes, the pull-in mode and the hold mode (or also the pull-in or hold phase). Significant for the particular mode is the magnitude of the drive current that is higher during the pull-up mode than during the hold mode. This is spoken of the suit and the hold level. The tightening mode is only needed for switching on (closing) the contactors and is of relatively short duration. For the majority of the operating time, the contactors are operated in the more power-saving holding mode. A drive circuit for activating contactors should therefore be able to represent both operating modes.

Aus der DE 10 2010 041 018 A1 ist eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Schützes bekannt, welche eine Haltestromeinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, einen Haltestrom für die Ansteuerspule eines Schützes an einen ihrer ausgangsseitigen Ausgänge auszugeben. Mit der in der DE 10 2010 041 018 A1 offenbarten Vorrichtung kann die Ansteuerung eines Schützes während der Anzugsphase sowie der Haltephase mit unterschiedlichen Spannungsniveaus konstanter Spannungen in vorteilhafter Weise vorgenommen werden.From the DE 10 2010 041 018 A1 a device is known for driving a contactor, which comprises a holding current unit, which is designed to output a holding current for the drive coil of a contactor to one of its output-side outputs. With the in the DE 10 2010 041 018 A1 disclosed device, the activation of a contactor during the tightening phase and the holding phase can be made with different voltage levels of constant voltages in an advantageous manner.

Allerdings weisen die, zum Beispiel innerhalb der in der DE 10 2010 041 018 A1 offenbarten Vorrichtung verwandten Bauteile, insbesondere aber die Wicklungswiderstände der Ansteuerspulen der Schütze, eine Temperaturabhängigkeit sowie jeweils eine herstellungsbedingte Streuung ihrer Bauteilparameter auf. Ferner wird die von der Haltestromeinheit erzeugte Haltespannung auf einen zur Produktionszeit festgelegten Wert eingestellt. However, those, for example, within the in the DE 10 2010 041 018 A1 disclosed apparatus related components, but in particular the winding resistances of the drive coils of the contactors, a temperature dependence and each a production-related dispersion of their component parameters. Further, the holding voltage generated by the holding current unit is set to a value set at the time of production.

Die verwandten Bauteile, insbesondere innerhalb des Haltespannungskreises einer Ansteuerschaltung, müssen daher so ausgelegt werden, dass der notwendige Haltestrom auch bei Vorliegen extremer Temperaturen von der Haltestromeinheit bereitgestellt werden kann. Da aber die Leitfähigkeit der Bauteile und dadurch der Stromfluss durch selbige, wie beispielsweise durch die Ansteuerspule des Schützes, temperaturbedingt schwankt, ist es notwendig, die Bauteile größer zu dimensionieren, als dies für den eigentlich gewünschten Strom notwendig wäre. Beispielsweise die in dem Haltekreis der in der DE 10 2010 041 018 A1 offenbarten Vorrichtung verwandten Bauteile müssen aus diesem Grund um bis zu 66 % größer dimensioniert werden, was den notwendigen Bauraum sowie die Kosten für die Bauteile stark erhöht. The related components, in particular within the holding voltage circuit of a drive circuit, must therefore be designed so that the necessary holding current can be provided even in the presence of extreme temperatures of the holding current unit. However, since the conductivity of the components and thus the current flow through the same, such as by the drive coil of the contactor, fluctuates due to temperature, it is necessary to dimension the components larger than would be necessary for the actual desired current. For example, in the holding circuit in the DE 10 2010 041 018 A1 disclosed device related components must be dimensioned for this reason by up to 66% larger, which greatly increases the necessary space and the cost of the components.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Ansteuerschaltung für mindestens ein Schütz zur Verfügung gestellt, welche einen ersten und einen zweiten Anschluss umfasst, über welche die Ansteuerschaltung mit den Polen eines Energiespeichers verbindbar ist. Ferner umfasst die Ansteuerschaltung mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Ausgang, über welche die Ansteuerschaltung mit einem ersten und einem zweiten Anschluss einer Ansteuerspule für ein Schütz verbindbar ist. Der mindestens eine zweite Ausgang ist über eine elektrische Verbindung mit dem zweiten Anschluss verbunden. Des Weiteren umfasst die Ansteuerschaltung eine Haltespannungseinheit, welche mit dem mindestens einen ersten Ausgang verbunden und dazu ausgebildet ist, eine Haltespannung für eine Ansteuerspule an dem mindestens einen ersten Ausgang zur Verfügung zu stellen. Erfindungsgemäß weist die elektrische Verbindung eine Stromregel-Schaltung auf, welche dazu ausgelegt ist, den Stromfluss durch die elektrische Verbindung auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.According to the invention, a drive circuit is provided for at least one contactor, which comprises a first and a second terminal, via which the drive circuit can be connected to the poles of an energy store. Furthermore, the drive circuit comprises at least one first and at least one second output, via which the drive circuit can be connected to a first and a second terminal of a drive coil for a contactor. The at least one second output is connected to the second terminal via an electrical connection. Furthermore, the drive circuit comprises a holding voltage unit, which is connected to the at least one first output and designed to to provide a holding voltage for a drive coil at the at least one first output. According to the invention, the electrical connection has a current control circuit which is designed to set the current flow through the electrical connection to a predetermined value.

Durch die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung ist es möglich, bei einer konstanten Haltespannung während der Haltephase, den Stromfluss durch die Ansteuerspule eines Schützes zu jeder Temperatur genau einzustellen. Die beispielsweise im Haltespannungskreis verbauten Bauteile der Ansteuerschaltung müssen dann nicht mehr überdimensioniert werden, da einer temperaturbedingten Erhöhung beziehungsweise Verringerung des Stromflusses im Haltespannungskreis durch die Stromregel-Schaltung entgegengewirkt werden kann. Dadurch können Kosten und Bauraum eingespart werden.The drive circuit according to the invention makes it possible to precisely set the current flow through the drive coil of a contactor to each temperature at a constant holding voltage during the holding phase. The built-in, for example, in the holding voltage circuit components of the drive circuit then no longer need to be oversized, since a temperature-induced increase or decrease in the current flow in the holding voltage circuit can be counteracted by the current control circuit. As a result, costs and space can be saved.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Stromregel-Schaltung einen in der elektrischen Verbindung angeordneten Transistor, wobei der Transistor eine Steuerelektrode aufweist und dazu ausgelegt ist, linear angesteuert und als Stromquelle betrieben zu werden. Mit Transistoren können elektrische Signale geschaltet und verstärkt werden, ohne dass dabei eine mechanische Bewegung ausgeführt werden muss. Transistoren sind bei anliegender Betriebsspannung umgehend betriebsbereit. Sie weisen geringe Verluste, eine sehr geringe Wärmeentwicklung und sehr geringe Abmessungen auf. Ferner kann ein Transistor sehr gut als Stromquelle beziehungsweise zur Einstellung eines Stromes verwendet werden, da sich der Widerstand der Schaltstrecke eines Transistors sehr genau einstellen lässt.In a preferred embodiment, the current control circuit comprises a transistor arranged in the electrical connection, wherein the transistor has a control electrode and is designed to be linearly controlled and operated as a current source. With transistors electrical signals can be switched and amplified, without causing a mechanical movement must be performed. Transistors are immediately ready for operation when the operating voltage is applied. They have low losses, very low heat generation and very small dimensions. Furthermore, a transistor can be used very well as a current source or for setting a current, since the resistance of the switching path of a transistor can be set very accurately.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform ist der Transistor als MOSFET oder als Bipolartransistor ausgeführt. MOSFETs sind kostengünstig und sehr kompakt, das heißt in einer hohen Integrationsdichte realisierbar. Ferner weisen MOSFETS eine schnelle Schaltzeit sowie stabile Verstärkungs- und Antwortzeiten auf. Bipolartransistoren hingegen weisen eine hohe Spannungsfestigkeit sowie ebenfalls eine hohe Schaltgeschwindigkeit auf. Ferner sind ihre Leitverluste linear proportional zu dem sie durchfließenden Strom sowie zu der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung.In a preferred further development of this embodiment, the transistor is designed as a MOSFET or as a bipolar transistor. MOSFETs are inexpensive and very compact, that is, in a high integration density feasible. Furthermore, MOSFETs have a fast switching time as well as stable gain and response times. Bipolar transistors, however, have a high dielectric strength and also a high switching speed. Furthermore, their conduction losses are linearly proportional to the current flowing through them as well as to the collector-emitter saturation voltage.

Vorzugsweise weist die Stromregel-Schaltung eine mit der elektrischen Verbindung verbundene Strommess-Einheit auf. Dadurch ist es möglich, den Stromfluss innerhalb der elektrischen Verbindung und damit den Stromfluss durch die Ansteuerspule sehr genau zu messen und einem Abweichen des Stroms von dessen Sollwert entgegenzuwirken. The current regulating circuit preferably has a current measuring unit connected to the electrical connection. This makes it possible to measure the current flow within the electrical connection and thus the current flow through the Ansteuerspule very accurately and counteract a deviation of the current of its nominal value.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform ist die Strommess-Einheit als Nebenschlusswiderstand ausgeführt. Nebenschlusswiderstände beziehungsweise Shunts sind im Vergleich zu anderen Strommess-Einheiten beziehungsweise Stromsensoren sehr preiswert und vermögen einen Strom dennoch sehr genau zu messen. In a preferred further development of this embodiment, the current measuring unit is designed as a shunt resistor. Shunt resistors or shunts are very inexpensive compared to other current measuring units or current sensors and are nevertheless capable of measuring a current very precisely.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung einer dieser oder einer der vorhergehenden Ausführungsformen weist die Stromregel-Schaltung eine Regeleinheit auf, die mit der Strommess-Einheit sowie der Steuerelektrode des Transistors verbunden und dazu ausgelegt ist, den Transistor über dessen Steuerelektrode, in Abhängigkeit von dem durch die Strommess-Einheit gemessenen Strom, linear anzusteuern.In a preferred further development of one of these or one of the preceding embodiments, the current control circuit has a control unit which is connected to the current measuring unit and the control electrode of the transistor and adapted to the transistor via the control electrode, in response to the current through the meter Unit measured current, linearly.

Bevorzugt ist die Regeleinheit als Rückführverstärkerschaltung mit einem Ausgang und zwei Eingängen ausgeführt, wobei der Ausgang der Rückführverstärkerschaltung mit der Steuerelektrode des Transistors verbunden ist, während der eine Eingang der Rückführverstärkerschaltung mit der Strommess-Einheit verbunden ist und der andere Eingang der Rückführverstärkerschaltung mit einem konstanten Potenzial verbunden ist.Preferably, the control unit is designed as a feedback amplifier circuit having an output and two inputs, wherein the output of the feedback amplifier circuit is connected to the control electrode of the transistor, while one input of the feedback amplifier circuit is connected to the current measuring unit and the other input of the feedback amplifier circuit with a constant potential connected is.

Bevorzugt weist der Eingang der Rückführverstärkerschaltung, welcher mit einem konstanten Potenzial verbunden ist, eine Referenzspannungsquelle auf. The input of the feedback amplifier circuit, which is connected to a constant potential, preferably has a reference voltage source.

Über die Rückführverstärkerschaltung ist die Strommess-Einheit mit der Steuerelektrode des Transistors verbunden und kann einer Abweichung des Stromflusses von dem Sollwert unmittelbar durch Veränderung des Widerstandes der Schaltstrecke des Transistors entgegengewirkt werden. Ein von der Strommess-Einheit gemessener Strom muss also nicht zunächst aufwendig ausgewertet und übermittelt werden.Via the feedback amplifier circuit, the current measuring unit is connected to the control electrode of the transistor and can be counteracted a deviation of the current flow from the setpoint directly by changing the resistance of the switching path of the transistor. Thus, a current measured by the current measuring unit does not first have to be elaborately evaluated and transmitted.

Vorzugsweise ist die Rückführverstärkerschaltung als Operationsverstärker ausgeführt. Operationsverstärker sind kurzschlussfest, benötigen keine Frequenzkompensation, weisen sehr große Eingangsspannungsbereiche auf und nehmen wenig Leistung auf.Preferably, the feedback amplifier circuit is designed as an operational amplifier. Operational amplifiers are short-circuit proof, do not require frequency compensation, have very large input voltage ranges, and consume little power.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rückführverstärkerschaltung als elektronische Schaltung ausgeführt, welche diskrete Bauelemente aufweist. Durch den Verbau diskreter Bauelemente können sich gegenüber einer Ausführung der Rückverstärkerschaltung durch einen Operationsverstärker Kostenvorteile ergeben.In a preferred embodiment, the feedback amplifier circuit is designed as an electronic circuit having discrete components. By installing discrete components, cost advantages can result over an embodiment of the repeater circuit by means of an operational amplifier.

Bevorzugt ist die Haltespannungseinheit als Schaltwandler ausgeführt. Schaltwandler sind energiesparend und wegen ihrer aktiven Stromreglung relativ unempfindlich gegenüber Spannungs- oder Parameterschwankungen.Preferably, the holding voltage unit is designed as a switching converter. Switching converters are energy-saving and because of their active current regulation relatively insensitive to voltage or parameter variations.

Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb mindestens eines Schützes bereitgestellt, welches mindestens eine Ansteuerspule zur Ansteuerung mindestens eines Schützes sowie eine Haltespannungseinheit umfasst, welche mit der mindestens einen Ansteuerspule verbunden und dazu ausgebildet ist, durch eine an ihrem Ausgang erzeugte Haltespannung einen Stromfluss durch die mindestens eine Ansteuerspule zu bewirken. Ferner umfasst das Verfahren zum Betrieb mindestens eines Schützes eine Stromregel-Schaltung, welche elektrisch leitfähig mit der Ansteuerspule verbunden und dazu ausgebildet ist, den Stromfluss durch die mindestens eine Ansteuerspule auf einen vorbestimmten Wert einzustellen. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte: Bereitstellen eines die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Anzugsstroms durch die Haltespannungseinheit. Bereitstellen eines die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Haltestroms durch die Haltespannungseinheit. Messen des Betrags des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses. Einstellen des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses auf einen vorbestimmten Wert durch die Stromregel-Schaltung in Abhängigkeit von dem gemessenen Betrag des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses.Furthermore, a method is provided for operating at least one contactor, which comprises at least one drive coil for controlling at least one contactor and a holding voltage unit which is connected to the at least one drive coil and designed to conduct current through the at least one by a holding voltage generated at its output To cause drive coil. Furthermore, the method for operating at least one contactor comprises a current control circuit, which is electrically conductively connected to the drive coil and is designed to set the current flow through the at least one drive coil to a predetermined value. The method comprises the following method steps: providing a starting current flowing through the at least one drive coil through the holding voltage unit. Providing a holding current flowing through the at least one drive coil through the holding voltage unit. Measuring the amount of current flowing through the at least one Ansteuerspule current flow. Adjusting the current flowing through the at least one Ansteuerspule current flow to a predetermined value by the current control circuit in dependence on the measured amount of the at least one Ansteuerspule by flowing current flow.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung des Verfahrens zum Betrieb mindestens eines Schützes umfasst die Stromregel-Schaltung ferner einen Transistor, welcher mit der mindestens einen Ansteuerspule elektrisch leitfähig verbunden ist und erfolgt in dem Schritt des Einstellens des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses auf einen vorbestimmten Wert die Einstellung des Stromflusses durch eine lineare Ansteuerung des Transistors durch die Stromregel-Schaltung. In a preferred further development of the method for operating at least one contactor, the current control circuit further comprises a transistor, which is electrically conductively connected to the at least one drive coil, and in the step of setting the current flowing through the at least one drive coil to a predetermined value, the adjustment takes place the current flow through a linear drive of the transistor by the current control circuit.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1 eine Ansteuerschaltung des Standes der Technik, 1 a drive circuit of the prior art,

2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung, und 2 an embodiment of a drive circuit according to the invention, and

3 ein spezielles Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung zur Ansteuerung zweier Schütze. 3 a special embodiment of a drive circuit according to the invention for controlling two contactors.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 ist eine Ansteuerschaltung 30 des Standes der Technik dargestellt. Die Ansteuerschaltung 30 zum Ansteuern eines Schützes, von welchem nur eine Ansteuerspule 50 dargestellt ist, ist über einen ersten und einen zweiten Anschluss 11, 12 mit einer Spannungsquelle 60 verbunden, welche die Ansteuerschaltung 30 versorgt, aber auch den von der Ansteuerschaltung 30 kontrollierten Strom für die Ansteuerung des Schützes bereitstellt. Die Ansteuerspule 50 des Schützes ist mit der Ansteuerschaltung 30 über deren ersten und zweiten Ausgang 15, 16 verbunden. Die Ansteuerschaltung 30 weist einen ersten und einen zweiten Schalter 41 und 42 auf, welche zwischen jeweils einen Pol der Spannungsquelle 60 und eine Elektrode der Ansteuerspule 50 geschaltet sind. Werden beide Schalter 41, 42 gleichzeitig geschlossen, wird die Ansteuerspule 50 direkt mit der Spannungsquelle 60 verbunden und es beginnt ein maximaler Strom zu fließen, der groß genug ist, um das Schütz anziehen zu lassen, so dass das Schütz in den leitenden Zustand übergeht.In the 1 is a drive circuit 30 of the prior art. The drive circuit 30 for driving a contactor, of which only one Ansteuerspule 50 is shown, is via a first and a second connection 11 . 12 with a voltage source 60 connected, which the drive circuit 30 supplied, but also from the drive circuit 30 provides controlled current for the control of the contactor. The drive coil 50 of the contactor is with the drive circuit 30 about their first and second output 15 . 16 connected. The drive circuit 30 has a first and a second switch 41 and 42 on, which between each one pole of the voltage source 60 and an electrode of the drive coil 50 are switched. Be both switches 41 . 42 closed at the same time, the drive coil 50 directly with the voltage source 60 Connected and it starts to flow a maximum current that is large enough to make the contactor tighten, so that the contactor goes into the conductive state.

Die Ansteuerschaltung 30 weist zudem eine Haltespannungseinheit 10 auf, welche ebenfalls von der Spannungsquelle 60 versorgt wird. Die Haltespannungseinheit 10 stellt eine Haltespannung zur Verfügung, die während der auf die Anzugsphase folgenden Haltephase dafür sorgt, dass das Schütz geschlossen bleibt. Da hierbei nicht wie während der Anzugsphase eine Masseträgheit des elektromechanischen Schützes zu überwinden ist, genügt bereits ein geringerer Strom, um das Schütz im geschlossenen Zustand zu halten, so dass vorteilhaft Leistung eingespart werden kann. Während der Haltephase wird daher der erste Schalter 41 wieder geöffnet (und gegebenenfalls die Haltespannungseinheit 10 aktiviert), so dass die Ansteuerspule 50 nur noch vom Haltestrom durchflossen wird. Der Haltestrom fließt dabei über eine Diode 45, welche zwischen die Haltespannungseinheit 10 und die Ansteuerspule 50 geschaltet ist und die Aufgabe hat, einen Stromfluss in den Ausgang der Haltespannungseinheit 10 zu verhindern. The drive circuit 30 also has a holding voltage unit 10 on, which also from the voltage source 60 is supplied. The holding voltage unit 10 Provides a holding voltage that ensures that the contactor remains closed during the hold phase following the pull-in phase. Since this is not how to overcome a mass inertia of the electromechanical contactor during the tightening phase, already a lower current is sufficient to keep the contactor in the closed state, so that advantageously power can be saved. During the hold phase, therefore, the first switch 41 opened again (and possibly the holding voltage unit 10 activated), so that the drive coil 50 only the holding current flows through it. The holding current flows through a diode 45 which is between the holding voltage unit 10 and the drive coil 50 is switched and the task has a current flow in the output of the holding voltage unit 10 to prevent.

Zusätzlich ist in 1 eine Freilaufdiode 46 vorgesehen, welche einen Freilaufstrompfad für den in der Ansteuerspule 50 fließenden Strom im Fall des Ausschaltens des Haltestromes zur Verfügung stellen soll. Die Ausphase wird dadurch eingeleitet, dass auch der zweite Schalter 42 geöffnet und gegebenenfalls zusätzlich die Haltespannungseinheit 10 deaktiviert wird. Da die Ansteuerspule 50 aufgrund ihrer Induktivität einer Änderung des sie durchfließenden Stromes entgegenwirkt, bewirkt sie auch nach ihrer Abtrennung von den Versorgungsspannungen einen Stromfluss, welcher nun die Freilaufdiode 46 und, aufgrund der Serienschaltung, auch die Diode 45 durchschaltet. Weil auch der zweite Anschluss der Ansteuerspule 50 den Strom leiten muss, entsteht hier eine hohe negative Spannung, welche zum Durchbruch einer als Klemmspannungselement 47 dienenden Zenerdiode führt. Der Stromfluss in der Ansteuerspule 50 verringert sich schnell, so dass auch das Magnetfeld der Ansteuerspule 50 abnimmt und das Schütz abfällt, wodurch das Schütz geöffnet wird. Additionally is in 1 a freewheeling diode 46 provided which a freewheeling current path for in the Ansteuerspule 50 to provide flowing power in the case of turning off the holding current. The phase-out is initiated by the fact that the second switch 42 opened and optionally additionally the holding voltage unit 10 is deactivated. Since the drive coil 50 due to its inductance counteracts a change in the current flowing through it, it also causes after their separation from the supply voltages a current flow, which now the freewheeling diode 46 and, due to the series connection, also the diode 45 turns on. Because also the second connection of the drive coil 50 must conduct the current, here creates a high negative voltage, which is the breakthrough as a clamping voltage element 47 serving Zener diode leads. The current flow in the drive coil 50 decreases rapidly, so that the magnetic field of the drive coil 50 decreases and the contactor drops, whereby the contactor is opened.

Der erste Schalter 41, der zweite Schalter 42 und gegebenenfalls die Haltespannungseinheit 10 werden durch eine Steuereinheit 35 gesteuert.The first switch 41 , the second switch 42 and optionally the holding voltage unit 10 be through a control unit 35 controlled.

Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30. Über einen ersten und einen zweiten Anschluss 11, 12 ist die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung 30 mit den Polen eines Energiespeichers, beispielsweise einer Batterie oder eines Batteriesystems, verbindbar. Über einen ersten und einen zweiten Ausgang 15, 16 ist die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung 30 mit den beiden Anschlüssen beziehungsweise Elektroden einer Ansteuerspule verbindbar. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann der erste Ausgang 15 der Ansteuerschaltung 30 mit dem ersten Ende der Ansteuerspule eines Schützes verbunden werden, während der zweite Ausgang 16 der Ansteuerschaltung 30 mit dem zweiten Ende der Ansteuerspule des Schützes verbindbar ist. Über eine elektrische Verbindung 8 ist der zweite Ausgang 16 mit dem zweiten Anschluss 12 elektrisch leitend verbunden. Ferner umfasst die Ansteuerschaltung 30 eine Haltespannungseinheit 10, welche optional eingangsseitig mit dem ersten Anschluss 11 der Ansteuerschaltung 30 und ausgangsseitig mit dem ersten Ausgang 15 der Ansteuerschaltung 30 verbunden ist. Des Weiteren ist die Haltespannungseinheit 10 dazu ausgelegt, eine Haltespannung für eine Ansteuerspule an dem ersten Ausgang 15 der Ansteuerschaltung 30 zur Verfügung zu stellen beziehungsweise bereitzustellen. In einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 muss die Haltespannungseinheit 10 nicht mit einem der Anschlüsse 11, 12 verbunden sein. Es können also auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 realisiert sein, in denen die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung weder mit dem ersten, noch mit dem zweiten Anschluss 11, 12 der Ansteuerschaltung 30 verbunden ist. The 2 shows an embodiment of a drive circuit according to the invention 30 , About a first and a second connection 11 . 12 is the drive circuit according to the invention 30 with the poles of an energy storage, such as a battery or a battery system, connectable. About a first and a second exit 15 . 16 is the drive circuit according to the invention 30 connectable to the two terminals or electrodes of a drive coil. In other words, the first output 15 the drive circuit 30 connected to the first end of the drive coil of a contactor, while the second output 16 the drive circuit 30 is connectable to the second end of the drive coil of the contactor. Via an electrical connection 8th is the second exit 16 with the second connection 12 electrically connected. Furthermore, the drive circuit comprises 30 a holding voltage unit 10 , which optional on the input side with the first connection 11 the drive circuit 30 and on the output side with the first output 15 the drive circuit 30 connected is. Furthermore, the holding voltage unit 10 adapted to a holding voltage for a drive coil at the first output 15 the drive circuit 30 to provide or provide. In a drive circuit according to the invention 30 must the holding voltage unit 10 not with one of the connections 11 . 12 be connected. It can also drive circuits according to the invention 30 be realized, in which the drive circuit according to the invention with neither the first, nor with the second terminal 11 . 12 the drive circuit 30 connected is.

Erfindungsgemäß weist die elektrische Verbindung 8 zwischen dem zweiten Ausgang 16 und dem zweiten Anschluss 12 eine Stromregel-Schaltung 5 auf, welche dazu ausgelegt ist, den Stromfluss durch die elektrische Verbindung 8 auf einen vorbestimmten Wert einzustellen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es über die Stromregel-Schaltung 5 möglich, einen Stromfluss durch eine mit der Ansteuerschaltung 30 verbundene Ansteuerspule zu beeinflussen beziehungsweise zu verändern und auf einen bestimmten festgelegten Wert einzustellen, ohne dass die von der Haltespannungseinheit 10 eingestellte Haltespannung dafür verändert wird. Die Veränderung beziehungsweise Einstellung des Stromflusses durch eine Ansteuerspule beziehungsweise durch die elektrische Verbindung 8 ist also ohne eine Beeinflussung beziehungsweise Einwirkung auf die Haltespannungseinheit 10 möglich. According to the invention, the electrical connection 8th between the second exit 16 and the second port 12 a current regulation circuit 5 which is adapted to the flow of current through the electrical connection 8th to set to a predetermined value. In other words, it is about the current control circuit 5 possible, a current flow through one with the drive circuit 30 Affected driving coil to change or change and set to a specific set value, without that of the holding voltage unit 10 set holding voltage for it is changed. The change or adjustment of the current flow through a drive coil or through the electrical connection 8th So it is without any influence or influence on the holding voltage unit 10 possible.

Die 3 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 zur Ansteuerung zweier Schütze. Die Ansteuerschaltung 30 des Ausführungsbeispiels der 3 ist dabei zu großen Teilen identisch zu dem in der 1 dargestellten. Über einen ersten und einen zweiten Anschluss 11, 12 ist die Ansteuerschaltung 30 mit einem Energiespeicher 60, der in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft als Niederspannungsbatterie ausgeführt ist, verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der zweite Pol des Energiespeichers 60 rein beispielhaft zusätzlich mit Masse verbunden. Ferner weist das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 einen ersten Ausgang 15 und zwei zweite Ausgänge 16 auf. Der erste Ausgang 15 ist mit den ersten Anschlüssen beziehungsweise den ersten Enden zweier, in diesem Ausführungsbeispiel identisch ausgeführten Ansteuerspulen 50, jeweils eines Schützes, verbunden. Der zweite Anschluss beziehungsweise das zweite Ende einer dieser Ansteuerspulen 50 eines Schützes ist mit einem der zweiten Ausgänge 16 der Ansteuerschaltung 30 verbunden, während der zweite Anschluss beziehungsweise das zweite Ende der anderen Ansteuerspule 50 des anderen Schützes mit dem anderen der zweiten Ausgänge 16 der Ansteuerschaltung 30 verbunden ist. Die beiden zweiten Ausgänge 16 der Ansteuerschaltung 30 sind über jeweils eine elektrische Verbindung 8 mit dem zweiten Anschluss 12 der Ansteuerschaltung 30 verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der eine zweite Ausgang 16 der Ansteuerschaltung 30 über eine elektrische Verbindung 8 mit dem zweiten Anschluss 12 der Ansteuerschaltung 30 verbunden, während der andere zweite Ausgang 16 der Ansteuerschaltung 30 über eine andere elektrische Verbindung 8 mit dem zweiten Anschluss 12 der Ansteuerschaltung 30 verbunden ist. Die Ansteuerschaltung 30 weist ferner eine Haltespannungseinheit 10 auf, die wie in der Beschreibung zu der 1 ausgeführt und in der Ansteuerschaltung 30 verschaltet ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist die Haltespannungseinheit 10 zwei Eingänge auf, mit denen sie in diesem Ausführungsbeispiel mit dem ersten und zweiten Anschluss 11, 12 und über diese mit den beiden Polen des Energiespeichers 60 verbunden ist. Des Weiteren ist der Ausgang der Haltespannungseinheit 10 wie in 1 über eine optionale Diode 45, mit dem ersten Ausgang 15 der Ansteuerschaltung 30 verbunden. Zwischen der Diode 45 und der Haltespannungseinheit 10 ist die elektrische Verbindung zwischen der Haltespannungseinheit 10 und dem ersten Ausgang 15, ebenfalls wie in 1, mit einer optionalen Freilaufdiode 46 verbunden. Dabei ist die Kathode der Freilaufdiode 46 mit der elektrischen Verbindung zwischen der Haltespannungseinheit 10 und dem ersten Ausgang 15 verbunden, während die Anode der Freilaufdiode 46 mit der lokalen Masse der Ansteuerschaltung 30 verbunden ist. In dem Ausführungsbeispiel der 3 ist der erste Anschluss 11 der Ansteuerschaltung 30 über ein optionales Schaltmittel 41 direkt mit dem ersten Ausgang 15 der Ansteuerschaltung 30 und somit mit den ersten Anschlüssen beziehungsweise ersten Enden der Ansteuerspulen 50 verbindbar. Über das optionale Schaltmittel 41 sind die Ansteuerspulen 50 also direkt mit einem Pol des Energiespeichers 60 verbindbar. Durch Schließen des Schaltmittels 41 kann bei leitenden elektrischen Verbindungen 8 zwischen den zweiten Ausgängen 16 und dem Anschluss 12 der maximale Strom durch die Ansteuerspulen 50 fließen, um das Schütz anziehen zu lassen, so dass das Schütz in den leitenden Zustand übergeht. Des Weiteren weist dieses Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 eine optionale Steuereinheit 35 auf, über welche sowohl das optionale Schaltmittel 41 als auch die Haltespannungseinheit 10 steuerbar sind. The 3 shows a specific embodiment of a drive circuit according to the invention 30 for controlling two contactors. The drive circuit 30 of the embodiment of 3 is largely identical to that in the 1 shown. About a first and a second connection 11 . 12 is the drive circuit 30 with an energy storage 60 , which is designed purely by way of example as a low-voltage battery in this embodiment, connected. In this embodiment, the second pole of the energy storage 60 purely by way of example additionally connected with mass. Furthermore, the in 3 illustrated embodiment of a drive circuit according to the invention 30 a first exit 15 and two second outputs 16 on. The first exit 15 is connected to the first terminals or the first ends of two, in this embodiment identically designed drive coils 50 , each of a contactor, connected. The second connection or the second end of one of these drive coils 50 a contactor is with one of the second outputs 16 the drive circuit 30 connected during the second terminal or the second end of the other drive coil 50 of the other contactor with the other of the second outputs 16 the drive circuit 30 connected is. The two second outputs 16 the drive circuit 30 each have an electrical connection 8th with the second connection 12 the drive circuit 30 connected. In other words, it is a second output 16 the drive circuit 30 via an electrical connection 8th with the second connection 12 the drive circuit 30 connected while the other second output 16 the drive circuit 30 over another electrical connection 8th with the second connection 12 the drive circuit 30 connected is. The drive circuit 30 also has a holding voltage unit 10 on, as in the description of the 1 executed and in the drive circuit 30 is interconnected. In other words, the holding voltage unit has 10 two inputs, with which they in this embodiment with the first and second connection 11 . 12 and about this with the two poles of energy storage 60 connected is. Furthermore, the output of the holding voltage unit 10 as in 1 over a optional diode 45 , with the first exit 15 the drive circuit 30 connected. Between the diode 45 and the holding voltage unit 10 is the electrical connection between the holding voltage unit 10 and the first exit 15 , as well as in 1 , with an optional freewheeling diode 46 connected. The cathode of the freewheeling diode is 46 with the electrical connection between the holding voltage unit 10 and the first exit 15 connected while the anode of the freewheeling diode 46 with the local ground of the drive circuit 30 connected is. In the embodiment of 3 is the first connection 11 the drive circuit 30 via an optional switching device 41 directly with the first exit 15 the drive circuit 30 and thus with the first terminals or first ends of the drive coils 50 connectable. Via the optional switching device 41 are the drive coils 50 So directly with a pole of the energy storage 60 connectable. By closing the switching means 41 can with conductive electrical connections 8th between the second outputs 16 and the connection 12 the maximum current through the drive coils 50 flow to allow the contactor to tighten so that the contactor goes into conduction. Furthermore, this embodiment has a drive circuit according to the invention 30 an optional control unit 35 on which both the optional switching means 41 as well as the holding voltage unit 10 are controllable.

Erfindungsgemäß weisen die elektrischen Verbindungen 8, zwischen den zweiten Ausgängen 16 und dem Anschluss 12 der Ansteuerschaltung 30, jeweils eine Stromregel-Schaltung 5 auf, welche dazu ausgelegt ist, den Stromfluss durch die jeweilige elektrische Verbindung 8 zu messen und auf einen vorbestimmten Wert einzustellen beziehungsweise zu regeln. Zu Anschauungszwecken sind die beiden Stromregel-Schaltungen 5 in dem Ausführungsbeispiel der 3 unterschiedlich, jedoch erfindungsgemäß ausgeführt. Es können auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 realisiert werden, in denen die Stromregel-Schaltungen 5 identisch ausgeführt sind. Beiden Stromregel-Schaltungen 5 gemein ist, dass sie jeweils einen Transistor 4 aufweisen. Dabei liegen die Transistoren 4 jeweils mit ihrer Schaltstrecke innerhalb der jeweiligen elektrischen Verbindung 8. Die Transistoren 4 weisen jeweils eine Steuerelektrode auf. Des Weiteren weisen die Stromregel-Schaltungen 5 jeweils eine mit der jeweiligen elektrischen Verbindung 8 verbundene Strommesseinheit 3 auf, die jeweils dazu ausgelegt ist, den durch die jeweilige elektrische Verbindung 8 fließenden Strom zu messen. Während die Strommess-Einheiten 3 in beiden Stromregel-Schaltungen 5 als Nebenschlusswiderstände ausgeführt sind, ist der Transistor 4 in einer der Stromregel-Schaltung 5 rein beispielhaft als MOSFET ausgeführt, während der Transistor 4 der anderen Stromregel-Schaltung 5 rein beispielhaft als Bipolartransistor ausgeführt ist. Die Transistoren 4 der Stromregel-Schaltungen 5 sind dazu ausgelegt, linear angesteuert und als Stromquelle betrieben zu werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die Transistoren 4 dazu ausgelegt, im linearen Bereich ihrer Kennlinie zu arbeiten, so dass der Widerstand, den ihre jeweilige Schaltstrecke aufweist, variabel einstellbar ist. Sowohl die Ausführung der Transistoren als MOSFET beziehungsweise als Bipolartransistor als auch die Ausführung der Strommess-Einheit 3 als Nebenschlusswiderstand ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 realisiert sein, in denen die Transistoren 4 beziehungsweise die Strommess-Einheiten 3 anders ausgeführt sind. According to the invention, the electrical connections 8th , between the second outputs 16 and the connection 12 the drive circuit 30 , each a current control circuit 5 which is adapted to the flow of current through the respective electrical connection 8th to measure and adjust to a predetermined value. For illustrative purposes, the two current control circuits 5 in the embodiment of 3 different, but executed according to the invention. It can also drive circuits according to the invention 30 be realized, in which the current control circuits 5 are made identical. Both current regulation circuits 5 mean is that they each have a transistor 4 exhibit. This is the transistors 4 each with their switching path within the respective electrical connection 8th , The transistors 4 each have a control electrode. Furthermore, the current control circuits 5 one each with the respective electrical connection 8th connected current measuring unit 3 on, which is designed in each case by the respective electrical connection 8th to measure flowing electricity. While the current measuring units 3 in both current control circuits 5 are designed as shunt resistors, the transistor 4 in one of the current regulation circuit 5 purely exemplarily designed as a MOSFET, while the transistor 4 the other current regulation circuit 5 purely by way of example as a bipolar transistor is executed. The transistors 4 the current control circuits 5 are designed to be linearly controlled and operated as a power source. In other words, the transistors are 4 designed to work in the linear region of its characteristic, so that the resistance of their respective switching path is variably adjustable. Both the design of the transistors as a MOSFET or as a bipolar transistor and the design of the current measuring unit 3 as a shunt resistor is selected purely by way of example in this embodiment. It can also drive circuits according to the invention 30 be realized, in which the transistors 4 or the current measuring units 3 are executed differently.

In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Stromregel-Schaltungen 5 ferner jeweils eine Regeleinheit 2 auf, die jeweils mit der Strommess-Einheit 3 sowie der Steuerelektrode des Transistors 4, innerhalb ihrer jeweiligen Stromregel-Schaltung 5, verbunden und dazu ausgelegt sind, den jeweiligen Transistor 4 über dessen Steuerelektrode, in Abhängigkeit von dem durch die jeweilige Strommess-Einheit 3 gemessenen Strom, linear anzusteuern beziehungsweise als Stromquelle zu betreiben. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Regeleinheiten 2 jeweils mit einem Messanschluss des Nebenschlusswiderstandes verbunden. Mit anderen Worten ausgedrückt, vermögen die Regeleinheiten 2, jeweils in Abhängigkeit von den durch die jeweiligen Strommess-Einheiten 3 gemessenen Ströme, die Steuerelektroden der Transistoren 4 mit einem zu der Höhe des Stromes durch die jeweilige elektrische Verbindung 8 korrespondierenden Ansteuersignal zu beaufschlagen. So kann der Widerstand der Schaltstrecke eines Transistors 4 in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch die jeweilige elektrische Verbindung 8, gesteuert durch eine Regeleinheit 2, verringert oder vergrößert werden. Dadurch wird der Strom durch eine elektrische Verbindung 8 und damit auch durch eine mit der elektrischen Verbindung 8 über einen zweiten Anschluss 16 verbundene Ansteuerspule 50 eingestellt beziehungsweise geregelt. In this embodiment, the current control circuits 5 furthermore in each case a control unit 2 on, each with the current measuring unit 3 and the control electrode of the transistor 4 , within their respective current control circuit 5 , connected and configured to the respective transistor 4 via its control electrode, as a function of which through the respective current measuring unit 3 measured current to drive linear or operate as a power source. In this embodiment, the control units 2 each connected to a measuring terminal of the shunt resistor. In other words, the control units are capable 2 , in each case depending on the respective current measuring units 3 measured currents, the control electrodes of the transistors 4 with a to the amount of current through the respective electrical connection 8th to act on corresponding drive signal. Thus, the resistance of the switching path of a transistor 4 depending on the current flow through the respective electrical connection 8th controlled by a control unit 2 , reduced or increased. This will cause the current through an electrical connection 8th and thus by one with the electrical connection 8th via a second connection 16 connected drive coil 50 set or regulated.

In dem Ausführungsbeispiel der 3 sind beide Regeleinheiten 2 rein beispielhaft als Rückführverstärkerschaltungen ausgeführt. Dabei ist die Rückführverstärkerschaltung in der Stromregel-Schaltung 5 mit MOSFET rein beispielhaft als elektronische Schaltung ausgeführt, welche diskrete Bauelemente aufweist. Diese elektronische Schaltung ist also aus einzelnen, individuellen und diskreten Bauteilen beziehungsweise Bauelementen zusammengesetzt. In the embodiment of 3 are both control units 2 purely by way of example as feedback amplifier circuits. In this case, the feedback amplifier circuit is in the current control circuit 5 with MOSFET purely by way of example designed as an electronic circuit having discrete components. This electronic circuit is thus composed of individual, individual and discrete components or components.

Die elektronische Schaltung dieser Stromregel-Schaltung 5 ist mit der Gate-Elektrode des MOSFETs verbunden. Optional kann bei Realisierung des Transistors 4 durch einen MOSFET eine Diode parallel zu der Schaltstrecke des MOSFETs geschaltet werden, deren Kathode, wie in diesem Ausführungsbeispiel, rein beispielhaft mit dem jeweiligen zweiten Ausgang 16 verbunden sein kann, während ihre Anode mit dem zweiten Anschluss 12 verbunden sein kann. In der anderen Stromregel-Schaltung 5 mit Bipolartransistor ist die Rückführverstärkerschaltung rein beispielhaft als Operationsverstärker ausgeführt, dessen Ausgang mit der Basis-Elektrode des Bipolartransistors verbunden ist, während rein beispielhaft der invertierende Eingang des Operationsverstärkers mit dem Messanschluss des Nebenschlusswiderstandes und der nicht-invertierende Eingang mit einem konstanten Potenzial, in diesem Ausführungsbeispiel der lokalen Masse, verbunden sind. Ferner weist der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers in diesem Ausführungsbeispiel eine Referenzspannungsquelle auf, über welche der Rückführverstärkerschaltung ein Referenzpotenzial für die Einstellung des Stromes übermittelt werden kann. The electronic circuit of this current control circuit 5 is connected to the gate of the MOSFET. Optionally, when implementing the transistor 4 be switched by a MOSFET, a diode in parallel with the switching path of the MOSFET, the cathode, as in this embodiment, purely by way of example with the respective second output 16 may be connected while their anode to the second port 12 can be connected. In the other current control circuit 5 with bipolar transistor, the feedback amplifier circuit is designed purely by way of example as an operational amplifier whose output is connected to the base electrode of the bipolar transistor, while purely by way of example the inverting input of the operational amplifier to the measuring terminal of the shunt resistor and the non-inverting input with a constant potential, in this embodiment the local mass, are connected. Furthermore, the non-inverting input of the operational amplifier in this embodiment has a reference voltage source, via which the feedback amplifier circuit, a reference potential for the adjustment of the current can be transmitted.

Sowohl die Ausführung der Regeleinheiten 2 als auch wiederum deren Ausführung als Rückführverstärkerschaltung ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 mit Stromregel-Schaltungen 5 realisiert sein, die anders ausgeführte Regeleinheiten 2 aufweisen. Auch kann eine als Rückführverstärkerschaltung ausgeführte Regeleinheit 2 anders als in diesem Ausführungsbeispiel dargelegt in einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 realisiert sein. Both the execution of the control units 2 as well as their execution as a feedback amplifier circuit is selected purely by way of example in this embodiment. It can also drive circuits according to the invention 30 with current regulation circuits 5 be realized, the differently executed control units 2 exhibit. Also, a control unit configured as a feedback amplifier circuit 2 unlike in this embodiment set forth in a drive circuit according to the invention 30 be realized.

Ferner können auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 realisiert sein, die dazu ausgelegt sind, mehr als zwei Schütze anzusteuern, also mit mehr als zwei Ansteuerspulen 50 verbindbar sind. Des Weiteren können die innerhalb der Stromregel-Schaltung 5 einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 verwandten Transistoren 4, neben der Auslegung für den linearen Betrieb, auch für einen geschalteten Betrieb beziehungsweise für eine geschaltete Regelung, also für einen Schaltbetrieb ausgelegt sein. Mit einer solchen Ausführungsform können die Transistoren 4 beispielsweise während der Anzugsphase oder der Ausphase des Schützes vollständig durchgeschaltet, also leitend geschaltet, oder gesperrt werden.Furthermore, drive circuits according to the invention can also be used 30 be realized, which are designed to control more than two contactors, so with more than two Ansteuerspulen 50 are connectable. Furthermore, those within the current control circuit 5 a drive circuit according to the invention 30 related transistors 4 , in addition to the design for linear operation, also be designed for a switched operation or for a switched control, so for a switching operation. With such an embodiment, the transistors 4 for example, during the tightening phase or the Ausphase the contactor completely switched, so turned on, or blocked.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010041018 A1 [0004, 0004, 0005, 0006] DE 102010041018 A1 [0004, 0004, 0005, 0006]

Claims (12)

Ansteuerschaltung (30) für mindestens ein Schütz, umfassend – einen ersten und einen zweiten Anschluss (11, 12), über welche die Ansteuerschaltung (30) mit den Polen eines Energiespeichers verbindbar ist, – mindestens einen ersten und mindestens einen zweiten Ausgang (15, 16), über welche die Ansteuerschaltung (30) mit einem ersten und einem zweiten Anschluss einer Ansteuerspule für ein Schütz verbindbar ist, wobei der mindestens eine zweite Ausgang (16) über eine elektrische Verbindung (8) mit dem zweiten Anschluss (12) verbunden ist, – eine Haltespannungseinheit (10), welche mit dem mindestens einen ersten Ausgang (15) verbunden und dazu ausgebildet ist, eine Haltespannung für eine Ansteuerspule an dem mindestens einen ersten Ausgang (15) zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung (8) eine Stromregel-Schaltung (5) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, den Stromfluss durch die elektrische Verbindung (8) auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.Drive circuit ( 30 ) for at least one contactor, comprising - a first and a second connection ( 11 . 12 ), via which the drive circuit ( 30 ) is connectable to the poles of an energy store, - at least one first and at least one second output ( 15 . 16 ), via which the drive circuit ( 30 ) is connectable to a first and a second terminal of a drive coil for a contactor, wherein the at least one second output ( 16 ) via an electrical connection ( 8th ) with the second connection ( 12 ), - a holding voltage unit ( 10 ), which with the at least one first output ( 15 ) and is adapted to a holding voltage for a drive coil at the at least one first output ( 15 ), characterized in that the electrical connection ( 8th ) a current control circuit ( 5 ), which is adapted to the flow of current through the electrical connection ( 8th ) to a predetermined value. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 1, wobei die Stromregel-Schaltung (5) einen in der elektrischen Verbindung (8) angeordneten Transistor (4) umfasst, wobei der Transistor (4) eine Steuerelektrode aufweist und dazu ausgelegt ist, linear angesteuert und als Stromquelle betrieben zu werden.Drive circuit ( 30 ) according to claim 1, wherein the current regulation circuit ( 5 ) one in the electrical connection ( 8th ) arranged transistor ( 4 ), wherein the transistor ( 4 ) has a control electrode and is designed to be linearly driven and operated as a power source. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 2, wobei der Transistor (4) als MOSFET oder als Bipolartransistor ausgeführt ist.Drive circuit ( 30 ) according to claim 2, wherein the transistor ( 4 ) is designed as a MOSFET or as a bipolar transistor. Ansteuerschaltung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stromregel-Schaltung (5) eine mit der elektrischen Verbindung (8) verbundene Strommess-Einheit (3) aufweist. Drive circuit ( 30 ) according to one of the preceding claims, wherein the current regulation circuit ( 5 ) one with the electrical connection ( 8th ) connected current measuring unit ( 3 ) having. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 4, wobei die Strommess-Einheit (3) als Nebenschlusswiderstand ausgeführt ist.Drive circuit ( 30 ) according to claim 4, wherein the current measuring unit ( 3 ) is designed as a shunt resistor. Ansteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 2 oder 3 und einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Stromregel-Schaltung (5) eine Regeleinheit (2) aufweist, die mit der Strommess-Einheit (3) sowie der Steuerelektrode des Transistors (4) verbunden und dazu ausgelegt ist, den Transistor (4) über dessen Steuerelektrode, in Abhängigkeit von dem durch die Strommess-Einheit (3) gemessenen Strom, linear anzusteuern.Drive circuit ( 30 ) according to one of claims 2 or 3 and one of claims 4 or 5, wherein the current regulation circuit ( 5 ) a control unit ( 2 ) connected to the current measuring unit ( 3 ) and the control electrode of the transistor ( 4 ) and configured to connect the transistor ( 4 ) via its control electrode, as a function of which by the current measuring unit ( 3 ) measured current, linearly to control. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 6, wobei die Regeleinheit (2) als Rückführverstärkerschaltung mit einem Ausgang und zwei Eingängen ausgeführt ist, wobei der Ausgang der Rückführverstärkerschaltung mit der Steuerelektrode des Transistors (4) verbunden ist, während der eine Eingang der Rückführverstärkerschaltung mit der Strommess-Einheit (3) verbunden ist und der andere Eingang der Rückführverstärkerschaltung mit einem konstanten Potenzial verbunden ist. Drive circuit ( 30 ) according to claim 6, wherein the control unit ( 2 ) is designed as a feedback amplifier circuit having an output and two inputs, wherein the output of the feedback amplifier circuit with the control electrode of the transistor ( 4 ), while the one input of the feedback amplifier circuit with the current measuring unit ( 3 ) and the other input of the feedback amplifier circuit is connected to a constant potential. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 7, wobei die Rückführverstärkerschaltung als Operationsverstärker ausgeführt ist.Drive circuit ( 30 ) according to claim 7, wherein the feedback amplifier circuit is designed as an operational amplifier. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 7, wobei die Rückführverstärkerschaltung als elektronische Schaltung ausgeführt ist, welche diskrete Bauelemente aufweist. Drive circuit ( 30 ) according to claim 7, wherein the feedback amplifier circuit is designed as an electronic circuit having discrete components. Ansteuerschaltung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltespannungseinheit (10) als Schaltwandler ausgeführt ist. Drive circuit ( 30 ) according to one of the preceding claims, wherein the holding voltage unit ( 10 ) is designed as a switching converter. Verfahren zum Betrieb mindestens eines Schützes, umfassend – mindestens eine Ansteuerspule zur Ansteuerung mindestens eines Schützes, – eine Haltespannungseinheit (10), welche mit der mindestens einen Ansteuerspule verbunden und dazu ausgebildet ist, durch eine an ihrem Ausgang erzeugte Haltespannung einen Stromfluss durch die mindestens eine Ansteuerspule zu bewirken, – eine Stromregel-Schaltung (5), welche elektrisch leitfähig mit der Ansteuerspule verbunden und dazu ausgebildet ist, den Stromfluss durch die mindestens eine Ansteuerspule auf einen vorbestimmten Wert einzustellen, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst: – Bereitstellen eines die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Anzugsstroms (S1) durch die Haltespannungseinheit (10); – Bereitstellen eines die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Haltestroms (S2) durch die Haltespannungseinheit (10); – Messen (S3) des Betrags des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses; – Einstellen (S4) des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses auf einen vorbestimmten Wert durch die Stromregel-Schaltung (5) in Abhängigkeit von dem gemessenen Betrag des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses.Method for operating at least one contactor, comprising - at least one drive coil for controlling at least one contactor, - a holding voltage unit ( 10 ), which is connected to the at least one drive coil and configured to cause a current flow through the at least one drive coil by a holding voltage generated at its output, - a current control circuit ( 5 ), which is electrically conductively connected to the drive coil and configured to set the current flow through the at least one drive coil to a predetermined value, the method comprising the following method steps: - Provision of the at least one Ansteuerspule flowing through attraction current (S1) by the holding voltage unit ( 10 ); Providing a holding current (S2) flowing through the at least one drive coil by the holding voltage unit ( 10 ); - Measuring (S3) the amount of current flowing through the at least one Ansteuerspule current flow; - Setting (S4) of the at least one Ansteuerspule flowing current flow to a predetermined value by the current control circuit ( 5 ) as a function of the measured amount of current flowing through the at least one drive coil. Verfahren zum Betrieb mindestens eines Schützes nach Anspruch 11, wobei die Stromregel-Schaltung (5) ferner einen Transistor (4) umfasst, welcher mit der mindestens einen Ansteuerspule elektrisch leitfähig verbunden ist und wobei in dem Schritt des Einstellens (S4) des die mindestens eine Ansteuerspule durchfließenden Stromflusses auf einen vorbestimmten Wert die Einstellung des Stromflusses durch eine lineare Ansteuerung des Transistors (4) durch die Stromregel-Schaltung (5) erfolgt.Method for operating at least one contactor according to claim 11, wherein the current regulating circuit ( 5 ) further comprises a transistor ( 4 ), which is electrically conductively connected to the at least one drive coil, and wherein in the step of setting (S4) the current flowing through the at least one drive coil to a predetermined value, the setting of the Current flow through a linear control of the transistor ( 4 ) by the current regulation circuit ( 5 ) he follows.
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