DE102013217494A1

DE102013217494A1 - module

Info

Publication number: DE102013217494A1
Application number: DE102013217494.2A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Foerch; Frank Prohaska
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe (2) zum Schalten von zumindest einem Verbraucher (16, 18), die mindestens einen Leistungsschalter (12, 14) und einen dazu parallel geschalteten Hilfsschalter (22) aufweist, wobei der mindestens eine Leistungsschalter (12, 14) wenigstens einem des zumindest einen Verbrauchers (16, 18) zuzuordnen ist, um diesen zu schalten, wobei der zu dem mindestens einen Leistungsschalter (12, 14) parallel geschaltete Hilfsschalter (22) parallel zu dem zumindest einen Verbraucher (16, 18) zu schalten ist, wobei der Hilfsschalter (22) in einem Fehlerfall zu betätigen ist.The invention relates to an assembly (2) for switching at least one consumer (16, 18), which has at least one power switch (12, 14) and an auxiliary switch (22) connected in parallel with the at least one power switch (12, 14). at least one of the at least one consumer (16, 18) is assigned to switch this, wherein the at least one power switch (12, 14) connected in parallel auxiliary switch (22) parallel to the at least one consumer (16, 18) to switch is, wherein the auxiliary switch (22) is to be operated in case of failure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zum Schalten von zumindest einem Verbraucher und ein Verfahren zum Schalten von zumindest einem Verbraucher.The invention relates to an assembly for switching at least one consumer and a method for switching at least one consumer.

Stand der TechnikState of the art

Ein elektrischer Verbraucher und somit eine elektrische Last ist über einen elektrischen Energiespeicher, bspw. eine Batterie, mit elektrischer Energie zu versorgen, wobei die elektrische Last über einen elektronischen Schaltkreis, der mehrere elektronische Module umfasst, mit dem elektrischen Energiespeicher verbunden ist. An electrical load and thus an electrical load is to be supplied with electrical energy via an electrical energy store, for example a battery, wherein the electrical load is connected to the electrical energy store via an electronic circuit which comprises a plurality of electronic modules.

Als Fehlerfälle können in dem Schaltkreis u. a. ein Kurzschluss einer High-Side-Leitung, d. h. einer Leitung für einen als hochseitigen Schalter (HS, high side) ausgebildeten Schalter, oder ein sogenanntes Durchlegieren, d. h. eine thermisch bedingte Änderung einer Zusammensetzung einer Halbleiterstruktur eines Schalters, auftreten. Als weiterer Fehlerfall kann es zu einem Kurzschlussbetrieb (KSB) kommen.As faults in the circuit u. a. a short circuit of a high-side line, d. H. a line for a high-side switch (HS, high side) formed switch, or a so-called Durchlegieren, d. H. a thermally induced change of a composition of a semiconductor structure of a switch occur. Another fault can be a short-circuit operation (KSB).

Als Gegenmaßnahme hierzu kann ein von einem Fehlerfall gefährdeter Schalter als elektronisches Modul des elektronischen Schaltkreises doppelt vorhanden sein. Allerdings ergibt sich bezogen auf Schalterverluste eine doppelte Verlustleistung. Zudem können für einen derartigen Schaltkreis in Fehlerfällen wie dem Durchlegieren des Schalters oder dem Kurzschlussbetrieb keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden.As a countermeasure for this purpose, an endangered by a fault switch as an electronic module of the electronic circuit may be duplicated. However, based on switch losses results in a double power loss. In addition, no countermeasures can be taken for such a circuit in cases of errors such as the breaking of the switch or the short-circuit operation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden eine Baugruppe und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.Against this background, an assembly and a method with the features of the independent claims are presented. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description.

Die vorgesehene Baugruppe mit mindestens einem lastseitigen, versorgungsseitigen und/oder verbraucherseitigen Leistungsschalter weist einen redundanten Pfad, bspw. einen Abschaltpfad, auf, der parallel zu dem mindestens einen Leistungsschalter geschaltet ist. Dabei kann der mindestens eine Leistungsschalter einerseits mit einer Sicherung und einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sein, wobei die Sicherung zwischen der Spannungsquelle und dem mindestens einen Leistungsschalter geschaltet ist. Andererseits ist der mindestens eine Leistungsschalter mit zumindest einem Verbraucher verbunden, wobei dieser zumindest eine Verbraucher mit einen Null-Potential und somit der Masse (chassis ground, GND) verbunden ist. Demnach ist die Sicherung in der Regel zwischen mehreren zueinander parallel geschalteten Leistungsschaltern und der Spannungsquelle geschaltet. Der zu dem mindestens einen Leistungsschalter parallel geschaltete Abschaltpfad der Baugruppe umfasst einen Hilfsschalter, der einerseits ebenfalls mit der Sicherung und der Spannungsquelle und andererseits über eine Leitung direkt mit dem Null-Potential verbunden ist.The proposed module with at least one load-side, supply-side and / or load-side circuit breaker has a redundant path, for example. A Abschaltpfad, which is connected in parallel to the at least one power switch. In this case, the at least one power switch on the one hand be connected to a fuse and an electrical voltage source, wherein the fuse between the voltage source and the at least one power switch is connected. On the other hand, the at least one power switch is connected to at least one consumer, wherein this at least one consumer with a zero potential and thus the ground (chassis ground, GND) is connected. Accordingly, the fuse is usually connected between a plurality of parallel circuit breakers and the voltage source. The switch-off path of the module connected in parallel with the at least one power switch comprises an auxiliary switch, which is also connected directly to the fuse and the voltage source on the one hand, and directly to the zero potential via a line, on the other hand.

Die üblicherweise elektrische Baugruppe, die auch als Schaltungsanordnung ausgebildet sein und/oder bezeichnet werden kann, kann als Komponente eines Steuergeräts ausgebildet sein. In diesem Fall umfasst das Steuergerät den internen, schaltbaren Abschaltpfad, der auch als Kurzschlusspfad bezeichnet werden kann und zwischen einer Spannung der üblicherweise als Batterie ausgebildeten elektrischen Spannungsquelle und Masse (GND) angeordnet ist. Der Leistungspfad mit dem mindestens einen Leistungsschalter weist in Ausgestaltung einen höheren elektrischen Widerstand als der Abschaltpfad auf. Dieser Abschaltpfad mit dem Hilfsschalter ist im Bedarfsfall zum gezielten Ausbrennen der bspw. außerhalb des Steuergeräts angeordneten, externen Sicherung ausgebildet. Zur Erhöhung der Sicherheit des zumindest einen versorgungsseitig geschalteten Verbrauchers sind in der Baugruppe redundante Pfade vorgesehen. Somit wird für den zumindest einen Verbraucher und die Baugruppe gezielt ein sicherer Zustand für einen möglichen Defekt und/oder Fehlerfall erreicht, wobei sich eine derartige Maßnahme auf eine Funktion weiterer Module, bspw. der Leistungsschalter, der Baugruppe auswirkt. The usually electrical assembly, which may also be designed as a circuit arrangement and / or may be formed as a component of a control device. In this case, the control unit comprises the internal, switchable shutdown path, which can also be referred to as a short-circuit path, and is arranged between a voltage of the electrical voltage source and ground (GND), which is usually designed as a battery. The power path with the at least one power switch has in design a higher electrical resistance than the Abschaltpfad. This Abschaltpfad with the auxiliary switch is in case of need for targeted burnout of example. Outside the control unit arranged external fuse formed. In order to increase the safety of the at least one consumer switched on the supply side, redundant paths are provided in the module. Thus, a safe state for a possible defect and / or fault is specifically achieved for the at least one consumer and the assembly, such a measure having an effect on further modules, for example the circuit breaker, of the assembly.

Mit der Baugruppe können im Vergleich zu Anordnungen, bei denen ein Hauptschalter zum Ausbrennen der Sicherung zu mehreren parallel geschalteten Leistungsschaltern in Reihe geschaltet ist, elektrische Verluste, ein Flächenbedarf und Kosten reduziert werden.The assembly can reduce electrical losses, footprint and cost compared to arrangements where a master fuse breakout switch is connected in series with multiple parallel circuit breakers.

Mit dem Hilfsschalter können der mindestens eine Leistungsschalter sowie der zumindest eine damit verbundene Verbraucher gezielt von der Spannungsquelle getrennt und somit vor einer möglichen Beschädigung bei einem Auftreten eines Fehlerfalls geschützt werden. Außerdem kann mit dem Strom, der durch den Abschaltpfad über den Hilfsschalter fließt, in einem Fehlerfall die Sicherung durchgebrannt werden, da bei unveränderter anliegender Spannung, die von der Spannungsquelle bereitgestellt wird, durch den Abschaltpfad ein höherer Strom als durch den Leistungspfad bei einem Normalbetrieb fließt.With the auxiliary switch, the at least one power switch and the at least one consumer connected thereto can be selectively disconnected from the voltage source and thus protected from possible damage in the event of an error. In addition, with the current flowing through the cut-off path via the auxiliary switch, in the event of a fault, the fuse may be blown because, with the applied voltage supplied from the voltage source unchanged, a higher current flows through the turn-off path than through the power path during normal operation ,

Mit dem Hilfsschalter, der entlang des Abschaltpfads parallel zu dem mindestens einen Leistungsschalter angeordnet ist, wird eine doppelte Schalterstruktur bereitgestellt. Sofern die Baugruppe in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird, kann während eines Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs für den Abschaltpfad ein Test durchgeführt werden, wobei die Leistungsschalter nacheinander geöffnet werden, wobei festgestellt werden kann, ob der zumindest eine zu bestromende Verbraucher, der als Aktor ausgebildet sein kann, jeweils stromlos ist. Der vorgesehene Abschaltpfad zum Durchbrennen der Sicherung kann bei Bedarf einmal getestet werden, wobei die Sicherung durchbrennt und zu ersetzen ist.With the auxiliary switch, which is arranged along the Abschaltpfads parallel to the at least one power switch, a double switch structure is provided. Unless the assembly is used in a motor vehicle, during a driving operation of the motor vehicle for the Abschaltpfad a test be performed, the circuit breakers are opened sequentially, it can be determined whether the at least one consumer to be energized, which can be configured as an actuator, each without power , The intended shutdown path for blowing the fuse can be tested once if necessary, with the fuse blown and must be replaced.

Eine Auslöse- und/oder Abschaltzeit einer klassischen Schmelzsicherung kann mit großen Toleranzen behaftet sein und somit nicht exakt spezifiziert werden. Falls zwischen der Baugruppe und der elektrischen Spannungsquelle versehentlich eine falsche Sicherung mit größerem Stromwert eingesetzt wird, würde ein Abschalten des mindestens einen Leistungsschalters im Fehlerfall nicht funktionieren. Um dies zu verhindern, ist ein im Fehlerfall über den Hilfsschalter durch den Abschaltpfad der Baugruppe fließender Strom wesentlich größer als ein für die Sicherung vorgesehener Nennstrom zu wählen.A trip and / or shutdown time of a classic fuse can be subject to large tolerances and thus can not be specified exactly. If a wrong fuse with a larger current value is inadvertently inserted between the module and the electrical voltage source, switching off the at least one circuit breaker would not work in the event of a fault. In order to prevent this, a current flowing in the event of a fault via the auxiliary switch through the switch-off path of the module is much greater than a rated current intended for the fuse.

Bei einer Umsetzung des vorgestellten Verfahrens wird ein sicheres Abwerfen eines als Heizungsleistungsschalter ausgebildeten Leistungsschalters erreicht. Somit kann darauf verzichtet werden, in einem Verbraucher, bspw. einer elektromechanischen Einrichtung, einen Hauptschutz einzusetzen. Außerdem kann somit auch ein Harnstoff-Heizer oder ein Leitungsheizer als möglicher Verbraucher mit einem Dauerstrom von zumindest 10 A aktiv abgeschaltet und ein möglicher Brand vermieden werden. Ein elektrischer Verlust ist zumindest in dem Normalbetrieb der Baugruppe im Vergleich zu einer Anordnung mit einer doppelten Ausführung eines Hauptschalters geringer. In an implementation of the presented method, a safe ejection of a designed as a heater circuit breaker is achieved. Thus, it can be dispensed with in a consumer, for example. An electromechanical device to use a main protection. In addition, therefore, a urea heater or a line heater as a possible consumer with a continuous current of at least 10 A can be actively switched off and a possible fire can be avoided. An electrical loss is lower, at least in the normal operation of the assembly, as compared to an assembly with a dual design of a main switch.

Ein Flächenbedarf für einen Kurzschluss-Puls-Schalter, der bspw. als Hilfsschalter eingesetzt werden kann, ist, abhängig davon, ob eine Kühlbank vorhanden und/oder ein Routing notwendig ist, geringer als bei einem sonst üblichen Hauptschalter, da der Hilfsschalter zum Ausbrennen der Sicherung nur für eine Pulslast ausgelegt wird und Strom typischerweise nur während eines Zeitfensters, das einige wenige Millisekunden umfasst, bereitzustellen hat. Der als Kurzschluss-Puls-Schalter ausgebildete Hilfsschalter ist üblicherweise direkt bei Leistungspins eines Steckers der Baugruppe angeordnet, wohingegen ein doppelter, redundanter Hauptschalter für eine reguläre Funktion auf der Kühlbank anzuordnen ist, wodurch sich ein zusätzlicher Routingaufwand ergibt.A space requirement for a short circuit pulse switch, which can be used, for example, as an auxiliary switch is, depending on whether a cooling bank present and / or routing is necessary, less than in a conventional main switch, since the auxiliary switch for burning out the Fuse is designed only for a pulse load and typically has to provide power only during a time window that includes a few milliseconds. The trained as a short-circuit pulse switch auxiliary switch is usually located directly at Leistungspins a plug of the assembly, whereas a double, redundant main switch for a regular function on the cooling bank is to be arranged, resulting in an additional routing effort.

Die Baugruppe und/oder das Verfahren ermöglicht bzw. ermöglichen, dass für den Fall, dass ein bspw. als hochseitiger Schalter und somit Highside-Schalter ausgebildeter Leistungsschalter durchlegiert, der aus der elektrischen Spannungsquelle über die Baugruppe zu versorgende zumindest eine Verbraucher durch gezieltes Abschmelzen der Sicherung über den geschlossenen Hilfsschalter von einer bspw. als Netz ausgebildeten elektrischen Spannungsquelle genommen wird. Eine hierfür notwendige Diagnoseinformation ist in einem bspw. als Mikrocontroller ausgebildeten Steuerelement des Steuergeräts abgelegt und kann bei Bedarf zur Verfügung gestellt werden, wobei in diesem Fall vorgesehen ist, dass der Hilfsschalter in einer Funktion als Not-Aus-Schalter durch den Mikrocontroller betätigt wird. Alternativ oder ergänzend kann der als Not-Aus-Schalter eingesetzte Hilfsschalter auch über ein externes Signal von einer externen Einrichtung außerhalb des Steuergeräts angesteuert werden, so dass der Hilfsschalter auch dann funktioniert, wenn der Mikrocontroller defekt ist. Üblicherweise werden von der externen Einrichtung hierzu Informationen über eine jeweils aktuelle SteIlung des mindestens einen hochseitigen Leistungsschalters verwendet.The assembly and / or the method enables or enable that, for example, if a circuit breaker designed as a high-side switch and thus a high-side switch breaks down, the at least one consumer to be supplied from the electrical voltage source via the assembly can be selectively melted Fuse is taken over the closed auxiliary switch of an example. As a network formed electrical power source. A diagnostic information necessary for this purpose is stored in an example. As a microcontroller designed control of the controller and can be made available if necessary, in which case it is provided that the auxiliary switch is actuated in a function as an emergency stop switch by the microcontroller. Alternatively or additionally, the auxiliary switch used as an emergency stop switch can also be controlled via an external signal from an external device outside the control unit, so that the auxiliary switch also works when the microcontroller is defective. Usually, the external device uses information about a respective current position of the at least one high-side circuit breaker.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the assembly according to the invention.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described below in detail with reference to the drawings.

Die in 1 schematisch dargestellte Baugruppe 2 ist in einem Steuergerät 4 angeordnet und umfasst einen Leistungspfad 6 und einen Abschaltpfad 8, die über einen Knotenpunkt 10 miteinander verbunden sind. Entlang des Leistungspfads 6 ist mindestens ein Leistungsschalter 12, 14 angeordnet. In der vorgestellten Ausführungsform der Baugruppe 2 sind entlang des Leistungspfads 6 mehrere zueinander parallel geschaltete Leistungsschalter 12, 14 angeordnet, von denen in 1 nur zwei Leistungsschalter 12, 14 gezeigt sind. Der mindestens eine Leistungsschalter 12, 14 ist mit zumindest einem elektrischen Verbraucher 16, 18 verbunden, der hier außerhalb der Baugruppe 2 und des Steuergeräts 4 angeordnet ist. Umgekehrt ist der zumindest eine elektrische Verbraucher 16, 18 über mindestens einen Leistungsschalter 12, 14 entlang des Leistungspfads 6 mit dem Knotenpunkt 10 verbunden. Der Abschaltpfad 8 weist einen geringeren elektrischen Widerstand als der Leistungspfad 6 auf.In the 1 schematically illustrated assembly 2 is in a control unit 4 arranged and includes a power path 6 and a shutdown path 8th that have a node 10 connected to each other. Along the service path 6 is at least one circuit breaker 12 . 14 arranged. In the presented embodiment of the assembly 2 are along the service path 6 several circuit breakers connected in parallel with each other 12 . 14 arranged, of which in 1 only two circuit breakers 12 . 14 are shown. The at least one circuit breaker 12 . 14 is with at least one electrical consumer 16 . 18 connected here outside the assembly 2 and the controller 4 is arranged. Conversely, the at least one electrical consumer 16 . 18 via at least one circuit breaker 12 . 14 along the service path 6 with the node 10 connected. The shutdown path 8th has a lower electrical resistance than the power path 6 on.

Dies kann bedeuten, dass ein Leistungsschalter 12, 14 mit einem Verbraucher 16, 18 oder mehreren Verbrauchern 16, 18 verbunden ist. Ebenfalls kann ein Verbraucher 16, 18 über einen Leistungsschalter 12, 14 oder über mehrere Leistungsschalter 12, 14 mit dem Knotenpunkt 10 verbunden sein. In Ausgestaltung ist jeweils ein Leistungsschalter 12, 14 mit einem Verbraucher 16, 18 verbunden. In der hier gezeigten Ausführungsform ist ein erster Verbraucher 16 über einen ersten Leistungsschalter 12 mit dem Knotenpunkt 10 verbunden, wohingegen ein n-ter Verbraucher 18 über einen n-ten Leistungsschalter 14 mit dem Knotenpunkt 10 verbunden ist. Außerdem ist jeder Verbraucher 16, 18 mit einem Null-Potential 20 (Masse) verbunden.This may mean that a circuit breaker 12 . 14 with a consumer 16 . 18 or more consumers 16 . 18 connected is. Likewise, a consumer 16 . 18 via a circuit breaker 12 . 14 or via several circuit breakers 12 . 14 with the node 10 be connected. In an embodiment is in each case a circuit breaker 12 . 14 with a consumer 16 . 18 connected. In the embodiment shown here is a first consumer 16 via a first circuit breaker 12 with the node 10 while a nth consumer 18 via an nth circuit breaker 14 with the node 10 connected is. Besides, every consumer is 16 . 18 with a zero potential 20 (Mass) connected.

Entlang des Abschaltpfads 8 ist zwischen dem Knotenpunkt 10 und dem Null-Potential 20 ein Hilfsschalter 22 angeordnet, der mit der Masse und somit dem Null-Potential 20 direkt verbunden ist. Außerdem ist der Hilfsschalter 22 parallel zu dem mindestens einen Leistungsschalter 12, 14 geschaltet und hier als Kurzsschluss-Pulsschalter ausgebildet.Along the shutdown path 8th is between the node 10 and the zero potential 20 an auxiliary switch 22 arranged with the mass and thus the zero potential 20 directly connected. In addition, the auxiliary switch 22 parallel to the at least one circuit breaker 12 . 14 switched and designed here as a short circuit pulse switch.

1 zeigt auch eine elektrische Spannungsquelle 24, die über eine Sicherung 26 mit dem Knotenpunkt 10 verbunden ist, so dass diese Sicherung 26 zwischen dem Knotenpunkt 10 und der elektrischen Spannungsquelle 24 geschaltet ist. 1 also shows an electrical voltage source 24 that have a fuse 26 with the node 10 connected, so this fuse 26 between the node 10 and the electrical voltage source 24 is switched.

Bei einem Normalbetrieb der Baugruppe 2 und/oder des zumindest einen Verbrauchers 16, 18 ist vorgesehen, dass mindestens einer der Leistungsschalter 12, 14 geschlossen ist. In diesem Fall liegt an dem zumindest einen Verbraucher 16, 18, der mit dem mindestens einen geschlossenen Leistungsschalter 12, 14 zugeordnet ist, eine von der elektrischen Spannungsquelle 24 bereitgestellte Spannung an.During normal operation of the module 2 and / or the at least one consumer 16 . 18 is provided that at least one of the circuit breakers 12 . 14 closed is. In this case, there is at least one consumer 16 . 18 that with the at least one closed circuit breaker 12 . 14 is assigned, one of the electrical voltage source 24 provided voltage.

Dem Hilfsschalter 22 ist ein Steuerelement 28 zugeordnet, das hier als Mikrocontroller und als Komponente des Steuergeräts 4 ausgebildet ist. Wenn der zumindest eine Verbraucher 16, 18 mit elektrischer Energie aus der elektrischen Spannungsquelle 24 zu versorgen ist, ist der Hilfsschalter 22 geöffnet.The auxiliary switch 22 is a control 28 assigned here as a microcontroller and as a component of the controller 4 is trained. If the at least one consumer 16 . 18 with electrical energy from the electrical voltage source 24 is to supply, is the auxiliary switch 22 open.

Bei einem Fehlerfall ist jedoch vorgesehen, dass der Hilfsschalter 22 durch ein Signal 30, 32 geschlossen wird. Hierzu kann dem Hilfsschalter 22 bei einer Variante von dem Steuerelement 28 ein internes Signal 30 bereitgestellt werden. In einer anderen Variante kann dem Hilfsschalter 22 von einem hier nicht weiter dargestellten Modul, das außerhalb des Steuergeräts 4 angeordnet ist, ein externes Signal 32 bereitgestellt werden.In the case of an error, however, it is provided that the auxiliary switch 22 through a signal 30 . 32 is closed. For this purpose, the auxiliary switch 22 in a variant of the control 28 an internal signal 30 to be provided. In another variant, the auxiliary switch 22 from a module, not shown here, outside the control unit 4 is arranged, an external signal 32 to be provided.

Falls der Hilfsschalter 22 geschlossen ist, liegt lediglich entlang des Abschaltpfads 8 zwischen der elektrischen Spannungsquelle 24 und dem Null-Potential 20 die von der elektrischen Spannungsquelle 24 bereitgestellte Spannung an, wohingegen an sämtlichen Verbrauchern 16, 18 keine Spannung anliegt. Außerdem ist in diesem Fall vorgesehen, dass die Sicherung 26 durchschmilzt.If the auxiliary switch 22 is closed, lies only along the Abschaltpfads 8th between the electrical voltage source 24 and the zero potential 20 that of the electrical voltage source 24 provided voltage, whereas to all consumers 16 . 18 no voltage is applied. In addition, it is provided in this case that the fuse 26 melts.

Bei einem Betrieb der Baugruppe 2 ist der mindestens eine Leistungsschalter 12, 14 geschlossen und der Hilfsschalter 22 geöffnet. In diesem Fall fließt von der elektrischen Spannungsquelle 24 Strom über den mindestens einen Leistungsschalter 12, 14 zu dem wenigstens einen Verbraucher 16, 18.During operation of the module 2 is the at least one circuit breaker 12 . 14 closed and the auxiliary switch 22 open. In this case flows from the electrical power source 24 Electricity via the at least one circuit breaker 12 . 14 to the at least one consumer 16 . 18 ,

Anhand der hier vorgestellten Baugruppe 2 werden zwei mögliche Fehlerfälle beschrieben, bei deren Auftreten von der Baugruppe 2 Gegenmaßnahmen durchgeführt werden.Based on the assembly presented here 2 Two possible error cases are described when they occur from the module 2 Countermeasures are carried out.

Dabei kann ein erster Fehlerfall durch einen hier durch einen Blitz 34 angedeuteten Defekt, bspw. ein Durchlegieren von dem mindestens einen Leistungsschalter 12, 14, hervorgerufen werden. Bei diesem Fehlerfall wird von dem Steuerelement 28, das u. a. zum Überwachen der Leistungsschalter 12, 14 ausgebildet ist, ein internes Signal 30 bereitgestellt, wodurch der bislang noch geöffnete Hilfsschalter 22 betätigt und somit geschlossen wird.This can be a first error case by a here by a flash 34 indicated defect, for example, a breakdown of the at least one circuit breaker 12 . 14 , be caused. In this case of error is from the control 28 Among other things, to monitor the circuit breaker 12 . 14 is formed, an internal signal 30 provided, whereby the previously opened auxiliary switch 22 operated and thus closed.

Ein zweiter Fehlerfall betrifft einen hier durch eine strichpunktierte Linie 36 angedeuteten Kurzschluss, der ebenfalls durch einen Defekt des mindestens einen Leistungsschalters 12, 14 hervorgerufen werden kann. Bei diesem zweiten Fehlerfall wird der bislang noch geöffnete Hilfsschalter 22 durch ein bereitgestelltes internes Signal 30 oder externes Signal 32 geschlossen.A second error case concerns one here by a dot-dash line 36 indicated short circuit, which is also due to a defect of at least one circuit breaker 12 . 14 can be caused. In this second error case, the previously open auxiliary switch 22 by a provided internal signal 30 or external signal 32 closed.

In beiden Fällen wird der Strom, der bislang von der elektrischen Spannungsquelle 24 über die Leistungsschalter 12, 14 zu dem zumindest einen Verbraucher 16, 18 fließt, über den nunmehr fehlerfallbedingt geschlossenen Hilfsschalter 22 umgeleitet. Da der Abschaltpfad 8 mit dem darin angeordneten Hilfsschalter 22 einen geringeren Widerstand als der Leistungspfad 6 aufweist, wird ein Wert des fließenden Stroms nach Schließen des Hilfsschalters 22 erhöht. Dabei ist vorgesehen, dass dieser erhöhte Strom höher als ein Wert eines Nennstroms der Sicherung 26 ist. Somit schmilzt die Sicherung 26 durch, wodurch die Baugruppe 2 sowie die Verbraucher 16, 18 von der Spannungsquelle getrennt werden.In both cases, the electricity that is currently from the electrical power source 24 over the circuit breakers 12 . 14 to the at least one consumer 16 . 18 flows, via the now closed due to an error auxiliary switch 22 diverted. Because the shutdown path 8th with the auxiliary switch arranged therein 22 a lower resistance than the power path 6 has a value of the flowing current after closing the auxiliary switch 22 elevated. It is envisaged that this increased current higher than a value of a rated current of the fuse 26 is. Thus, the fuse melts 26 through, causing the assembly 2 as well as the consumers 16 . 18 be disconnected from the power source.

Die vorgestellte elektrische Baugruppe ist zum Schalten von zumindest einem Verbraucher 16, 18 ausgebildet und weist den mindestens einen lastspezifischen Leistungsschalter 12, 14 und den dazu parallel geschalteten Hilfsschalter 22 auf. Dabei ist der mindestens eine Leistungsschalter 12, 14 wenigstens einem des zumindest einen Verbrauchers 16, 18 zuzuordnen, um diesen zu schalten. Weiterhin ist der zu dem mindestens einen Leistungsschalter 12, 14 parallel geschaltete Hilfsschalter 22 parallel zu dem zumindest einen Verbraucher 16, 18 zu schalten, wobei der Hilfsschalter 22 in einem Fehlerfall zu betätigen ist. The presented electrical assembly is for switching at least one consumer 16 . 18 designed and has the at least one load-specific circuit breaker 12 . 14 and the parallel connected auxiliary switch 22 on. In this case, the at least one circuit breaker 12 . 14 at least one of the at least one consumer 16 . 18 assign to switch this. Furthermore, the to the at least one circuit breaker 12 . 14 Parallel connected auxiliary switch 22 parallel to the at least one consumer 16 . 18 to switch, with the auxiliary switch 22 is to operate in an error case.

Die Baugruppe 2 ist einerseits zwischen der elektrischen Spannungsquelle 24 und andererseits dem Null-Potential 20 anzuordnen. Der Leistungspfad 6 und der Abschaltpfad 8 der Baugruppe 2 sind an dem Knotenpunkt 10 miteinander verbunden, wobei der Leistungspfad 6 den mindestens einen Leistungsschalter 12, 14 und der Abschaltpfad 6 den Hilfsschalter 22 umfasst. Der Knotenpunkt 10 ist über die Sicherung 26 mit der elektrischen Spannungsquelle 24 zu verbinden. Dabei ist der mindestens eine Leistungsschalter 12, 14 über den wenigstens einen Verbraucher 16, 18 mit dem Null-Potential 20 zu verbinden. Der Hilfsschalter 22 ist mit dem Null-Potential 20 direkt zu verbinden.The assembly 2 is on the one hand between the electrical voltage source 24 and on the other hand the zero potential 20 to arrange. The performance path 6 and the shutdown path 8th the assembly 2 are at the junction 10 connected to each other, the power path 6 the at least one circuit breaker 12 . 14 and the shutdown path 6 the auxiliary switch 22 includes. The node 10 is about the fuse 26 with the electrical voltage source 24 connect to. In this case, the at least one circuit breaker 12 . 14 about the at least one consumer 16 . 18 with the zero potential 20 connect to. The auxiliary switch 22 is at the zero potential 20 connect directly.

Der Knotenpunkt 10, der mindestens eine Leistungsschalter 12, 14 und der Hilfsschalter 22 als Komponenten der Baugruppe 2 sind in dem Steuergerät 4 angeordnet.The node 10 , the at least one circuit breaker 12 . 14 and the auxiliary switch 22 as components of the assembly 2 are in the controller 4 arranged.

Das im Steuergerät 4 ebenfalls angeordnete Steuerelement 28 ist dazu ausgebildet, ein Signal bereitzustellen, mit dem ein Zustand des Hilfsschalters 22 zu verändern ist, wobei der Hilfsschalter 22 mit dem bereitgestellten Signal zu betätigen, d. h. zu schließen oder zu öffnen, ist.That in the control unit 4 also arranged control 28 is configured to provide a signal with which a state of the auxiliary switch 22 to change, with the auxiliary switch 22 with the signal provided, ie to close or open is.

Bei dem Verfahren zum Schalten des zumindest einen Verbrauchers 16, 18 mit der Baugruppe 2 wird der wenigstens eine Verbraucher 16, 18 mit dem Leistungsschalter 12, 14 geschaltet. Der Hilfsschalter 22 wird parallel zu dem zumindest einen Verbraucher 16, 18 geschaltet und in einem Fehlerfall betätigt.In the method for switching the at least one consumer 16 . 18 with the assembly 2 becomes the at least one consumer 16 . 18 with the circuit breaker 12 . 14 connected. The auxiliary switch 22 becomes parallel to the at least one consumer 16 . 18 switched and operated in case of an error.

Somit ist eine Versorgung des zumindest einen Verbrauchers 16, 18 mit elektrischer Energie zu kontrollieren und somit auch zu überwachen, wodurch der zumindest eine Verbraucher 16, 18 vor einem Fehlerfall zu schützen ist.Thus, a supply of the at least one consumer 16 . 18 with electrical energy to control and thus also monitor, which makes the at least one consumer 16 . 18 to protect against an error.

Der mindestens eine Leistungsschalter 12, 14, der dem zumindest einen Verbraucher 16, 18 zugeordnet wird und/oder ist, wird bei einem Normalbetrieb der Baugruppe 2 und/oder des zumindest einen Verbrauchers 16, 18 geschlossen, wohingegen der Hilfsschalter 22 geöffnet wird. Der geöffnete Hilfsschalter 22 wird bei Auftreten eines Fehlerfalls geschlossen, wobei ein elektrischer Strom, der bis zum Schließen des Hilfsschalters 22 zwischen der elektrischen Spannungsquelle 24 durch den Leistungspfad 6 über den mindestens einen Leistungsschalter 12, 14 und den wenigstens einen Verbraucher 16, 18 bislang zu dem Null-Potential 22 fließt, über den Abschaltpfad 8 mit dem geschlossenen Hilfsschalter 22 geleitet wird. Dabei wird die Sicherung 26, die einerseits mit der elektrischen Spannungsquelle 24 und andererseits mit dem Knotenpunkt 10 verbunden ist, durchgebrannt oder durchgeschmolzen, wenn der Hilfsschalter 22 geschlossen wird.The at least one circuit breaker 12 . 14 that at least one consumer 16 . 18 is assigned and / or is, during normal operation of the module 2 and / or the at least one consumer 16 . 18 closed, whereas the auxiliary switch 22 is opened. The opened auxiliary switch 22 is closed when an error occurs, with an electric current until the auxiliary switch is closed 22 between the electrical voltage source 24 through the power path 6 via the at least one circuit breaker 12 . 14 and the at least one consumer 16 . 18 so far to the zero potential 22 flows, via the shutdown path 8th with the closed auxiliary switch 22 is directed. This is the backup 26 , on the one hand with the electrical voltage source 24 and on the other hand with the node 10 is connected, blown or blown when the auxiliary switch 22 is closed.

Claims

Assembly for switching at least one consumer ( 16 . 18 ), the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) and a parallel connected auxiliary switch ( 22 ), wherein the at least one power switch ( 12 . 14 ) at least one of the at least one consumer ( 16 . 18 ) is to be connected, wherein the to the at least one power switch ( 12 . 14 ) auxiliary switches connected in parallel ( 22 ) parallel to the at least one consumer ( 16 . 18 ), the auxiliary switch ( 22 ) is to be operated in an error case.

An assembly according to claim 1 connected between an electrical voltage source ( 24 ) and a zero potential ( 20 ), the assembly ( 2 ) a power path ( 6 ) and a shutdown path ( 8th ) located at a node ( 10 ), the power path ( 6 ) the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) and the shutdown path the auxiliary switch ( 22 ), where the node ( 10 ) via a fuse ( 26 ) with the electrical voltage source ( 24 ), the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) about the at least one consumer ( 16 . 18 ) with a zero potential ( 20 ) and the auxiliary switch ( 22 ) with the zero potential ( 20 ) is to be connected.

An assembly according to claim 1 or 2, comprising a plurality of circuit breakers ( 12 . 14 ), which gives the at least one consumer ( 16 . 18 ) and to each other and to the auxiliary switch ( 22 ) are connected in parallel.

An assembly as claimed in any one of the preceding claims, which is a control ( 28 ), which is adapted to receive a signal ( 30 . 32 ), with which a state of the auxiliary switch ( 22 ), the auxiliary switch ( 22 ) with the provided signal ( 30 . 32 ) is to be operated.

An assembly according to any one of claims 2 to 4, wherein the shutdown path ( 8th ) has a lower electrical resistance than the power path ( 6 ) having.

Method for switching at least one consumer ( 16 . 18 ) with an assembly ( 2 ), the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) and a parallel connected auxiliary switch ( 22 ), wherein the at least one power switch ( 12 . 14 ) at least one of the at least one consumer ( 16 . 18 ), the at least one consumer ( 16 . 18 ) with the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ), the auxiliary switch ( 22 ) parallel to the at least one consumer ( 16 . 18 ) and is operated in case of an error.

Method according to Claim 6, in which the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ), which gives the at least one consumer ( 16 . 18 ) is closed, the opened auxiliary switch ( 22 ) is closed when an error occurs, with an electric current, which until the close of the auxiliary switch ( 22 ) between an electrical voltage source ( 24 ) via the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) and the at least one consumer ( 16 . 18 ) to the zero potential ( 20 ), via the closed auxiliary switch ( 22 ).

Method according to Claim 7, in which a fuse ( 26 ), on the one hand with the electrical voltage source ( 24 ) and on the other hand with a node ( 10 ) of the assembly ( 2 ), the node ( 10 ) with the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) and the auxiliary switch ( 22 ) is blown, when the auxiliary switch ( 22 ) is closed.

Method according to one of Claims 6 to 8, in which the auxiliary switch ( 22 ) in the event of a fault of the at least one circuit breaker ( 12 . 14 ) is closed.