DE102016108232B4

DE102016108232B4 - Mechanisches Relais und Festkörperrelais zum Steuern von Heizelementen

Info

Publication number: DE102016108232B4
Application number: DE102016108232.5A
Authority: DE
Inventors: Alfons Graf; Thomas Klug
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2016-05-03
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2036-05-04
Also published as: CN106131978A; CN106131978B; DE102016108232A1; US10119727B2; US20160325602A1

Abstract

Schaltung, umfassend:- ein mechanisches Relais (220, 221), das zum Schalten eines ersten Versorgungsstroms eines ersten Heizelements (250, 251) in einer ersten Versorgungsleitung (271, 272) konfiguriert ist,- ein Festkörperrelais (222), das zum Schalten eines zweiten Versorgungsstroms eines zweiten Heizelements (252) in einer zweiten Versorgungsleitung (273) konfiguriert ist, und- einen Steckverbinder (242), der zum Herstellen einer elektrischen Kopplung zwischen der zweiten Versorgungsleitung (273) und dem zweiten Heizelement (252) konfiguriert ist, wobei der Steckverbinder (242) umfasst:- einen elektrischen Kontakt,- ein Gehäuse,- ein Eingriffselement, das zum lösbaren Befestigen des Gehäuses des Steckverbinders (242) am zweiten Heizelement (252) konfiguriert ist, sodass der elektrische Kontakt in einen elektrischen Gegenkontakt des zweiten Heizelements (252) eingreifen kann, wobei das Festkörperrelais (222) innerhalb des Gehäuses des Steckverbinders (242) angeordnet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Offenbarung betrifft Schaltungen und Techniken zum Steuern von Heizelementen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In verschiedenen Anwendungen werden Heizelemente wie Heizelemente mit positivem Temperaturkoeffizient (PTC-Heizelemente) oder Widerstandsdraht-Heizelemente eingesetzt. Bei Automobil-Anwendungen werden z. B. Heizelemente zum Bereitstellen einer schnellen und praktischen Heizung eines Fahrzeuginnenraums verwendet.
Typischerweise werden eine Vielzahl von PTC-Heizelementen unabhängig voneinander durch zugehörige mechanische Relais gesteuert. Wenn z. B. eine höhere (niedrigere) Heizleistung erfordert wird, kann eine größere (kleinere) Anzahl von mechanischen Relais in einer geschlossenen Position betrieben werden, um Versorgungsströme an die zugehörigen Heizelemente bereitzustellen. Hierbei ist eine Detailtiefe bzw. ein Auflösungsvermögen der Einstellung der Gesamtheizleistung typischerweise vergleichsweise gering; d. h. eine Anzahl von Heizstufen, die implementiert wird, kann klein sein. Wenn z. B. drei PTC-Heizelemente entweder in ein- oder ausgeschaltetem Zustand eingesetzt werden, sind vier Heizstufen verfügbar.
Manchmal kann es erforderlich sein, eine feinere Detailtiefe zur Einstellung der Gesamtheizleistung bereitzustellen; d. h. manchmal kann es wünschenswert sein, die Anzahl von Heizstufen zu erhöhen.
Die DE 198 45 401 A1 und die US 8 237 094 B2 offenbaren Schaltungen mit einem Schalter zum Schalten eines ersten Versorgungsstroms für ein erstes Heizelement und einem pulsweitenmodulierten Leistungsschalter, insbesondere Festkörperrelais, zum Schalten eines zweiten Versorgungsstroms für ein zweites Heizelement.
Die DE 101 09 734 A1 offenbart eine weitere Heizanordnung.
KURZDARSTELLUNG
Daher besteht ein Bedarf an fortgeschrittenen Techniken zum Steuern der Versorgungsströme der Heizelemente. Insbesondere besteht ein Bedarf an Techniken, welche die Steuerung der Versorgungsströme der Heizelemente durch Bereitstellen einer großen Anzahl von Heizstufen auf kosteneffiziente Weise ermöglichen. Insbesondere besteht ein Bedarf an Techniken, welche das Steuern von Versorgungsströmen von Heizelementen durch Bereitstellen einer großen Anzahl von Heizstufen ermöglichen, wobei die zugehörigen Schaltungen nicht viel Platz erfordern; d. h. eine platzsparende Implementierung ist erforderlich.
Dieser Bedarf wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gedeckt. Die abhängigen Ansprüche definieren zusätzliche Merkmale, die beim Erfüllen dieser oder anderer Ziele behilflich sind.
Gemäß einem Aspekt wird eine Schaltung bereitgestellt. Die Schaltung umfasst ein mechanisches Relais und ein Festkörperrelais. Das mechanische Relais ist zum Schalten eines ersten Versorgungsstroms eines ersten Heizelements in einer ersten Versorgungsleitung konfiguriert. Das Festkörperrelais ist zum Schalten eines zweiten Versorgungsstroms eines zweiten Heizelements in einer zweiten Versorgungsleitung konfiguriert.
Durch Einsetzen der Kombination aus dem mechanischem Relais und dem Festkörperrelais kann es möglich sein, eine große Anzahl von Heizstufen zu implementieren, z. B. durch schnelles Ein- und Ausschalten des Festkörperrelais (SSR) gemäß einer Ziel-Heizleistung. Der Betrieb des SSR kann z. B. durch ein pulsweitenmoduliertes (PWM) Steuersignal gesteuert werden. Gleichzeitig können, weil die Funktionalität des SSR durch Einsetzen von herkömmlichen kostengünstigen mechanischen Relais, die typischerweise eine vergleichsweise große Basislinien-Heizleistung bereitstellen können, die Komplexität und Kosten der Schaltung vergleichsweise begrenzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System bereitgestellt. Das System umfasst ein mechanisches Relais und ein Festkörperrelais. Das mechanische Relais ist zum Schalten eines ersten Versorgungsstroms eines ersten Heizelements in einer ersten Versorgungsleitung konfiguriert. Das Festkörperrelais ist zum Schalten eines zweiten Versorgungsstroms eines zweiten Heizelements in einer zweiten Versorgungsleitung konfiguriert. Das System umfasst ferner das erste Heizelement und das zweite Heizelement.
Die Schaltung und das System umfassen weiterhin:

- einen Steckverbinder, der zum Herstellen einer elektrischen Kopplung zwischen der zweiten Versorgungsleitung und dem zweiten Heizelement konfiguriert ist, wobei der Steckverbinder umfasst:
- - einen elektrischen Kontakt,
- - ein Gehäuse,
- - ein Eingriffselement, das zum lösbaren Befestigen des Gehäuses des Steckverbinders am zweiten Heizelement konfiguriert ist, sodass der elektrische Kontakt in einen elektrischen Gegenkontakt des zweiten Heizelements eingreifen kann,

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Senden eines ersten Steuersignals an ein mechanisches Relais der obigen Vorrichtung; und das Senden eines zweiten Steuersignals an ein Festkörperrelais der obigen Vorrichtung. Das erste Steuersignal weist das mechanische Relais an, einen ersten Versorgungsstrom eines ersten Heizelements entweder an- oder auszuschalten. Das zweite Steuersignal weist das Festkörperrelais an, einen zweiten Versorgungsstrom eines zweiten Heizelements abwechselnd an- und auszuschalten.
Die oben genannten Merkmale und die unten erläuterten Merkmale können nicht nur in den zugehörigen angegebenen Kombinationen verwendet werden, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Merkmale der oben genannten Aspekte und Beispiele können in anderen Beispielen miteinander kombiniert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und zusätzlichen Merkmale und Auswirkungen der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese zusammen mit den angefügten Zeichnungen gelesen wird, in denen ähnliche Bezugszahlen ähnliche Elemente bezeichnen. Es zeigen:

1 ein Schaltdiagramm eines Systems gemäß Referenzimplementierungen, wobei das System drei mechanische Relais und kein SSR zum Schalten von Versorgungsströmen der drei PTC-Heizelemente umfasst;
2 schematisch ein System gemäß verschiedener Beispiele, wobei das System zwei mechanische Relais und ein SSR umfasst, die zum Schalten von Versorgungsströmen von drei PTC-Heizelementen verwendet werden;
3 schematisch die stufenlose Einstellung der Gesamtheizleistung der drei PTC-Heizelemente;
4 ein Schaltdiagramm eines Systems gemäß verschiedener Beispiele, wobei das SSR innerhalb eines Gehäuses eines Sicherungskastens angeordnet ist, wobei die zwei mechanischen Relais innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens angeordnet sind;
5 ein Schaltdiagramm eines Systems gemäß verschiedener Beispiele, wobei das SSR außerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens angeordnet ist, wobei die zwei mechanischen Relais innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens angeordnet sind;
6 ein Schaltdiagramm eines Systems gemäß verschiedener Beispiele, wobei das SSR innerhalb eines Gehäuses eines Steckverbinders zwischen einer zugehörigen Versorgungsleitung und dem PTC-Heizelement angeordnet ist, wobei die zwei mechanischen Relais innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens angeordnet sind;
7 eine schematische Darstellung eines PTC-Heizelements, wobei das SSR innerhalb eines Gehäuses des PTC-Heizelements angeordnet ist;
8 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung und des SSR gemäß verschiedenen Beispielen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Verschiedene hierin beschriebene Beispiele betreffen eine Schaltung, die ein mechanisches Relais und ein Festkörperrelais umfasst. Insbesondere betreffen verschiedene Beispiele das Steuern des Versorgungsstroms einer Vielzahl von Heizelementen. Verschiedene hierin beschriebene Beispiele betreffen ein System, das ein mechanisches Relais, ein Festkörperrelais und erste und zweite Heizelemente umfasst. Dabei zeigt die 6 eine beanspruchte Vorrichtung und ein beanspruchtes System; die übrigen Figuren dienen der weiteren Erläuterung.
Die Zeichnungen dürfen nicht als schematische Darstellungen angesehen werden und die in den Zeichnungen dargestellten Elemente sind nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr sind die verschiedenen Elemente derart dargestellt, dass ihre Funktion und ihr allgemeiner Zweck einem Fachmann ersichtlich sind. Jede Verbindung oder Kopplung zwischen Funktionsblöcken, Vorrichtungen, Komponenten oder anderen physischen oder Funktionseinheiten, die in den Zeichnungen dargestellt oder hierin beschrieben sind, können auch durch eine indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Eine Kopplung zwischen Komponenten kann auch über eine drahtlose Verbindung erfolgen. Die Funktionsblöcke können in Hardware, Firmware, Software oder einer Kombination daraus implementiert werden.
Im Folgenden werden Techniken zum Schalten von Versorgungsströmen von Heizelementen dargestellt. Während im Allgemeinen unterschiedliche Arten und Typen von Heizelementen eingesetzt werden können, werden aus Darstellungszwecken hauptsächlich Bezüge zu PTC-Heizelementen hergestellt. Andere Arten von Heizelementen, die eingesetzt werden können, sind resistive Heizelemente bzw. Widerstandsheizelemente. Durch Schalten der Versorgungsströme der PTC-Heizelemente wird es möglich, eine Gesamtheizleistung, die von den PTC-Heizelementen bereitgestellt wird, einzustellen.
Die hiernach erläuterten Techniken beruhen auf dem Einsatz einer Kombination aus einem oder mehreren herkömmlichen mechanischen Relais und einem oder mehreren SSR. Z. B. kann das mechanische Relais als ein elektrisch betätigter Schalter bezeichnet werden, der einen Elektromagnet zum mechanischen Betätigen des Schalters zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position betätigt. Z. B. kann ein Streumagnetfeld des Elektromagneten einen Leiter zwischen der offenen Position, bei der eine entsprechende Versorgungsleitung unterbrochen wird, sodass ein entsprechender Versorgungsstrom nicht fließen kann, und der geschlossenen Position bewegen, bei der die entsprechende Versorgungsleitung nicht unterbrochen wird, sodass der entsprechende Versorgungsstrom fließen kann. Das Implementieren der Schalterfunktion durch ein mechanisches Relais besitzt den Vorteil geringer Herstellungskosten. Gleichzeitig kann eine Schaltgeschwindigkeit des mechanischen Relais vergleichsweise eingeschränkt sein. Es ist ggf. z. B. nicht möglich oder nur begrenzt möglich, das mechanische Relais in einem PWM-Modus zu betreiben. Der PWM-Modus kann z. B. Schaltzeiten mit Frequenzen von mehr als 1 Hertz erfordern.
Andersherum kann es möglich sein, das SSR im PWM-Modus zu betreiben, weil das SSR typischerweise Schaltzeiten mit Frequenzen von mehr als 1 Hertz unterstützen kann. Während des Betriebs im PWM-Modus kann dem SSR ein PWM-Steuersignal bereitgestellt werden, was bewirkt, dass das SSR den entsprechenden Versorgungsstrom z.B. in Abhängigkeit von der Pulsweite des PWM-Steuersignals abwechselnd ein- und ausschaltet. Das SSR kann ein elektrisch betätigter Schalter sein, der vom elektronischen Schalten des Versorgungsstroms abhängig ist. Das SSR kann z. B. eine Halbleitervorrichtung zum Ein- und Ausschalten des Versorgungsstroms der entsprechenden Versorgungsleitung umfassen. Eine Sperrschicht, bei der freie Ladungsträger selektiv in Abhängigkeit von der Gatespannung verfügbar sind, kann eingesetzt werden. Z. B. kann die Halbleitervorrichtung einen Transistor wie einen Feldeffekttransistor oder einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) umfassen. Es ist möglich, dass die Halbleitervorrichtung einen Thyristor umfasst.
Solche oben genannten Techniken werden im Folgenden ausführlicher erläutert. Zuerst wird mit Bezug auf 1 eine Referenzimplementierung dargestellt. In 1 stellt eine Stromquelle oder Spannungsquelle einen Versorgungsstrom (mit ISS in 1 bezeichnet) bereit. Der Versorgungsstrom wird über zugehörige Steckverbinder 140, 141, 142 an die PTC-Heizelemente 150, 151, 152 gegeben. Die Heizelemente 150, 151, 152 können einzeln mittels mechanischer Relais 120, 121, 122 aktiviert werden, die innerhalb eines Sicherungskastens 105 angeordnet sind; die mechanischen Relais 120, 121, 122 können sogenannte Plug-in-Relais sein. Deshalb kann der Sicherungskasten 105 als Buchse für die Plug-in-Relais 120, 121, 122 dienen.
Ein Überspannungsschutz wird von den Sicherungen 110, 111, 112 bereitgestellt, die ebenfalls im Sicherungskasten 105 angeordnet sind. Die Steuerung der mechanischen Relais 120, 121, 122 wird durch zugehörige Steuerschnittstellen 130, 131, 132 erreicht, die mit einer Steuervorrichtung (in 1 nicht dargestellt) verbunden sind. Durch das einzelne Steuern der Versorgungsströme der Heizelemente 150, 151, 152 über die mechanischen Relais 120, 121, 122 können insgesamt vier unterschiedliche Heizstufen implementiert werden. Insbesondere kann in dem Szenario aus 1 die Gesamtheizleistung nicht stufenlos eingestellt werden. Vielmehr kann die Heizleistung nur stufenweise zwischen den vier unterschiedlichen Heizstufen eingestellt werden.
2 ist eine schematische Darstellung eines Systems 200 gemäß verschiedenen Beispielen. Das System 200 kann z. B. zum Heizen eines Fahrzeuginnenraums eingesetzt werden. Daher kann das System 200 in einer Belüftungsvorrichtung des Fahrzeugs angeordnet sein und/oder kann im Fahrzeug verteilt sein. Die Heizelemente 250 bis 252 können z. B. innerhalb der Belüftungsvorrichtung angeordnet sein, das SSR 222 innerhalb oder außerhalb der Belüftungsvorrichtung und ein Sicherungskasten (in 2 nicht dargestellt) kann in dem Fahrzeugkörper oder dem Motorraum angeordnet sein.
Das System 200 umfasst eine Schaltung mit zwei mechanischen Relais 221, 222. Die mechanischen Relais 220, 221 sind zum Schalten der zugehörigen Versorgungsströme der PTC-Heizelemente 250, 251 in den zugehörigen Versorgungsleitungen 271, 272 konfiguriert. Auf die gleiche Weise ist ein SSR 222 der Schaltung des Systems zum Schalten eines zugehörigen Versorgungsstroms eines PTC-Heizelements 252 in einer zugehörigen Versorgungsleitung 273 konfiguriert. Die mechanischen Relais 220, 221 und das SSR 222 sind parallel in Bezug auf die Eingangsversorgungsleitung 270 gekoppelt. Allgemein ist es möglich, dass das SSR 222 flexibel in Bezug auf die mechanischen Relais 220, 221 und die PTC-Heizelemente 250, 251, 252 angeordnet ist. In 2 sind nur High-Side-Versorgungsleitungen 270, 271, 272, 273 dargestellt.
Das System 200 umfasst Steckverbinder 240, 241, 242, die zum Herstellen einer elektrischen Kopplung zwischen den Versorgungsleitungen 271, 272, 273 und den Heizelementen 250, 251, 252 konfiguriert sind. Z. B. können die Steckverbinder 240, 241, 242 als Stecker oder Buchsen, als Netzstecker und/oder Steckdosen implementiert werden. Die Steckverbinder 240, 241, 242 leiten die Versorgungsströme an die PTC-Heizelemente 250, 251, 252 weiter.
Der Betrieb der mechanischen Relais 220, 221 wird von Steuersignalen 285 gesteuert, die den mechanischen Relais 220, 222 über eine Steuerschnittstelle 281 bereitgestellt werden. Der Betrieb des SSR 222 wird durch ein Steuersignal 286 gesteuert, das dem SSR 222 über die Steuerschnittstelle 281 bereitgestellt wird. Die Steuerschnittstelle 281 kann z. B. eine dedizierte Verdrahtung für jedes der mechanischen Relais 220, 221 bzw. das SSR 222 umfassen. Das Steuersignal 286, das dem SSR 222 bereitgestellt wird, kann z. B. ein PWM-Signal sein. Hier kann das SSR 222 den zugehörigen Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 252 der Versorgungsleitung 273 in Abhängigkeit von dem Steuersignal 286, z. B. in Abhängigkeit von der Pulsweite des PWM-Signals, abwechselnd ein- und ausschalten. Die Steuersignale 285, die den mechanischen Relais 220, 221 bereitgestellt werden, können ein logisches Signal mit fester Amplitude sein, das bewirkt, dass sich die mechanischen Relais 220, 221 entweder ein- oder ausschalten.
Daher können allgemein, obgleich bei einer fest eingestellten Heizleistung das PWM-Steuersignal 286 das abwechselnde Ein- und Ausschalten des Versorgungsstroms des PTC-Heizelements 252 der Versorgungsleitung 273 bewirken kann, die Steuersignale 285 entweder das Ein- oder Ausschalten der Versorgungsströme der PTC-Heizelemente 250, 251 der Versorgungsleitungen 271 bzw. 272 bewirken.
Im Szenario aus 2 werden die Steuersignale 285, 286 durch eine Steuervorrichtung 280 des Systems 200 hergestellt. Insbesondere erzeugt die Steuervorrichtung 280 die Steuersignale 285, 286 in Abhängigkeit von einem Eingangssignal 287, das über eine Eingangsschnittstelle 282 erhalten wird. Das Eingangssignal 287 zeigt eine Ziel-Heizleistung an. Allgemein kann das Eingangssignal 287 ein logisches Signal sein, z. B. ein getaktetes logisches Signal. Eine höhere (niedrigere) Amplitude des Eingangssignals 287 kann einer höheren (niedrigeren) angezeigten Ziel-Heizleistung entsprechen. Es ist auch möglich, dass das Eingangssignal ein paketiertes codiertes Signal ist, das die Ziel-Heizleistung anzeigt. Z. B. kann die Eingangsschnittstelle 282 gemäß mindestens einem der folgenden Protokolle arbeiten: Controller Area Network (CAN) Protocol, Media Oriented System (MOST) Protocol, Local Interconnect Network (LIN) Protocol. In einem solchen Szenario ist es möglich, dass die Steuervorrichtung 280 einen Prozessor umfasst, der zum Erhalten des Eingangssignals 287 über die Eingangsschnittstelle 282 konfiguriert ist und ferner zum Verarbeiten des Eingangssignals 287 konfiguriert ist. In einem solchen Szenario kann der Prozessor z. B. zum Ausführen einer Digital-Analog-Umwandlung konfiguriert sein.
Durch solche Techniken ist es möglich, die Gesamtheizleistung der PTC-Heizelemente 250 bis 252 kontinuierlich anzupassen. Dies ist in 3 dargestellt. In 3 ist die Gesamtheizleistung für unterschiedliche Ziel-Heizleistungen eingezeichnet. Die Gesamtheizleistung setzt sich zusammen aus den Heizleistungen der einzelnen PTC-Heizelemente 250 bis 252 (in 3 ist die Heizleistung des PTC-Heizelements 250 gestrichelt dargestellt; die Heizleistung des PTC-Heizelements 251 ist durch das schachbrettartige Muster dargestellt; die Heizleistung des PTC-Heizelements 252 ist durch die schwarze Füllung dargestellt). Wie in 3 zu sehen, werden die Heizleistungen der PTC-Heizelemente 250, 251 durch mechanische Relais 220, 221 stufenweise zwischen keiner Heizung und maximaler Heizung variiert; daher stellen die Heizleistungen der PTC-Heizelemente 250, 251 eine Basislinie für die Gesamtheizleistung bereit. Anders wird die Heizleistung des PTC-Heizelements 252 stufenlos zwischen einer minimalen Heizleistung und einer maximalen Heizleistung variiert; z. B. wird die stufenlos variable Heizleistung des PTC-Heizelements 253 durch das SSR 222 gesteuert, wobei in Kombination mit der Basislinien-Heizleistung des PTC-Heizelements 250, 251, das von den mechanischen Relais 220, 221 gesteuert wird, die kontinuierlich einstellbare Gesamtheizleistung erzielt werden kann.
Es ist z. B. möglich, dass die Steuersignale 285, die den mechanischen Relais 220, 221 bereitgestellt werden, in Abhängigkeit von einem Schwellenwertvergleich zwischen der Ziel-Heizleistung und einem voreingestellten Schwellenwert 311 erzeugt werden. Wenn z.B. die Ziel-Heizleistung den vorbestimmten Schwellenwert 311 überschreitet, wird der Versorgungsstrom des zugehörigen PTC-Heizelements 250, 251 entweder ein- oder ausgeschaltet; diesbezüglich weisen die Steuersignale 285 die mechanischen Relais 250, 251 an, die zugehörigen Versorgungsströme der Versorgungsleitungen 271, 272 entweder ein- oder auszuschalten. Anders ist es möglich, dass die Steuervorrichtung 280 zum Erzeugen des Steuersignals 286 konfiguriert ist, das dem SSR 222 in Abhängigkeit von einer Differenz 312 zwischen der Ziel-Heizleistung und dem vorbestimmten Schwellenwert 311 bereitgestellt wird. Für größere (kleinere) Unterschiede 312 zwischen der Ziel-Heizleistung und dem vorbestimmten Schwellenwert 311 können z. B. unterschiedliche Pulsweiten des PWM-Steuersignals 286 implementiert werden; dadurch können unterschiedliche Frequenzen zum Ein- und Ausschalten des Versorgungsstroms des PTC-Heizelements 252 implementiert werden. Diesbezüglich weist das Steuersignal 286, das dem SSR 222 bereitgestellt wird, das SSR 222 an, den Versorgungsstrom, der dem PTC-Heizelement 252 über die Versorgungsleitung 273 bereitgestellt wird, abwechselnd ein- und auszuschalten. Dadurch kann die Gesamtheizleistung stufenlos eingestellt werden.
Im Szenario aus 2 und 3 ist es z.B. möglich, dass die Heizleistung des PTC-Heizelements 250 doppelt so groß wie die Heizleistung des PTC-Heizelements 251 und des PTC-Heizelements 253, das von dem SSR 222 gesteuert wird, ist; die maximale Heizleistung des PTC-Heizelements 250 z.B. kann bis zu 600 W betragen; zum Anderen kann die Heizleistung des PTC-Heizelements 251 bis zu 300 W betragen. Es ist möglich, dass die maximale Heizleistung des PTC-Heizelements 252, das von dem SSR 222 gesteuert wird, ebenfalls 300 W beträgt. Dadurch kann die Gesamtheizleistung stufenlos zwischen 0 W und 1200 W variiert werden. Eine lineare Steuerung der Gesamtheizleistung in Abhängigkeit von der Ziel-Heizleistung wird möglich.
Im Folgenden wird der Schaltvorgang für die Versorgungsströme der unterschiedlichen Heizelemente 250, 251, 252 der unterschiedlichen Versorgungsleitungen 271, 272, 273 zum Erhöhen der Gesamtheizleistungen ausführlich beschrieben. Zuerst werden, bei einer Ziel-Heizleistung von Null, die Versorgungsströme der PTC-Heizelemente 250, 251 ausgeschaltet - hier beträgt die Basislinien-Heizleistung gleich Null; gleichzeitig wird durch Variieren der Pulsweite des PWM-Steuersignals 286, das den Betrieb des SSR 222 steuert, die Heizleistung des PTC-Heizelements 252 linear und stufenlos von 0 W auf 300 W aufgestockt. Sobald die Gesamtheizleistung von 300 W erreicht wurde, wird das PTC-Heizelement 251 durch das mechanische Relais 221 eingeschaltet. D.h., wenn die Ziel-Heizleistung den vorbestimmten Schwellenwert 311 von 300 W überschneidet, wird das PTC-Heizelement 251 mit dem Versorgungsstrom über die Versorgungsleitung 272 versorgt, was der maximalen Heizleistung des PTC-Heizelements 251 entspricht. Danach kann die Basislinien-Heizleistung von 300 W implementiert werden. In Abhängigkeit von der Differenz 312 des vorbestimmten Schwellenwerts 311 von 300 W wird der Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 252 der Versorgungsleitung 273 stufenlos variiert, um die Heizleistung des PTC-Heizelements 252 linear zu erhöhen. Sobald die Gesamtheizleistung 600 W erreicht, wird der Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 251 der Versorgungsleitung 272 ausgeschaltet; gleichzeitig wird der Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 250 der Versorgungsleitung 271 eingeschaltet, sodass das PTC-Heizelement 250 bei maximaler Heizleistung arbeitet. Somit kann die Basislinien-Heizleistung von 600 W bereitgestellt werden. Erneut wird der Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 252 der Versorgungsleitung 273 stufenlos erhöht, um die Heizleistung des PTC-Heizelements 252 linear einzustellen. Sobald die Gesamtheizleistung 600 W erreicht, wird der Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 251 der Versorgungsleitung 272 durch angemessenes Betreiben des mechanischen Relais 221 eingeschaltet. Erneut wird der Versorgungsstrom des PTC-Heizelements 252 der Versorgungsleitung 273 stufenlos erhöht, um die Heizleistung des PTC-Heizelements 252 linear zu erhöhen. Schließlich wird die maximale Gesamtheizleistung von 1200 W erreicht.
Zum Erreichen einer ausreichenden Gesamtheizleistung ist es möglich, dass die mechanischen Relais 220, 221 sowie das SSR 222 zum Ein- und Ausschalten der Versorgungsströme der Versorgungsleitungen 271, 272, 273 mit einer Amplitude von mindestens 1 A, vorzugsweise von mindestens 20 A, mehr bevorzugt mehr als 40 A konfiguriert sind; hier kann eine Spannungsstufe zum Antreiben der Heizelemente 14 V oder 12 V verwendet werden.
Mit Bezug auf die folgenden Figuren werden spezifische Implementierungen der Schaltung des Systems 200 erläutert.
Mit Bezug auf 4 wird ein Schaltdiagramm des Systems 200 gemäß verschiedenen Beispielen dargestellt. In dem Szenario aus 4 ist das SSR 222 innerhalb eines Gehäuses des Sicherungskastens 305 angeordnet. Innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens 305 werden die mechanischen Relais 220, 221 angeordnet. Ferner sind innerhalb des Sicherungskastens 305 elektrische Sicherungen 210, 211, 212 bereitgestellt und elektrisch in Reihe mit den mechanischen Relais 220, 221 bzw. SSR 222 der Versorgungsleitungen 271 bis 273 gekoppelt. Der Überspannungsschutz wird durch die elektrischen Sicherungen 210 bis 212 erreicht. Deshalb ist keine Überspannungsschutzschaltung als Teil des SSR 222 erforderlich.
Wie im Vergleich von 1 und 4 zu sehen, ist es möglich, das SSR 222 bereitzustellen und gleichzeitig die Gesamtarchitektur des Systems 200 im Vergleich mit der Referenzimplementierung aus 1 beizubehalten. Hier ist es nur erforderlich, die Steuerschnittstelle 281 und/oder das Steuersignal 286 anzupassen, das von der Steuerschnittstelle 281 an das SSR 222 für die Spezifikationen des SSR 222 bereitgestellt wird.
Zum Sicherstellen der elektromagnetischen Kompatibilität (EMC) ist es möglich, eine Low Side der Versorgungsleitung 274 des PTC-Heizelements 252 um eine High Side der Versorgungsleitung 273 zu verdrillen. Dies kann die Streuelektromagnetfelder reduzieren; solche Streuelektromagnetfelder können anderenfalls aufgrund der vergleichsweise schnellen Variation des Versorgungsstroms der Versorgungsleitung 273, der aufgrund des PWM-Steuersignals 286 abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, gebildet werden.
Daher ist in 4 ein Szenario dargestellt, bei dem sowohl die mechanischen Relais 220, 221 als auch das SSR 222 innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens 305 angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, dass die mechanischen Relais 220, 221 innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens angeordnet sind, während das SSR 222 außerhalb des Sicherungskastens 305 angeordnet ist. Ein solches Szenario ist in dem Schaltdiagramm aus 5 dargestellt.
Im Szenario aus 5 ist das SSR 222 irgendwo zwischen dem Sicherungskasten 305 und dem PTC-Heizelement 252 bereitgestellt. Hier ist es möglich, sich flexibel auf den angemessenen Platz für die Anordnung des SSR 222 zu verlassen. Auch wird in einem solchen Szenario der Überspannungsschutz durch die elektrische Sicherung 212 erreicht. Es ist z. B. möglich, dass das SSR 222 in einer Steuereinheit angeordnet ist, z. B. einer Körpersteuereinheit. Es kann auch möglich sein, dass die Steuereinheit und/oder das SSR 222 eine Überspannungsschutzschaltung für die Versorgungsleitung 273 bereitstellen; dann kann auf die elektrische Sicherung 212 verzichtet werden.
Ein weiteres Szenario ist in dem Schaltdiagramm aus 6 dargestellt. In dem Szenario aus 6 ist das SSR 222 im Steckverbinder 242 integriert. Z. B. kann der Steckverbinder 242 einen elektrischen Kontakt, ein Gehäuse und ein Eingriffselement umfassen, das zum lösbaren Befestigen des Gehäuses des Steckverbinders 242 an dem Heizelement 252 konfiguriert ist, sodass der elektrische Kontakt des Steckverbinders 242 in einen elektrischen Gegenkontakt des Heizelements 252 eingreifen kann. Hier ist es möglich, dass das SSR 222 innerhalb des Gehäuses des Steckverbinders 242 angeordnet ist. Ein solches Szenario hat den Vorteil, dass es möglich ist, das SSR 222 im Steckverbinder 242 ohne Erfordern eines zusätzlichen dedizierten Platzes zum Bereitstellen des SSR 222 zu integrieren. Es ist z. B. möglich, dass eine größte äußere Abmessung des Gehäuses des Kontakts kleiner als 10 cm ist, vorzugsweise kleiner als 8 cm, mehr bevorzugt kleiner als 5 cm. Auch ist in dem Szenario aus 6 die Überspannungsschutzfunktion durch die elektrische Sicherung 212 implementiert, die im Sicherungskasten 305 bereitgestellt wird. Es ist nicht erforderlich, dass das SSR 222 eine Überspannungsschutzschaltung umfasst. Dies kann eine weitere Reduktion des erforderlichen Platzes zum Implementieren des SSR 222 ermöglichen. Es ist jedoch auch möglich, dass das SSR 222 eine Überspannungsschutzschaltung zusätzlich oder anstelle der elektrischen Sicherung 212 bereitstellt.
Mit Bezug auf 7 ist das PTC-Heizelement 252 gemäß verschiedenen Beispielen im Detail dargestellt. In dem Szenario aus 7 umfasst das PTC-Heizelement 252 das SSR 222. Insbesondere umfasst das PTC-Heizelement 252 ein Gehäuse 252a. Das SSR 222 ist innerhalb des Gehäuses 252a angeordnet. Ferner umfasst das PTC-Heizelement 252 eine PTC-Heizverdrahtung 252b, die auch innerhalb des Gehäuses 252a angeordnet ist. Es ist z. B. möglich, dass das Gehäuse 252a Löcher umfasst, sodass Luft in der Nähe der PTC-Heizverdrahtung 252b eintreten und erwärmt werden kann. Ferner werden die Steckverbinder 242b, 242a zum Bereitstellen einer Kopplung mit der Steuerschnittstelle 281 bzw. der Low-Side-Versorgungsleitung 274 bereitgestellt.
In 8 sind Details der Steuervorrichtung 280 und des SSR 222 dargestellt. In dem Szenario aus 8 umfasst die Steuervorrichtung 280 einen Prozessor 280-2 und einen Speicher 280-3. Ferner umfasst die Steuervorrichtung 280 einen Transistor 280-1, der das Steuersignal 286 bereitstellt. Der Prozessor 280-2 erhält über die Eingangsschnittstelle 282 das Eingangssignal, das die Ziel-Heizleistung anzeigt. Danach verarbeitet der Prozessor 280-2 das Eingangssignal und steuert basierend auf dem verarbeiteten Eingangssignal den Transistor 280-1; hierzu kann der Prozessor 280-2 die Steueranweisungen aus dem Speicher 280-3 erhalten. Z. B. kann die Ausführung der Steueranweisungen, die vom Speicher 280-3 erhalten werden, bewirken, dass der Prozessor 280-2 das Eingangssignal entschlüsselt, das basierend auf einem Protokoll wie CAN, MOST oder LIN verschlüsselt sein kann. Die Eingangsschnittstelle 282 kann z. B. gemäß dem MOST-Protokoll arbeiten und paketisierte Daten einschließen, welche die Ziel-Heizleistung digital verschlüsseln. Durch Ein- und Ausschalten des Transistors 280-1 kann das PWM-Steuersignal 286 dem MOSFET 222-1 des SSR 222 bereitgestellt werden. Zum Bereitstellen der Steuerung des MOSFET 222-1 wird eine Gate-Steuerschaltung 222-4 bereitgestellt. Mittels der Gate-Steuerschaltung 222-4 ist die Spannungssteuerung oder Stromsteuerung des MOSFET 222-1 möglich. Die Gate-Steuerschaltung 222-4 kann dann von einem Spannungsstufeneingang (Spannungssteuerung) oder einem Stromstufeneingang (Stromsteuerung) angetrieben werden. Beim Betreiben in der Stromsteuerung kann die Steuerschnittstelle 281 durch Öffnen des Transistors 280-1 geerdet werden; dies schaltet den MOSFET 222-1 ein. Die Gate-Steuerschaltung 222-4 kann im SSR 222, wie oben in Bezug auf 4 bis 7 erläutert, vorliegen.
Obschon in dem Szenario aus 8 die Steuervorrichtung 280 den Prozessor 280-2 umfasst, ist es allgemein auch möglich, dass die Steuervorrichtung 280 keinen Prozessor aufweist. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn das Eingangssignal, das über die Eingangsschnittstelle 282 erhalten wird, ein getaktetes logisches Signal ist. Das getaktete logische Signal kann z. B. direkt zum Steuern des Transistors 280-1, z. B. durch Einsetzen von PWM, verwendet werden.
Ferner kann, wie in 8 zu sehen, das SSR 222 die Schaltung 222-2, 222-3 zum Reduzieren der elektromagnetischen Strahlung umfassen. Im Szenario aus 8 wird dies durch Bereitstellen eines Tiefpassfilters durch Bereitstellen der Induktanz 222-2 und der Kapazität 222-3 erreicht. Ungewünschte Frequenzkomponenten können so durch den Filter abgedämpft werden.
Allgemein ist es auch möglich, dass das SSR 222 eine Überspannungsschutzschaltung (in 8 nicht dargestellt) umfasst; manchmal wird ein solches SSR mit einer Überspannungsschutzschaltung als geschützter Smart-Switch bezeichnet. Die Überspannungsschutzschaltung kann anstelle oder zusätzlich zu der elektrischen Sicherung 212 der Versorgungsleitung 273 aus 4 bis 6 bereitgestellt werden. In einem solchen Szenario kann das SSR 222 typischerweise in dem Sicherungskasten 305 bereitgestellt werden (vgl. 4).
Wie man zu schätzen wissen wird, wurden die obigen Techniken dargestellt, bei denen die Heizung einer Vielzahl von elektrischen Heizelementen auf saubere, kosteneffiziente und platzsparende Weise ermöglicht wird. Insbesondere wurden Techniken dargestellt, die eine Wiederverwendung von bestehenden kostengünstigen Architekturen und Verdrahtungen gemäß verschiedenen Referenzimplementierungen ermöglichen, die mechanische Relais und elektrische Sicherungen (vgl. 1) umfassen. Die oben dargestellten Techniken eignen sich zum Nachrüsten in solche Architekturen bestehender Referenzimplementierungen; es kann z. B. möglich sein, ein einzelnes mechanisches Relais einfach durch ein entsprechendes SSR auszuwechseln. Des Weiteren ist es möglich, SSR einzusetzen, die keine Überspannungsschutzschaltung umfassen; dies wird durch die Wiederverwendung von bestehenden elektrischen Sicherungen möglich. Eine besonders platzsparende Implementierung der hierin erläuterten Techniken wird möglich, wenn bestehender Installationsplatz entweder in einem Gehäuse des PTC-Heizelements und/oder in einem Gehäuse eines Steckverbinders eine elektrische Kopplung zwischen der Versorgungsleitung und dem PTC-Heizelement zum Bereitstellen des SSR genutzt wird. Des Weiteren ermöglichen die hierin erläuterten Techniken das Implementieren einer stufenlos einstellbaren Gesamtheizleistung auf kosteneffiziente Weise; weil nämlich nur ein einzelnes SSR erforderlich ist und weitere Schalter basierend auf herkömmlichen kostengünstigen mechanischen Relais implementiert werden können. Gleichzeitig kann eine vollständige Steuerung über eine linear einstellbare Gesamtheizleistung durch Bereitstellen eines einzelnen SSR erreicht werden, das durch ein PWM-Steuersignal gesteuert werden kann; die herkömmlichen mechanischen Relais können statisch sein oder langsam geschaltet werden und eine Basislinien-Heizleistung bereitstellen. Die hierin erläuterte Technik ermöglicht eine hohe Flexibilität bei der Integration des SSR; insbesondere kann das SSR im Sicherungskasten (vgl. 4) angeordnet sein, als eine dedizierte Vorrichtung (vgl. 5) bereitgestellt sein, in einem Gehäuse des Steckverbinders in Richtung des PTC-Heizelements (vgl. 6) angeordnet sein oder kann in dem Gehäuse des PTC-Heizelements integriert sein (vgl. 7). Die Steuerung des SSR ist basierend auf einer einzelnen Leiterverdrahtung der Steuerschnittstelle basierend auf dem PWM-Steuersignal möglich. Die Spannungssteuerung und/oder Stromsteuerung ist möglich. In Abhängigkeit von der Art von Eingangssignal ist es möglich, dass die Steuervorrichtung keinen Prozessor erfordert; dann kann die Implementierung der Steuervorrichtung vergleichsweise kosteneffizient und platzsparend sein.
Obgleich hier auf PTC-Heizelemente Bezug genommen wurde, können die hierin offenbarten Techniken leicht auf andere Arten von Heizelementen angewandt werden, wie z. B. auf Widerstandsdraht-Heizelemente.

Claims

Schaltung, umfassend: - ein mechanisches Relais (220, 221), das zum Schalten eines ersten Versorgungsstroms eines ersten Heizelements (250, 251) in einer ersten Versorgungsleitung (271, 272) konfiguriert ist, - ein Festkörperrelais (222), das zum Schalten eines zweiten Versorgungsstroms eines zweiten Heizelements (252) in einer zweiten Versorgungsleitung (273) konfiguriert ist, und - einen Steckverbinder (242), der zum Herstellen einer elektrischen Kopplung zwischen der zweiten Versorgungsleitung (273) und dem zweiten Heizelement (252) konfiguriert ist, wobei der Steckverbinder (242) umfasst: - einen elektrischen Kontakt, - ein Gehäuse, - ein Eingriffselement, das zum lösbaren Befestigen des Gehäuses des Steckverbinders (242) am zweiten Heizelement (252) konfiguriert ist, sodass der elektrische Kontakt in einen elektrischen Gegenkontakt des zweiten Heizelements (252) eingreifen kann, wobei das Festkörperrelais (222) innerhalb des Gehäuses des Steckverbinders (242) angeordnet ist.
Schaltung nach Anspruch 1, wobei eine größte äußere Abmessung des Gehäuses des Steckverbinders (242) kleiner als 10 cm, vorzugsweise kleiner als 8 cm, besonders bevorzugt kleiner als 5 cm ist.
Schaltung nach einem der voranstehenden Ansprüche, ferner umfassend: - einen Sicherungskasten (305), umfassend ein Gehäuse, eine erste elektrische Sicherung (210, 211), die elektrisch in Reihe mit dem mechanischen Relais (220, 221) in der ersten Versorgungsleitung (271, 272) gekoppelt ist, und eine zweite elektrische Sicherung (212), die elektrisch in Reihe mit dem Festkörperrelais (222) in der zweiten Versorgungsleitung (273) gekoppelt ist, wobei die erste elektrische Sicherung (210, 211) und die zweite elektrische Sicherung (212) innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens (305) angeordnet sind.
Schaltung nach Anspruch 3, wobei das mechanische Relais (220, 221) innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens (305) angeordnet ist, wobei das Festkörperrelais (222) außerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens (305) angeordnet ist.
Schaltung nach einem der voranstehenden Ansprüche, ferner umfassend: - eine Steuerschnittstelle (281), die zum Bereitstellen eines ersten Steuersignals (285) an das mechanische Relais (220, 221) und eines zweiten Steuersignals (286) an das Festkörperrelais (222) konfiguriert ist, wobei das mechanische Relais (220, 221) konfiguriert ist, um den ersten Versorgungsstrom in Abhängigkeit von dem ersten Steuersignal (285) entweder ein- oder auszuschalten, wobei das Festkörperrelais (222) konfiguriert ist, um den zweiten Versorgungsstrom in Abhängigkeit von dem zweiten Steuersignal (286) abwechselnd ein- oder auszuschalten.
Schaltung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Festkörperrelais (222) keine Überspannungsschutzschaltung umfasst.
Schaltung nach einem der Ansprüche 1-5, wobei das Festkörperrelais (222) eine Überspannungsschutzschaltung umfasst, wobei die Schaltung ferner umfasst: - den Sicherungskasten (305), umfassend ein Gehäuse und die erste elektrische Sicherung (210, 211), die elektrisch in Reihe mit dem mechanischen Relais (220, 221) in der ersten Versorgungsleitung (271, 272) gekoppelt ist, wobei die elektrische Sicherung (210, 211) innerhalb des Gehäuses des Sicherungskastens (305) angeordnet ist.
Schaltung nach einem der voranstehenden Ansprüche, ferner umfassend: - eine Steuervorrichtung (280), die mit einer Eingangsschnittstelle (282) verbunden ist und die ferner mit einer Steuerschnittstelle (281) verbunden ist, wobei die Steuervorrichtung (280) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Eingangssignal (287), das über die Eingangsschnittstelle (282) erhalten wird, zum Erzeugen eines ersten Steuersignals (285) konfiguriert ist, welches das mechanische Relais (220, 221) anweist, den ersten Versorgungsstrom in der ersten Versorgungsleitung (271, 272) entweder ein- oder auszuschalten, wobei die Steuervorrichtung (280) ferner, in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Eingangssignal (287), das über die Eingangsschnittstelle (282) erhalten wird, zum Erzeugen eines zweiten Steuersignals (286) konfiguriert ist, welches das Festkörperrelais (222) anweist, den zweiten Versorgungsstrom in der zweiten Versorgungsleitung (273) abwechselnd ein- und auszuschalten, wobei die Steuervorrichtung (280) zum Senden des ersten Steuersignals (285) über die Steuerschnittstelle (281) an das mechanische Relais (220, 221) konfiguriert ist, wobei die Steuervorrichtung (280) zum Senden des zweiten Steuersignals (286) über die Steuerschnittstelle (281) an das Festkörperrelais (222) konfiguriert ist.
Schaltung nach Anspruch 8, wobei die Steuervorrichtung (280) zum Erzeugen einer Ziel-Heizleistung basierend auf dem vorgegebenen Eingangssignal (287) konfiguriert ist, wobei die Steuervorrichtung (280) zum Erzeugen des ersten Steuersignals (285) in Abhängigkeit von einem Schwellenwertvergleich zwischen der Ziel-Heizleistung und einem vorbestimmten Schwellenwert (311) konfiguriert ist, wobei die Steuervorrichtung (280) zum Erzeugen des zweiten Steuersignals (286) in Abhängigkeit von einem Unterschied (312) zwischen der Ziel-Heizleistung und dem vorbestimmten Schwellenwert (311) konfiguriert ist.
Schaltung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuervorrichtung (280) ferner einen Prozessor (280-2) umfasst, der zum Erhalten des vorgegebenen Eingangssignals (287) über die Eingangsschnittstelle (282) und zum Verarbeiten des vorgegebenen Eingangssignals (287) konfiguriert ist, wobei das Eingangssignal (287) ein paketiertes codiertes Signal ist, das eine Ziel-Heizleistung anzeigt, wobei die Eingangsschnittstelle (282) mindestens eines der folgenden Protokolle betreibt: Controller Area Network Protocol, Media Oriented System Protocol, Local Interconnect Network Protocol.
Schaltung nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Eingangssignal (287) ein getaktetes logisches Signal ist, das eine Ziel-Heizleistung anzeigt.
Schaltung nach einem der Ansprüche 8-11, wobei das zweite Steuersignal (286) ein pulsweitenmoduliertes logisches Signal ist.
Schaltung nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Festkörperrelais (222) ferner mindestens einen Tiefpassfilter und/oder einen Hochpassfilter umfasst.
System (200), umfassend: - ein mechanisches Relais (220, 221), das zum Schalten eines ersten Versorgungsstroms eines ersten Heizelements (250, 251) in einer ersten Versorgungsleitung (271, 272) konfiguriert ist, - ein Festkörperrelais (222), das zum Schalten eines zweiten Versorgungsstroms eines zweiten Heizelements (252) in einer zweiten Versorgungsleitung (273) konfiguriert ist, - einen Steckverbinder (242), der zum Herstellen einer elektrischen Kopplung zwischen der zweiten Versorgungsleitung (273) und dem zweiten Heizelement (252) konfiguriert ist, wobei der Steckverbinder (242) umfasst: - einen elektrischen Kontakt, - ein Gehäuse, - ein Eingriffselement, das zum lösbaren Befestigen des Gehäuses des Steckverbinders (242) am zweiten Heizelement (252) konfiguriert ist, sodass der elektrische Kontakt in einen elektrischen Gegenkontakt des zweiten Heizelements (252) eingreifen kann, wobei das Festkörperrelais (222) innerhalb des Gehäuses des Steckverbinders (242) angeordnet ist, wobei das System (200) ferner umfasst: - das erste Heizelement (250, 251) und - das zweite Heizelement (252).
System nach Anspruch 14, wobei eine Low-Side-Verdrahtung der zweiten Versorgungsleitung (273) mit einer High-Side-Verdrahtung der zweiten Versorgungsleitung (273) verdrillt ist.
System nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das erste Heizelement (250, 251) eine positive Temperaturkoeffizient- oder resistive erste Heizverdrahtung umfasst, wobei das zweite Heizelement (252) eine positive Temperaturkoeffizient- oder resistive zweite Heizverdrahtung umfasst.
Verfahren, umfassend: - Senden eines ersten Steuersignals (285) zu einem mechanischen Relais (220, 221) einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, - Senden eines zweiten Steuersignals (286) zu einem Festkörperrelais (222) der Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das erste Steuersignal (285) das mechanische Relais (220, 221) anweist, einen ersten Versorgungsstrom eines ersten Heizelements (250, 251) entweder an- oder auszuschalten, wobei das zweite Steuersignal (286) das Festkörperrelais (222) anweist, einen zweiten Versorgungsstrom eines zweiten Heizelements (252) abwechselnd an- und auszuschalten.