DE202015106793U1 - fuse - Google Patents

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Abstract

Schutzvorrichtung (1), vorzugsweise zum sicheren Trennen einer elektrischen Verbindungsanordnung (12) in einer Hochstrom- und/oder Hochspannungsanwendung umfassend: a. eine Schmelzsicherung (10) mit einem Schmelzleiter (11) zwischen einem ersten Anschluss (13) und einem zweiten Anschluss (14); b. ein auslösbares (mechanisches) Trennelement (20), das angeordnet und ausgebildet ist, um auf ein Auslösesignal der Schmelzsicherung (10) hin die elektrische Verbindungsanordnung (12) über das Trennelement (20) zwischen den Anschlüssen (13, 14) zu trennen.Protective device (1), preferably for safely disconnecting an electrical connection assembly (12) in a high current and / or high voltage application, comprising: a. a fuse (10) having a fusible conductor (11) between a first terminal (13) and a second terminal (14); b. a releasable (mechanical) separator (20) arranged and adapted to disconnect the electrical connection assembly (12) via the separator (20) between the terminals (13, 14) in response to a trip signal from the fuse (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung sowie eine Schutzschaltung mit einer Schmelzsicherung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.The invention relates to a protective device and a protective circuit with a fuse according to the features of claim 1.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Schutzschaltung für ein elektrisches Versorgungsnetz eines Kraftfahrzeugs und ein elektrisches Versorgungsnetz für ein Kraftfahrzeug oder der Absicherung eines Strompfades, vorzugsweise der Absicherung einer Stromschiene in einem Krfatfahrzeug.The invention relates in particular to a protective circuit for an electrical supply network of a motor vehicle and an electrical supply network for a motor vehicle or the protection of a current path, preferably the protection of a busbar in a Krfatfahrzeug.

Kraftfahrzeuge weisen heutzutage ein komplexes elektrisches Netzwerk hinsichtlich Energieversorgung und Steuerung auf. Die elektrischen Komponenten werden typischerweise über eine drahtgebundene Energieversorgung oder zur Übertragung hoher Ströme mit Leitungsanordnungen und/oder Stromschienen verbunden. Fahrzeuge weisen demnach eine zunehmende Anzahl elektrisch betriebener Komponenten auf, zu denen sowohl fahrrelevante Komponenten, wie auch eher komfortorientierte Komponenten zählen, die allerdings vor einem Überstrom geschützt werden müssen.Motor vehicles today have a complex electrical network in terms of power supply and control. The electrical components are typically connected via a wired power supply or for transmission of high currents to line assemblies and / or bus bars. Vehicles therefore have an increasing number of electrically operated components, which include both driving-related components, as well as more comfort-oriented components that must, however, be protected from an overcurrent.

Hierzu werden regelmäßig sogenannte Schmelzsicherungstypen eingesetzt. Eine Schmelzsicherung ist eine Überstromschutzeinrichtung, die durch das Abschmelzen eines Schmelzleiters den Stromkreis gezielt unterbricht, wenn die Stromstärke einen vorbestimmten Stromwert während einer ausreichenden Zeit überschreitet.For this purpose, so-called fuse types are used regularly. A fuse is an overcurrent protection device that intentionally interrupts the circuit by melting a fused conductor when the current exceeds a predetermined current value for a sufficient time.

Schmelzsicherungen bestehen typischerweise aus einem isolierenden Körper, der zwei durch einen Schmelzleiter verbundene elektrische Kontakte aufnimmt. Der Schmelzleiter wird durch den ihn durchfließenden Strom erwärmt und schmilzt, wenn der Bemessungsstrom (Nennstrom) der Sicherung für eine bestimmte Zeit überschritten wird. Diese Schutzfunktion wird „Auslösen der Sicherung” genannt. Ausgelöste Sicherungen sind unbrauchbar und müssen ersetzt werden.Fuses typically consist of an insulating body which receives two electrical contacts connected by a fusible link. The melt conductor is heated by the current flowing through it and melts when the rated current of the fuse is exceeded for a certain period of time. This protection function is called "triggering the fuse". Triggered fuses are unusable and must be replaced.

Je nachdem, welche Fahrzeugkomponenten abzusichern sind, stellen diese hierbei zum Teil erheblich unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der elektrischen Leistung, die ihnen zur Verfügung zu stellen ist, um ihren sicheren Betrieb zu ermöglichen. So weisen entsprechende Kraftfahrzeuge häufig sowohl Niederstromverbraucher als auch Hochstromverbraucher auf, zu denen beispielsweise Elektromotoren zählen.Depending on which vehicle components are to be secured, these sometimes have considerably different requirements with regard to the electrical power that has to be made available to them in order to enable their safe operation. Thus, corresponding motor vehicles often have both low-current consumers and high-current consumers, which include, for example, electric motors.

Im Falle eines auf Basis einer Verbrennungskraftmaschine arbeitenden Kraftfahrzeugs kann ein solcher Hochstromverbraucher beispielsweise ein Elektromotor, also beispielsweise ein Startermotor der Verbrennungskraftmaschine sein. Im Falle eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridantriebskonzepts kann es sich bei einem solchen Elektromotor ebenso um einen Antriebsmotor handeln. Andere Hochstromapplikationen im Fahrzeug sind ebenfalls ausreichend abzusichern.In the case of a working on the basis of an internal combustion engine motor vehicle, such a high-current consumer, for example, an electric motor, so for example, be a starter motor of the internal combustion engine. In the case of an electric vehicle or a hybrid drive concept, such an electric motor may also be a drive motor. Other high-current applications in the vehicle must also be sufficiently secured.

Einerseits kann es nicht zuletzt im Hinblick auf die Sicherheit der Passagiere des Kraftfahrzeugs bzw. seiner Ladung ratsam sein, wenigstens teilweise die vorgenannten Systeme auch im Falle eines Unfalls oder eine Betriebsstörung hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Andererseits kann jedoch auch von dem elektrischen Versorgungsnetz selbst je nach Art des Unfalls oder der schweren Betriebsstörung ein nicht unerhebliches Gefahrenpotential für die Passagiere bzw. die Ladung des Kraftfahrzeugs ausgehen. So kann es gegebenenfalls ratsam sein, einzelne Komponente nach einem Unfall oder einer anderen schweren Betriebsstörung hinsichtlich ihrer Funktionsfähigkeit sicher und zuverlässig zu deaktivieren.On the one hand, it may be advisable not least with regard to the safety of the passengers of the motor vehicle or its cargo to maintain at least partially the aforementioned systems in case of an accident or a malfunction in terms of their ability to function. On the other hand, however, depending on the nature of the accident or the serious malfunction, a considerable risk potential for the passengers or the charge of the motor vehicle can also emanate from the electrical supply network itself. It may therefore be advisable to safely and reliably deactivate individual components in terms of their functionality after an accident or other serious malfunction.

Aus dem Stand der Technik sind bereits diverse Schutzprinzipien bekannt. Die Druckschrift DE 10 2008 064 393 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Absicherung einer elektrischen Leitungsanordnung, welche eine elektrische Sicherung und ein steuerbares Schaltelement umfasst.Various protection principles are already known from the prior art. The publication DE 10 2008 064 393 A1 discloses an apparatus and method for securing an electrical line assembly that includes an electrical fuse and a controllable switching element.

Aus der DE 197 57 026 A1 ist eine elektrische Sicherung bekannt, welche ein Schmelzelement und ein zu diesem parallelgeschalteten Schalter in Form eines Bimetallschalters umfasst.From the DE 197 57 026 A1 An electrical fuse is known which comprises a fusible element and a switch connected in parallel to it in the form of a bimetallic switch.

Ferner sind pyrotechnische Sicherungen bekannt, welche über eine externe Ansteuerung angesteuert werden müssen. Neben dem Steuerungsaufwand, sind diese Systeme komplex und teuer. Nachteilig ist bei den im Stand der Technik genannten Lösungen ferner, dass die Auslösecharakteristik teilweise nicht befriedigend gelöst ist, insbesondere bei hohen elektrischen Leistungen.Furthermore, pyrotechnic fuses are known, which must be controlled via an external control. In addition to the control effort, these systems are complex and expensive. Another disadvantage of the solutions mentioned in the prior art is that the tripping characteristic is sometimes not satisfactorily resolved, especially at high electrical powers.

Schmelzsicherungen sind bezüglich ihrer Auslösecharakteristik insgesamt begrenzt und für diverse Hochvoltapplikationen nicht als einziges Sicherungsmittel geeignet. Auch eine Kombination mit einem Hochstromrelais ist aufwendig und teilweise nicht befriedigend in der Auslösecharakteristik.Fuses are limited in terms of their tripping characteristics and not suitable for various high-voltage applications as the only means of protection. A combination with a high-current relay is complex and sometimes unsatisfactory in the tripping characteristic.

Die zuvor genannten pyrotechnischen Sicherungen sind aufgrund der externen Ansteuerung nicht eigensicher. Bei hohen Strömen und entsprechend dimensionierten Schmelzleitern sind auch entsprechend hoch zu dimensionierende Treibladungen erforderlich, was es zu vermeiden gilt.The aforementioned pyrotechnic fuses are not intrinsically safe due to the external control. At high currents and appropriately sized fuse elements and correspondingly high-sized propellant charges are required, which should be avoided.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, vorbesagte Nachteile zu überwinden und eine verbesserte Schutzvorrichtung sowie eine Schutzschaltung vorzusehen, bei denen insbesondere eine zuverlässige Abschaltung gewährleistet ist und ein Optimum zwischen konstruktivem Aufwand, Fahrzeugsicherheit und Bauraum erzielt werden kann.The invention is therefore an object of the invention overcome above-mentioned disadvantages and an improved protection device and a Provide protection circuit, in which in particular a reliable shutdown is guaranteed and an optimum between design effort, vehicle safety and space can be achieved.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 und Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by the feature combination according to claim 1 and claim 10.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine strukturelle und funktionale synergetische Kombination einer herkömmlichen, vorzugsweise jedoch trägen Schmelzsicherung mit einem mechanischen Trennelement vorzusehen, wobei das mechanische Trennelement durch eine charakteristische Größe der Schmelzsicherung, weiter vorzugsweise beim Schmelzen der Schmelzsicherung zum Auslösen bzw. Aktivieren des mechanischen Trennelementes verwendet wird.The basic idea of the present invention is to provide a structural and functional synergetic combination of a conventional, but preferably inert, fuse with a mechanical isolator, the mechanical isolator being characterized by a characteristic fuse size, more preferably melting the fuse to initiate or activate the fuse mechanical separating element is used.

Hierdurch kann einerseits eine externe Ansteuerung zum Auslösen des Trennelementes eingespart werden und andererseits kann die Dimensionierung des Trennelementes reduziert werden betreffend der Trennkraft oder der zum Trennen des Schmelzleiters notwendigen Energie, da der Trennvorgang erst aktiviert wird, sobald der Schmelzleiter mit dem Abschmelzen oder Anschmelzen begonnen hat.In this way, on the one hand, an external control for triggering the separating element can be saved and on the other hand, the dimensioning of the separating element can be reduced with respect to the separation force or the necessary energy for separating the fusible conductor, since the separation process is activated only when the fusible conductor has started to melt or melt ,

Erfindungsgemäß wird daher eine Schutzvorrichtung, vorzugsweise zum sicheren Trennen einer elektrischen Verbindungsanordnung in einer Hochstrom- und/oder Hochspannungsanwendung vorgeschlagen, umfassend:

  • a. eine Schmelzsicherung mit einem Schmelzleiter zwischen einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss;
  • b. ein auslösbares vorzugsweise mechanisches Trennelement, das angeordnet und ausgebildet ist, um auf ein Auslösesignal der Schmelzsicherung hin die elektrische Verbindungsanordnung über das Trennelement zwischen den Anschlüssen zu trennen.
The invention therefore proposes a protective device, preferably for safely disconnecting an electrical connection arrangement in a high-current and / or high-voltage application, comprising:
  • a. a fuse with a fuse element between a first terminal and a second terminal;
  • b. a releasable, preferably mechanical separating element, which is arranged and designed to separate the electrical connection arrangement via the separating element between the terminals in response to a triggering signal of the fuse.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Trennung der elektrischen Verbindungsanordnung im Bereich des Schmelzleiters, der insbesondere nach dem Anschmelzen bereits gezielt vorgeschädigt bzw. geschwächt ist, so dass mit einer vergleichsweise niedrigen mechanischen Trennkraft eine zuverlässige Trennung des Stromkreises erzielt werden kann.In a particularly preferred embodiment of the invention, the separation of the electrical connection arrangement takes place in the region of the fusible conductor, which is specifically predamaged or weakened, in particular after the fusing, so that a reliable separation of the circuit can be achieved with a comparatively low mechanical separation force.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn das Trennelement ein mechanisches Trennelement ist, welches stirnseitig mit einem Trennabschnitt ausgebildet ist und von einer nicht aktivierten Position (Ruhestellung) in eine den Schmelzleiter trennende Position (Trennstellung) betätigt werden kann.It is also advantageous if the separating element is a mechanical separating element which is formed on the front side with a separating section and can be actuated from a non-activated position (rest position) into a position separating the melting conductor (separating position).

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trennelement mittels einer aktivierbaren pyrotechnischen Zündeinheit, wie zum Beispiel einer Sprengkapsel, einer Sprengladung oder einem Pyroelement aktivierbar, vorzugsweise in seine trennende Position d. h. Trennstellung betätigbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the separating element activatable by means of an activatable pyrotechnic ignition unit, such as a detonator, an explosive charge or a pyroelement, preferably in its separating position d. H. Disconnect position is actuated.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn die pyrotechnischen Zündeinheit über Zünderanschlüsse verfügt, welche jeweils mit einem der Anschlüsse (zum Empfang bzw. zum Anlegen eines Zündsignals) elektrisch verbunden sind, d. h. zum Detektieren eines Zündsignals ZS von der Schmelzsicherung.Likewise, it is advantageous if the pyrotechnic ignition unit has igniter connections, which are each electrically connected to one of the terminals (for receiving or for applying an ignition signal), d. H. for detecting an ignition signal ZS from the fuse.

Auf diese Weise kann eine charakteristische Größe der Schmelzsicherung (z. B. die Spannung bzw. der Spannungsabfall über den Schmelzleiter), die sich beim Ansprechen der Schmelzsicherung ändert, als Auslösesignal bzw. Zündsignal für die pyrotechnischen Zündeinheit verwendet werden.In this way, a characteristic size of the fuse (eg the voltage or the voltage drop across the fusible conductor), which changes when the fuse is triggered, can be used as a triggering signal for the pyrotechnic ignition unit.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das Zündsignal (ZS) zum Aktivieren der pyrotechnischen Zündeinheit daher als ein Spannungssignal, vorzugsweise über den Spannungsabfall US beim Aufschmelzen der Schmelzsicherung erzeugt bzw. verwendet.In a preferred embodiment of the invention, the ignition signal (ZS) for activating the pyrotechnic ignition unit is therefore generated or used as a voltage signal, preferably via the voltage drop U S during the melting of the fuse.

Die pyrotechnischen Zündeinheit besitz in einer bevorzugten Ausgestaltung eine charakteristische Auslösespannung UL und das Aktivieren der pyrotechnischen Zündeinheit erfolgt beim Überschreiten des Spannungsabfall US über die Auslösespannung UL der pyrotechnischen Zündeinheit. Hierzu ist der Spannungsabgriff an der Schmelzsicherung unmittelbar mit den Zündkontakten der Zündeinheit verbunden, so dass der Spannungsabfall ebenfalls ohne Zuhilfenahme einer Steuerschaltung direkt an der Zündeinheit anliegt, sobald der Widerstand aufgrund des Aufschmelzens des Schmelzleiters ansteigt.The pyrotechnic ignition unit possessing a characteristic trigger voltage U L in a preferred embodiment, and the activation of the pyrotechnic ignition unit takes place on exceeding the voltage drop U S via the trigger voltage U L of the pyrotechnic ignition unit. For this purpose, the voltage tap on the fuse is connected directly to the ignition contacts of the ignition unit, so that the voltage drop also without the aid of a control circuit is applied directly to the ignition unit, as soon as the resistance increases due to the melting of the fuse conductor.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn das Überschreiten des Spannungsabfall US beim Überschreiten eines Maximalstromwertes Imax durch den Schmelzleiter unmittelbar als Auslösesignal zum Aktivieren der pyrotechnischen Zündeinheit verwendet wird.It is also advantageous if the exceeding of the voltage drop U S when a maximum current value I max is exceeded by the fusible conductor is used directly as a triggering signal for activating the pyrotechnic ignition unit.

Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn die Schmelzsicherung eine träge Kennlinie im Auslöseverhalten aufweist, so dass ein Auslösen bis zu einer definierten Spitzenstrombeständigkeit gegeben ist.It is also advantageous if the fuse has a sluggish characteristic in the tripping behavior, so that tripping is given up to a defined peak current resistance.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Trennelement als ein den Schmelzleiter durchrennendes Kunststoffschneidelement, vorzugsweise ein Kunststoffkeil ausgebildet ist oder weist diesen auf.In a preferred embodiment of the invention, the separating element is designed as a plastic cutting element which cuts through the melt conductor, preferably a plastic wedge, or has it.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bordnetz mit wenigstens einer elektrischen Verbindungsanordnung, die über eine wie zuvor beschriebene Schutzvorrichtung abgesichert ist. Another aspect of the present invention relates to a vehicle electrical system having at least one electrical connection arrangement which is protected by a protective device as described above.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or are shown in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to FIGS.

Es zeigen:Show it:

1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung im Normalbetrieb und 1 a schematic view of an embodiment of the present invention in normal operation and

2 eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 1 im Auslösebetrieb bei Überlast. 2 a schematic view of the embodiment according to 1 in tripping mode with overload.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die 1 und 2 näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hinweisen.In the following the invention will be described with reference to an embodiment with reference to FIGS 1 and 2 explained in more detail, wherein like reference numerals refer to the same functional and / or structural features.

In der 1 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung im Normalbetrieb gezeigt. Dargestellt ist eine Schutzvorrichtung 1 zum sicheren Trennen einer elektrischen Verbindungsanordnung 12 in einer Hochstrom- und/oder Hochspannungsanwendung, wie einem Bordnetz (das vorliegend aber nicht näher dargestellt ist). Die Schutzvorrichtung 1 umfasst eine Schmelzsicherung 10 mit einem Schmelzleiter 11 zwischen einem ersten Anschluss 13 und einem zweiten Anschluss 14 einer Stromschiene.In the 1 is a schematic view of an embodiment of the present invention shown in normal operation. Shown is a protective device 1 for safely disconnecting an electrical connection assembly 12 in a high current and / or high voltage application, such as a vehicle electrical system (which is not shown here in detail). The protection device 1 includes a fuse 10 with a fusible link 11 between a first connection 13 and a second port 14 a busbar.

Ferner ist ein mechanisches Trennelement 20 gezeigt, das so oberhalb des Schmelzleiters 11 angeordnet und ausgebildet ist, um auf ein Auslösesignal der Schmelzsicherung 10 hin den Schmelzleiter wie in 2 angedeutet, durchtrennen zu können, indem das Trennelement 20 mit seinem stirnseitigen Trennabschnitt 21 von der in 1 dargestellten nicht aktivierten Position (Ruheposition) in eine wie in der 2 gezeigten Trennposition betätigt wurde.Further, a mechanical separator 20 shown so above the fusible link 11 is arranged and adapted to a trigger signal of the fuse 10 towards the fusible link as in 2 indicated to be able to cut through the dividing element 20 with its frontal separating section 21 from the in 1 shown not activated position (rest position) in one as in the 2 shown separating position has been actuated.

Die Betätigung des Trennelements 20 erfolgt mittels einer aktivierbaren pyrotechnischen Zündeinheit 30, die vorliegend eine pyroteschnische Sprengkapsel mit einer Sprengladung 32 darstellt. Die die pyrotechnischen Zündeinheit 30 verfügt hierzu über Zünderanschlüsse 31, 32, welche jeweils mit einem der Anschlüsse 13, 14 über Steuerdrähte elektrisch verbunden sind, zum Detektieren eines Zündsignals ZS von der Schmelzsicherung 20.The actuation of the separating element 20 takes place by means of an activatable pyrotechnic ignition unit 30 , in the present case a pyrotechnic detonator with an explosive charge 32 represents. The pyrotechnic ignition unit 30 has this fuze connections 31 . 32 , each with one of the connections 13 . 14 are electrically connected via control wires, for detecting an ignition signal ZS from the fuse 20 ,

Im Normalbetrieb fließt durch den Schmelzleiter ein Strom I < Imax, d. h. einem Strom kleiner einem zulässigen Maximalstrom. Da der Schmelzleiter 11 niederohmig ist, ist der Spannungsabfall zwischen den Anschlüssen 13, 14 nahezu bei Null bzw. ist der Spannungsabfall US gering. Solange der Spannungsabfall aber unterhalb der Zündspannung UZ der Zündeinheit 30 der pyroteschnische Sprengkapsel liegt, bleibt das Trennelement 20 in seiner nicht aktivierten Ruhestellung.In normal operation, a current I <I max , ie a current smaller than a permissible maximum current, flows through the fusible conductor. Since the fusible link 11 low impedance, is the voltage drop between the terminals 13 . 14 almost at zero or the voltage drop U S is low. As long as the voltage drop but below the ignition voltage U Z of the ignition unit 30 the pyrotechnic detonator lies, remains the separator 20 in its non-activated rest position.

Sobald der Normalbetrieb verlassen wird und durch den Schmelzleiter ein Strom I > Imax, d. h. einem Strom oberhalb einem zulässigen Maximalstrom fließt, wird der Schmelzleiter 11 hochohmig. Der Spannungsabfall steigt dann auf einen Wert oberhalb der Zündspannung UZ der Zündeinheit 30 der pyroteschnische Sprengkapsel und das Trennelement 20 wird über die pyoteschnische Treibladung, die dann gezündet wird, durch die Energie in seine Trennstellung betätigt.As soon as the normal operation is exited and a current I> I max , ie a current above a permissible maximum current, flows through the fusible conductor, the fusible conductor becomes 11 high impedance. The voltage drop then rises to a value above the ignition voltage U Z of the ignition unit 30 the pyrotechnical detonator and the separator 20 is actuated by the energy in its release position on the pyoteschnische propellant, which is then ignited.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die Treibgase gezielt durch eine in Trennposition freigegebene Öffnung in der Zündeinheit 30 geleitet werden. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Trennelement 20 eine Rastgeometrie besitzt oder mit einer solchen zusammenwirkt, um das Trennelement 20 in seiner Trennstellung zu arretieren oder festzulegen.It can also be provided that the propellant gases targeted by a release in the release position opening in the ignition unit 30 be directed. It can further be provided that the separating element 20 has a locking geometry or cooperates with such a, to the separating element 20 to lock or fix in its release position.

Dabei kann auch vorgesehen sein, dass beim Betätigen des Trennelements 20 die Ansteuerdrähte zu den Anschlüssen 13, 14 mit getrennt werden.It can also be provided that upon actuation of the separating element 20 the drive wires to the terminals 13 . 14 to be disconnected.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008064393 A1 [0009] DE 102008064393 A1 [0009]
  • DE 19757026 A1 [0010] DE 19757026A1 [0010]

Claims (10)

Schutzvorrichtung (1), vorzugsweise zum sicheren Trennen einer elektrischen Verbindungsanordnung (12) in einer Hochstrom- und/oder Hochspannungsanwendung umfassend: a. eine Schmelzsicherung (10) mit einem Schmelzleiter (11) zwischen einem ersten Anschluss (13) und einem zweiten Anschluss (14); b. ein auslösbares (mechanisches) Trennelement (20), das angeordnet und ausgebildet ist, um auf ein Auslösesignal der Schmelzsicherung (10) hin die elektrische Verbindungsanordnung (12) über das Trennelement (20) zwischen den Anschlüssen (13, 14) zu trennen.Protection device ( 1 ), preferably for safely disconnecting an electrical connection arrangement ( 12 ) in a high current and / or high voltage application comprising: a. a fuse ( 10 ) with a fusible conductor ( 11 ) between a first port ( 13 ) and a second connection ( 14 ); b. a releasable (mechanical) separating element ( 20 ), which is arranged and adapted to a trigger signal of the fuse ( 10 ) the electrical connection arrangement ( 12 ) via the separating element ( 20 ) between the terminals ( 13 . 14 ) to separate. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (20) ein mechanisches Trennelement ist, welches mit einem Trennabschnitt (21) ausgebildet ist und von eine nicht aktivierten Position in eine den Schmelleiter (11) trennende Position betätigt werden kann.Protection device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the separating element ( 20 ) is a mechanical separating element, which with a separating section ( 21 ) is formed and from a non-activated position in one of the Schmelleiter ( 11 ) separating position can be actuated. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (20) mittels einer aktivierbaren pyrotechnischen Zündeinheit (30) wie einer Sprengkapsel, einer Sprengladung oder einem Pyroelement aktivierbar, vorzugsweise in seine trennende Position betätigbar ist.Protection device ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the separating element ( 20 ) by means of an activatable pyrotechnic ignition unit ( 30 ) Activatable as a detonator, an explosive charge or a pyroelement, preferably in its separating position is actuated. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das die pyrotechnischen Zündeinheit (30) über Zünderanschlüsse (31, 32) verfügt, welche jeweils mit einem der Anschlüsse (13, 14) elektrisch verbunden sind, zum Detektieren eines Zündsignals (ZS) von der Schmelzsicherung (20).Protection device ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the pyrotechnic ignition unit ( 30 ) via igniter connections ( 31 . 32 ), each with one of the connections ( 13 . 14 ) are electrically connected, for detecting an ignition signal (ZS) from the fuse ( 20 ). Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das das Zündsignal (ZS) zum Aktivieren der pyrotechnischen Zündeinheit (30) als ein Spannungssignal, vorzugsweise über den Spannungsabfall US beim Aufschmelzen der Schmelzsicherung erzeugt wird.Protection device ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the ignition signal (ZS) for activating the pyrotechnic ignition unit (ZS) 30 ) is generated as a voltage signal, preferably via the voltage drop U S during melting of the fuse. Schutzvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die pyrotechnischen Zündeinheit (30) eine charakteristische Auslösespannung UL aufweist und das Aktivieren der pyrotechnischen Zündeinheit (30) beim Überschreiten des Spannungsabfall US über die Auslösespannung UL der pyrotechnischen Zündeinheit (30) erfolgen kann.Protection device ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the pyrotechnic ignition unit ( 30 ) has a characteristic tripping voltage U L and the activation of the pyrotechnic ignition unit ( 30 ) when exceeding the voltage drop U S on the trigger voltage U L of the pyrotechnic ignition unit ( 30 ). Schutzvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überschreiten des Spannungsabfall US beim Überschreiten eines Maximalstromwertes Imax durch den Schmelzleiter (11) unmittelbar als Auslösesignal zum Aktivieren der pyrotechnischen Zündeinheit (30) verwendet wird.Protection device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the exceeding of the voltage drop U S when exceeding a maximum current value I max by the fusible conductor ( 11 ) directly as a trigger signal for activating the pyrotechnic ignition unit ( 30 ) is used. Schutzvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzsicherung (10) eine träge Kennlinie im Auslöseverhalten aufweist, so dass ein Auslösen bis zu einer definierten Spitzenstrombeständigkeit gegeben ist.Protection device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the fuse ( 10 ) has a sluggish characteristic in the tripping behavior, so that tripping is given up to a defined peak current resistance. Schutzvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (20) als ein den Schmelzleiter (11) durchrennendes Kunststoffschneidelement, vorzugsweise ein Kunststoffkeil ausgebildet ist oder diesen aufweist.Protection device ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating element ( 20 ) as a the fusible conductor ( 11 ) durchrennendes plastic cutting element, preferably a plastic wedge is formed or has this. Bordnetz mit wenigstens einer elektrischen Verbindungsanordnung (12), die über eine Schutzvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 abgesichert ist.On-board network with at least one electrical connection arrangement ( 12 ), which have a protective device ( 1 ) is secured according to one of claims 1 to 9.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3051282A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-17 Herakles CUTTING DEVICE FOR CONNECTING TO AN ELECTRICAL CIRCUIT
DE102016216829A1 (en) 2016-09-06 2018-03-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Separating device for separating an electrical connection between two components of a motor vehicle, and device with such a separating device
EP3327745A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Electric fuse, method for operating an electric fuse and electrical traction network
CN108116232A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 大众汽车有限公司 Electric safety device, the operation method of electric safety device and electric traction network
DE102017207736B3 (en) 2017-05-08 2018-08-23 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Pyrotechnic circuit breaker and supply network with a pyrotechnic circuit breaker
CN111587469A (en) * 2017-11-14 2020-08-25 阿丽亚娜集团股份有限公司 Firework switching device
EP3840006A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-23 Littelfuse, Inc. Active and passive fuse module
US20210350994A1 (en) * 2019-12-16 2021-11-11 Ganesh Nagaraj Channakesavelu Active/passive fuse module
US11387068B2 (en) 2019-12-16 2022-07-12 Littelfuse, Inc. Active/passive fuse module
EP4307333A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-17 Littelfuse, Inc. Active/passive fuse module

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19757026A1 (en) 1997-12-20 1999-07-01 Leonische Drahtwerke Ag Electrical fuse
DE102008064393A1 (en) 2008-12-22 2010-07-08 Lisa Dräxlmaier GmbH Device for securing electrical conductor in vehicle, has electrical fuse and controllable switch element, where controllable switch element and electrical fuse are designed as parallel circuit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19757026A1 (en) 1997-12-20 1999-07-01 Leonische Drahtwerke Ag Electrical fuse
DE102008064393A1 (en) 2008-12-22 2010-07-08 Lisa Dräxlmaier GmbH Device for securing electrical conductor in vehicle, has electrical fuse and controllable switch element, where controllable switch element and electrical fuse are designed as parallel circuit

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019515476A (en) * 2016-05-16 2019-06-06 アリアングループ・エス・ア・エス Circuit breaker device for connection to electrical circuits
WO2017198937A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-23 Arianegroup Sas Breaker device intended to be linked to an electrical circuit
CN109478482B (en) * 2016-05-16 2020-06-12 阿丽亚娜集团联合股份公司 Circuit breaker apparatus for connection to an electrical circuit
US10622179B2 (en) 2016-05-16 2020-04-14 Arianegroup Sas Breaker device for connection to an electrical circuit
FR3051282A1 (en) * 2016-05-16 2017-11-17 Herakles CUTTING DEVICE FOR CONNECTING TO AN ELECTRICAL CIRCUIT
CN109478482A (en) * 2016-05-16 2019-03-15 阿丽亚娜集团联合股份公司 For being connected to the breaker apparatus of circuit
DE102016216829A1 (en) 2016-09-06 2018-03-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Separating device for separating an electrical connection between two components of a motor vehicle, and device with such a separating device
US10328801B2 (en) 2016-11-28 2019-06-25 Volkswagen Ag Electrical fuse, method of operating an electrical fuse and electrical traction network
CN108116232A (en) * 2016-11-28 2018-06-05 大众汽车有限公司 Electric safety device, the operation method of electric safety device and electric traction network
EP3327745A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Electric fuse, method for operating an electric fuse and electrical traction network
CN108116232B (en) * 2016-11-28 2021-10-15 大众汽车有限公司 Electrical safety device, method for operating an electrical safety device, and electrical traction network
DE102017207736B3 (en) 2017-05-08 2018-08-23 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Pyrotechnic circuit breaker and supply network with a pyrotechnic circuit breaker
CN111587469A (en) * 2017-11-14 2020-08-25 阿丽亚娜集团股份有限公司 Firework switching device
EP3840006A1 (en) * 2019-12-16 2021-06-23 Littelfuse, Inc. Active and passive fuse module
US20210350994A1 (en) * 2019-12-16 2021-11-11 Ganesh Nagaraj Channakesavelu Active/passive fuse module
US11387068B2 (en) 2019-12-16 2022-07-12 Littelfuse, Inc. Active/passive fuse module
US11594391B2 (en) * 2019-12-16 2023-02-28 Littelfuse International Holding, Llc. Active/passive fuse module
EP4307333A1 (en) * 2022-07-14 2024-01-17 Littelfuse, Inc. Active/passive fuse module

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