JP2001525158A - 電気装置の保護装置 - Google Patents

電気装置の保護装置

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    • H01H2039/008Switching devices actuated by an explosion produced within the device and initiated by an electric current using the switch for a battery cutoff

Abstract

(57)【要約】 本発明は、負荷を車両搭載電源網における極性誤り損傷から保護し、かつリミット素子とトリガ素子とを有する回路装置に関するものであり、極性誤りの場合に車両搭載電源網電圧は制限され、誤って極性で接続された電圧源を切り離すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 電気装置の保護装置 本発明は、負荷を車両搭載電源網における極性誤りによる損傷から保護し、か つリミット素子とトリガユニットとを有する回路装置に関する。 車両搭載電源網における所定の素子の使用、例えば自動車の車両搭載電源網に おける電解コンデンサまたはMOSFETベースの半導体電力スイッチの使用は 、極性誤りの危険性により制約される。電解コンデンサの場合、極性誤りにより コンデンサは爆発して破壊されることがあり、その結果相応の損傷を引き起こす ことがある。これに対して半導体スイッチでは極性誤りの場合に、通常のMOS トランジスタによるバックワードダイオードを介して大電流が流れ、これにより スイッチが破壊され、および/または意図しない負荷の導通が生じることがある 。殊に問題なのはブリッジ回路である。 電解コンデンサも半導体素子も自動車の車両搭載電源網領域に使用されること が多くなっている。殊にパルス幅変調を介して制御される電気モータの場合には 、半導体スイッチのための高いスイッチング周波数が必要である。電解コンデン サが使用されるのは、車両搭載電源網への反作用を回避するためである。 車両搭載電源網のバッテリを極性誤りから機械的に保護するための公知の手段 は、自動車では実施することができない。なぜなら市販されているバッテリはそ れに適していないからである。始動補助時の極性誤りに対して保護を実施するこ ともできない。また個々の構成素子または個々の構成群を、直列に接続されたダ イオードによって極性誤りによる損傷から保護することも公知である。ただしこ こでの欠点は、電流が大きい場合に保護ダイオードの損失電力が極めて増大する ことである。損失電力の小さい別の手段は、保護されるべき素子に、逆に接続さ れたMOSFETの直列回路であり、これは例えばDE3930896から公知 である。しかしながらこの解決手段は極めて高価である。 DE−OS2919022から、中央に接続されたリレーにより極性誤りを回 避することが公知である。しかしこのリレーは導通状態で比較的高い制御電力を 要し、さらに比較的高い導通抵抗を有する。これにより始動時にシステム特性が 悪化することを考慮しなければならない。またリレーの場合には大電流の遮断時 にスイッチ接点が溶融する危険性がある。 本発明の課題は、車両搭載電源網における極性誤りによる損傷から負荷を保護 する回路装置であり、しかも簡単に実施可能であり、負荷電流の大きな車両搭載 電源網の場合にも適切な電力バランスを有しており、 さらに負荷もバッテリも保護できる回路装置を提供することである。 上記課題は請求項1の特徴部分により解決される。別の有利な実施形態は従属 請求項および実施例の説明に記載されている。 本発明では車両搭載電源網に並列にリミット素子が接続されており、このリミ ット素子が極性誤り時に電圧を危険のない低い値に抑える。殊に有利であるのは 極めて非線形な特性曲線を備えたダイオードであり、ここでこのダイオードは電 圧値が小さい場合例えばスイッチオン電圧値の場合に低抵抗であり、かつこの低 抵抗状態で大きな電流を流すことができる。 有利であるのは、車両搭載電源網給電部への電気的接続を極性誤り時に、少な くとも間接的に切り離すことである。有利にはスイッチング可能な断路素子例え ば温度により作動可能な爆発形スイッチ素子を使用する。この素子は、リミット 素子によって極性誤り状態が識別されると直ちにトリガされる。このことの利点 は種々の極性誤り状態時に負荷およびバッテリが極性誤りによる損傷から保護さ れることである。 殊に有利であるのは、極性誤り時にリミット素子に流れる大電流および/また は電圧降下を、トリガユニットを作動させるために使用することである。電圧パ ルスの極性が一時的に誤った場合に、断路素子が意図に反してトリガされること はない。 以下では本発明の重要な特徴を、図により詳細に説明する。 図1はリミット素子、トリガ素子および断路素子を備えた本発明の装置の基本 回路図である。 図2はリミット素子、トリガ素子および断路素子を備えた本発明の装置の基本 回路図である。 図3は本発明の装置の回路例である。 図1にはリミット素子、トリガ素子および断路素子を備えた本発明の装置の基 本回路図が、自動車の車両搭載電源網の例で示されている。リミット素子1は車 両搭載電源網14の2つの端子の間に配置されている。この車両搭載電源網14 は、車両搭載電源網給電部10例えばバッテリにより給電されている。付加的に 図示しないジェネレータを設けることもできる。この車両搭載電源網14は、車 両搭載電源網給電部の正の電極端子11と負の電極端子12との間に配置されて いる。トリガユニット2は、印加電圧の極性ないしはリミット素子1を監視し、 有利にはリミット素子1での大電流および/または電圧降下を識別することがで きる。断路素子はスイッチ17例えば爆発形スイッチにより構成することができ 、この爆発形スイッチは、加熱素子15により熱的に作動される。またはこの断 路素子は、別の適切なスイッチおよび/またはリレーを組み合わせることによっ て構成することができる。このような組合せにより、車両搭載電源網給電部10 例えばバッテリの端子の極性が誤っている場合または車両搭載電源網電圧の外部 からの給電の際の極性が誤っている場合例えばエンジンに対する始動補助の場合 に、車両搭載電源網給電部10を車両搭載電源網14から切り離す。 有利には電極端子11と電極端子12との間の電圧の極性が測定される。例え ば自動車に接続された電極12に対して負の電圧が、正の電極端子11に印加さ れた極性誤りの場合に、トリガユニット2を作動させる信号が生成され、このト リガユニット2がバッテリ10を車両搭載電源網14から切り離す。断路素子の スイッチ17のトリガは有利には1つまたは複数の条件に依存して行うことがで きる。これにより例えば自動車の車両搭載電源網14から車両搭載電源網給電部 10を、自動車の内燃機関が動作していない場合および/または自動車が停止し ている場合および/またはジェネレータが電流を供給していない場合にのみ切り 離すことができる。このために断路素子構成コンポーネントに例えば加熱素子1 5に並列に、開放状態でのみ例えば加熱素子15に電流を流すことのできるイネ ーブルスイッチ16を配置すると有利である。この手段により自動車の動作安全 性を向上させることができる。 トリガユニットに付加的に端子3を設け、この端子3により車両搭載電源網1 4をバッテリ10から切り 離すための別のトリガ信号を供給すると有利である。これにより本発明の極性誤 り保護装置を別の安全装置例えばクラッシュセンサまたは過電流センサと組み合 わせることができ、これらのセンサによりそれぞれのエラー状態の発生時にバッ テリ10と車両搭載電源網14との接続の切り離しをトリガする。 極性誤りの場合、本発明では負の車両搭載電源網電圧はまず、有利には大電流 を流すことのできる素子1により制限される。これにより断路素子をトリガする まで車両搭載電源網14に印加されている負電圧は、車両搭載電源網14に設け られている残りのいずれの素子に対しても、危険な値には達しないことが保証さ れる。リミット素子1は有利にはジェネレータダイオードであり、このジェネレ ータダイオードは順方向の大電流の場合にのみ導通し、導電率が高い状態では大 電流例えば100アンペア以上を許容することができる。これにより散発的に現 れる、車両搭載電源網14におけるエネルギーの少ない負のパルス例えば第1ま たは第3aタイプのシャフナーパルス(Schaffnerpulse)により、断路素子が不都 合にトリガされてしまうことがないことが保証される。電流レベルないしは制限 電圧はリミット素子例えばダイオードにより設定することができる。断路素子を トリガするために、リミット素子1に十分に大きな電流を流し、これにより発生 し得る極性誤りを確実に識別しなければならない。 リミット素子1において大電流により発生し、極性の誤った小さな電圧降下は 、トリガ電子機器2によって識別される。このトリガ電子機器2はターンオンし 、したがって素子15に電流を生成し、この素子15が断路素子をトリガする。 この断路素子が例えば火工術による断路素子により構成されている場合には、素 子15は所属の点火装置により構成される。火薬を起爆することによりバッテリ 10は車両搭載電源網14から切り離される。 トリガユニット2はリミット素子1に大電流が流れる場合にのみ反応するため 、例えば自動車の始動補助時の極性誤りの場合に、断路素子例えばスイッチ17 が開くのは、自動車のバッテリ10が十分に弱く、反転した極性で接続された外 部バッテリが十分な電流を供給して、車両搭載電源網に実際に損傷を与える可能 性がある場合に限られることが保証される。これ以外の場合には車両搭載電源網 14の負の電圧は断路が必要とするほどに高くはならない。 リミット素子1で降下する電圧がそれほど高くなく、したがってトリガ素子2 に対して十分な大きなトリガ電流が流れる可能性がある場合には、トリガユニッ ト2をバッテリ側で断路素子のスイッチ17に接続することにより、トリガユニ ット2における電圧を上昇させることができる。これは図2に示されている。こ のようにすることの利点は、リミット素子1を介して 流れる大電流により、断路素子例えばスイッチ17を介し、かつ場合によって設 けられている接続ケーブルを介し、さらに場合によっては設けられている中継抵 抗を介して降下する比較的大きな電圧降下が発生し、この電圧降下をトリガユニ ットのトリガに利用できることである。 極性誤りがない場合、リミット素子1もトリガ回路2も車両搭載電源網14に 影響を与えない。殊に有利であるのは、リミット素子1とトリガ回路2は極性誤 りのない通常動作状態では電力を消費しないことである。 図3には本発明による極性誤り保護回路の回路例が示されている。大電流用に 設計されているジェネレータダイオードとすると有利である第1のダイオード2 4は、車両搭載電源網14に並列に配置されている。この第1ダイオード24の カソードは正の電極11と接続されており、そのアノードは負の電極12例えば 回路のアース電位と接続されている。トリガユニット2は、バイポーラトランジ スタ18、第2のダイオード21、第1のオーム抵抗22、第2のオーム抵抗2 3、および第3のダイオード19により構成されている。 極性誤り時に負電圧が高くなって初めて遮断しなければならない場合には、第 1ダイオード24を2つまたは複数のダイオードの直列回路により置き換えるこ とができる。複数のダイオードを並列接続および/または直列接続することによ りリミット素子1に組合せて、このリミット素子1の許容電流量および電圧制限 値を所要の電圧値および/または電流値に適合させることは有利である。 第1ダイオード24に並列に、バイポーラトランジスタ18と断路素子の点火 装置15とからなる直列回路が配置されている。トランジスタ18のコレクタは 正の電極11に、トランジスタ18のエミッタは点火装置15に接続されている 。ベースは第2ダイオード21のカソードに接続されており、そのアノードは負 の電極12に接続されている。このアノードは第1抵抗22を介して電極12に 接続することもできる。この第2ダイオード21に並列にもう1つ、トランジス タ18が意図せずにスイッチオンされることを回避する第2抵抗23が配置され ている。 リミット素子1が複数のダイオードの直列回路および/または並列回路により 構成されている場合、第2ダイオード21も同様に、ダイオードの直列回路およ び/または並列回路により、リミット素子1の電圧値および/または電流値に適 合させると有利である。 第3ダイオード19は、そのカソードがトランジスタ18のベースに接続され ており、この第3ダイオードにより、トリガユニット2の入力側20に別のトリ ガ信号を入力結合することができる。この入力側20 はダイオード19のアノードに接続されている。 トランジスタ18におけるコレクターエミッタ間電圧降下は有利には、第1ダ イオード24での電圧降下よりも小さい。トランジスタ18は極性誤り時に反転 モードで駆動されるが、それはこの場合にこのトランジスタのコレクターエミッ タ間の電圧降下が最も低いからである。したがってリミット素子1での負電圧が 低い場合にも、点火装置15に十分大きな電流が供給される。第1ダイオード2 4での電圧降下を適切に設定することは有利である。 スイッチ17を開く時に負の電圧パルスが車両搭載電源網14に現れることが あれば、スイッチ17がリミット素子1からバッテリ側に配置されているこの装 置では、リミット素子1の負電圧は、車両搭載電源網14に接続されている負荷 に対して損傷を与えない値に制限されることになる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年4月20日(1999.4.20) 【補正内容】 明細書 電気装置の保護装置 本発明は、負荷を車両搭載電源網における極性誤りによる損傷から保護し、か つリミット素子とトリガユニットとを有する回路装置に関する。 車両搭載電源網における所定の素子の使用、例えば自動車の車両搭載電源網に おける電解コンデンサまたはMOSFETベースの半導体電力スイッチの使用は 、極性誤りの危険性により制約される。電解コンデンサの場合、極性誤りにより コンデンサは爆発して破壊されることがあり、その結果相応の損傷を引き起こす ことがある。これに対して半導体スイッチでは極性誤りの場合に、通常のMOS トランジスタによるバックワードダイオードを介して大電流が流れ、これにより スイッチが破壊され、および/または意図しない負荷の導通が生じることがある 。殊に問題なのはブリッジ回路である。 電解コンデンサも半導体素子も自動車の車両搭載電源網領域に使用されること が多くなっている。殊にパルス幅変調を介して制御される電気モータの場合には 、半導体スイッチのための高いスイッチング周波数が必要である。電解コンデン サが使用されるのは、車両搭載電源網への反作用を回避するためである。 車両搭載電源網のバッテリを極性誤りから機械的に保護するための公知の手段 は、自動車では実施することができない。なぜなら市販されているバッテリはそ れに適していないからである。始動補助時の極性誤りに対して保護を実施するこ ともできない。また個々の構成素子または個々の構成群を、直列に接続されたダ イオードによって極性誤りによる損傷から保護することも公知である。ただしこ こでの欠点は、電流が大きい場合に保護ダイオードの損失電力が極めて増大する ことである。損失電力の小さい別の手段は、保護されるべき素子に、逆に接続さ れたMOSFETの直列回路であり、これは例えばDE3930896から公知 である。しかしながらこの解決手段は極めて高価である。 DE−OS2919022から、中央に接続されたリレーにより極性誤りを回 避することが公知である。しかしこのリレーは導通状態で比較的高い制御電力を 要し、さらに比較的高い導通抵抗を有する。これにより始動時にシステム特性が 悪化することを考慮しなければならない。またリレーの場合には大電流の遮断時 にスイッチ接点が溶融する危険性がある。 さらにGB−A−1116941から、負荷を車両搭載電源網における極性誤 りによる損傷から保護する回路装置が公知である。ここではリミット素子が車両 搭載電源網に並列に接続されており、これにより極性 を誤った場合に車両搭載電源網電圧が所定の値に制限される。このリミット素子 は、非線形の電流−電圧特性曲線を有するダイオードにより形成されている。断 路素子により、所定の電流値を上回った場合には直ちに車両搭載電源網への接続 が断たれる。車両搭載電源網を能動的に切り離す手段であり、しかも原状を回復 可能であるものは存在しない。 DE−A−19525112から、負荷を車両搭載電源網における極性誤りに よる損傷から保護する回路装置が公知である。リミット素子は車両搭載電源網に 並列に接続されており、これが極性誤り時に車両搭載電源網電圧を制限する。こ のリミット素子は、公知のように非線形の電流−電圧特性曲線を有する2のダイ オードの直列回路により形成されている。所定の電流値を上回ると付加的な制御 回路により直ちに断路素子が間接的にスイッチされ、この断路素子によって車両 搭載電源網が負荷から切り離される。 従来技術から公知のどの回路装置によっても、それぞれの手段で負荷を極性誤 りから保護することができる。従来公知の回路装置はすべて上記のような適用に 限られており、しかも別の付加的な安全装置と組み合わせることができないとい う欠点を有している。場合に応じて設けられている車両搭載電源網の付加的な安 全装置にはそれぞれそれ自体で完全な制御回路と断路素子を設けなければならな い。 したがって本発明の課題は、負荷を車両搭載電源網における極性誤りによる損 傷から保護する回路装置であり、しかも負荷を極性誤りによる損傷から保護する だけでなく、さらに別の安全装置と組み合わせることができ、これにより種々の エラーに対する総括的な安全装置として使用することのできる保護回路装置を提 供することである。 上記課題は請求項1の特徴部分により解決される。別の有利な実施形態は従属 請求項および実施例の説明に記載されている。 本発明では車両搭載電源網に並列にリミット素子が接続されており、このリミ ット素子が極性誤り時に電圧を危険のない低い値に抑える。殊に有利であるのは 極めて非線形な特性曲線を備えたダイオードであり、ここでこのダイオードは電 圧値が小さい場合例えばスイッチオン電圧値の場合に低抵抗であり、かつこの低 抵抗状態で大きな電流を流すことができる。 本発明では有利には、トリガユニットに付加的に端子3を設け、この端子3に より、車両搭載電源網をバッテリ10から切り離す別のトリガ信号が供給される 。したがって本発明の極性誤り保護装置を別の安全装置例えばクラッシュセンサ または過電流センサを組合せることができ、これらのセンサによりそれぞれの誤 り状態が発生した場合にバッテリ10と車両搭載電源網14との接続の切断をト リガする。 有利であるのは、車両搭載電源網給電部への電気的接続を極性誤り時に、少な くとも間接的に切り離すことである。有利にはスイッチング可能な断路素子例え ば温度により作動可能な爆発形スイッチ素子を使用する。この素子は、リミット 素子によって極性誤り状態が識別されると直ちにトリガされる。このことの利点 は種々の極性誤り状態時に負荷およびバッテリが極性誤りによる損傷から保護さ れることである。 殊に有利であるのは、極性誤り時にリミット素子に流れる大電流および/また は電圧降下を、トリガユニットを作動させるために使用することである。電圧パ ルスの極性が一時的に誤った場合に、断路素子が意図に反してトリガされること はない。 以下では本発明の重要な特徴を、図により詳細に説明する。 図1はリミット素子、トリガ素子および断路素子を備えた本発明の装置の基本 回路図である。 図2はリミット素子、トリガ素子および断路素子を備えた本発明の装置の基本 回路図である。 図3は本発明の装置の回路例である。 図1にはリミット素子、トリガ素子および断路素子を備えた本発明の装置の基 本回路図が、自動車の車両搭載電源網の例で示されている。リミット素子1は車 両搭載電源網14の2つの端子の間に配置されている。この車両搭載電源網14 は、車両搭載電源網給電部 10例えばバッテリにより給電されている。付加的に図示しないジェネレータを 設けることもできる。この車両搭載電源網14は、車両搭載電源網給電部の正の 電極端子11と負の電極端子12との間に配置されている。トリガユニット2は 、印加電圧の極性ないしはリミット素子1を監視し、有利にはリミット素子1で の大電流および/または電圧降下を識別することができる。断路素子はスイッチ 17例えば爆発形スイッチにより構成することができ、この爆発形スイッチは、 加熱素子15により熱的に作動される。またはこの断路素子は、別の適切なスイ ッチおよび/またはリレーを組み合わせることによって構成することができる。 このような組合せにより、車両搭載電源網給電部10例えばバッテリの端子の極 性が誤っている場合または車両搭載電源網電圧の外部からの給電の際の極性が誤 っている場合例えばエンジンに対する始動補助の場合に、車両搭載電源網給電部 10を車両搭載電源網14から切り離す。 有利には電極端子11と電極端子12との間の電圧の極性が測定される。例え ば自動車に接続された電極12に対して負の電圧が、正の電極端子11に印加さ れた極性誤りの場合に、トリガユニット2を作動させる信号が生成され、このト リガユニット2がバッテリ10を車両搭載電源網14から切り離す。断路素子の スイッチ17のトリガは有利には1つまたは複数の条 件に依存して行うことができる。これにより例えば自動車の車両搭載電源網14 から車両搭載電源網給電部10を、自動車の内燃機関が動作していない場合およ び/または自動車が停止している場合および/またはジェネレータが電流を供給 していない場合にのみ切り離すことができる。このために断路素子構成コンポー ネントに例えば加熱素子15に並列に、開放状態でのみ例えば加熱素子15に電 流を流すことのできるイネーブルスイッチ16を配置すると有利である。この手 段により自動車の動作安全性を向上させることができる。 極性誤りの場合、本発明では負の車両搭載電源網電圧はまず、有利には大電流 を流すことのできる素子1により制限される。これにより断路素子をトリガする まで車両搭載電源網14に印加されている負電圧は、車両搭載電源網14に設け られている残りのいずれの素子に対しても、危険な値には達しないことが保証さ れる。リミット素子1は有利にはジェネレータダイオードであり、このジェネレ ータダイオードは順方向の大電流の場合にのみ導通し、導電率が高い状態では大 電流例えば100アンペア以上を許容することができる。これにより散発的に現 れる、車両搭載電源網14におけるエネルギーの少ない負のパルス例えば第1ま たは第3aタイプのシャフナーパルス(Schaffnerpulse)により、断路素子が不都 合にトリガされてしまうこ とがないことが保証される。電流レベルないしは制限電圧はリミット素子例えば ダイオードにより設定することができる。断路素子をトリガするために、リミッ ト素子1に十分に大きな電流を流し、これにより発生し得る極性誤りを確実に識 別しなければならない。 請求の範囲 2. 前記別の安全装置は、クラッシュセンサまたは過電流センサから構成さ れている 請求項1に記載の回路装置。 3. リミット素子(1)は少なくとも1つのジェネレータダイオードから構 成されている 請求項1または2に記載の回路装置。 4. 断路素子(17)は爆発形スイッチである 請求項1から3までのいずれか1項に記載の回路装置。 5. リミット素子(1)は第1のダイオード(24)から構成されており、 該第1ダイオード(24)は車両搭載電源網(14)に並列に接続されており、 第1ダイオード(24)のカソードは車両搭載電源網(14)の正の電極端子 (11)に、第1ダイオード(24)のアノードは車両搭載電源網(14)の負 の電極端子(12)にそれぞれ接続されており、 リミット素子(1)に並列に、バイポーラトランジスタ(18)と、断路素子 (17)をトリガする点火装置(15)とからなる直列回路が配置されており、 トランジスタ(18)のコレクタ端子は正の電極端子(11)に、トランジス タ(18)のエミッタ端子は点火装置(15)に、トランジスタ(18)のベー ス端子は第2ダイオード(21)のカソードにそれぞ れ接続されており、 第2ダイオード(21)のアノード端子は少なくとも間接的に、車両搭載電源 網の負の電極端子(12)に接続されており、 第2ダイオード(21)に並列に第1抵抗(23)が配置されている 請求項1から4に記載の回路装置。 6. 第3のダイオード(19)のカソードは、トランジスタ(18)のベー スに接続されており、 第3ダイオード(19)のアノードを以て信号入力側(20)を構成している 請求項5に記載の回路装置。 7. 第2ダイオード(21)は第2抵抗(22)と直列に接続されている 請求項5に記載の回路装置。 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成11年7月1日(1999.7.1) 【補正内容】 請求の範囲 1. 車両搭載電源網(14)における負荷を保護する回路装置であって、 極性誤り保護部とトリガユニット(2)とを備えており、 極性誤り保護部は、非線形の電流−電圧特性曲線を備えたリミット素子(1) から構成されており、 該リミット素子(1)は、車両搭載電源網(14)に並列に接続されており、 かつ極性が誤っている場合に車両搭載電源網電圧を所定の値に制限し、 前記トリガユニット(2)は少なくとも間接的に断路素子(17)を制御し、 該断路素子(17)は、トリガユニット(2)でトリガ信号が発生した場合に 車両搭載電源網給電部(10)への接続を断つ形式の回路装置において、 トリガユニット(2)は、付加的な端子(3)を有しており、 該端子(3)により、別の安全装置からの別のトリガ信号が、車両搭載電源網 (14)を車両搭載電源網給電部(10)から切り離すためのトリガユニットに 供給されることを特徴とする 保護回路装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. リミット素子とトリガ素子とを備えており、負荷を車両搭載電源網にお ける極性誤りによる損傷から保護する回路装置において、 車両搭載電源網(14)は、該車両搭載電源網(14)に並列に接続されてい るリミット素子(1)を有しており、 該リミット素子(1)は、電圧の極性が誤っている場合に車両搭載電源網電圧 を所定の値に制限することを特徴とする 保護回路装置。 2. リミット素子(1)は、非線形の電流−電圧特性曲線を有しており、お よび/または所定の電流値以上、および/または所定の電圧値以上では抵抗値が 低い 請求項1に記載の回路装置。 3. 車両搭載電源網給電部への接続は、所定の電流値および/または所定の 電圧値を上回ると直ちに、少なくとも間接的に切り離される 請求項2に記載の回路装置。 4. リミット素子(1)は、1つのダイオード(24)または複数のダイオ ードの直列回路および/または並列回路により構成されている 請求項1から3までのいずれか1項に記載の回路装 置。 5. リミット素子(1)は少なくとも1つのジェネレータダイオードにより 構成されている 請求項1から4までのいずれか1項に記載の回路装置。 6. トリガ素子(2)により、断路素子を制御する 請求項1に記載の回路装置。 7. 断路素子はスイッチ(17)を有する 請求項6に記載の回路装置。 8. スイッチ(17)は爆発形スイッチである 請求項7に記載の回路装置。 9. リミット素子(1)は第1ダイオード(24)により構成されており、 該第1ダイオード(24)は車両搭載電源網(14)に並列に接続されており 、 第1ダイオード(24)のカソードは車両搭載電源網(14)の正の電極(1 1)に、前記第1ダイオード(24)のアノードは車両搭載電源網(14)の負 の電極(12)に接続されており、 リミット素子(1)に並列に、バイポーラトランジスタ(18)と、断路素子 (17)をトリガする点火装置(15)とからなる直列回路が配置されており、 トランジスタ(18)のコレクタ端子は正の電極(11)に、トランジスタ( 18)のエミッタ端子は点 火装置(15)に、トランジスタ(18)のベース端子は第2ダイオード(21 )のカソードに接続されており、 第2ダイオード(21)のアノード端子は少なくとも間接的に、車両搭載電源 網の負の電極(12)に接続されており、 第2ダイオード(21)に並列に第1抵抗(23)が配置されている 請求項1に記載の回路装置。 10. 第3ダイオード(19)のカソードは、トランジスタ(18)のベー スに接続されており、 アノードにより信号入力側(20)を形成している 請求項9に記載の回路装置。 11. 第2ダイオード(21)は第2抵抗(22)に直列に接続されている 請求項9に記載の回路装置。
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19901351A1 (de) * 1999-01-15 2000-07-27 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung zum Schutz gegen Spannungsverpolung
DE19937491B4 (de) * 1999-08-07 2009-07-09 Volkswagen Ag Sicherheitseinrichtung für das Bordnetz eines Fahrzeugs
DE19946733A1 (de) * 1999-09-29 2001-05-17 Tyco Electronics Logistics Ag Verfahren zur sicheren Ankopplung eines Fremdspannungsnetzes an ein Betriebsspannungsnetz und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE19946744A1 (de) * 1999-09-29 2001-05-10 Tyco Electronics Logistics Ag Verfahren zur sicheren Ankopplung eines Fremdspannungsnetzes an ein Betriebsspannungsnetz und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE19951095C2 (de) * 1999-10-23 2003-09-04 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zur Sicherung eines elektrischen Netzes
DE19951094C2 (de) * 1999-10-23 2002-04-18 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Sicherung eines eine Batterie enthaltenden Netzes
DE19958998C2 (de) * 1999-12-08 2002-07-18 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur sicheren Fremdstarthilfe bei Kraftfahrzeugen und dergleichen
JP2001268784A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Alps Electric Co Ltd 電源の逆接続防止回路
US6628489B1 (en) * 2000-05-31 2003-09-30 Integration Associates Inc. Battery and current reversal protect circuit
JP2001345092A (ja) 2000-05-31 2001-12-14 Yazaki Corp バッテリ用ターミナルの接続構造
JP2001357835A (ja) 2000-06-14 2001-12-26 Yazaki Corp バッテリ用ターミナルの接続構造
DE10034442A1 (de) 2000-07-15 2002-01-24 Bayerische Motoren Werke Ag Elektronische Einheit und Verfahren zur Erkennung einer Verpolung der Bordnetzspannung in Kraftfahrzeugen
NZ510958A (en) * 2001-04-05 2003-11-28 Stewart Trevor Winkle Polarity independent jumper cables for connecting batteries in parallel
DE10125828A1 (de) * 2001-05-26 2002-12-05 Bosch Gmbh Robert Verpolschutz für Energiequellen
US20030107861A1 (en) * 2001-12-06 2003-06-12 Hazelton Lawrence Dean Method and apparatus for disconnecting a battery
US6803743B2 (en) * 2002-10-04 2004-10-12 Delphi Technologies, Inc. Jump start and reverse battery protection circuit
DE10253276B4 (de) * 2002-11-15 2005-05-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Sicherstellung der spezifizierten Spannung an einem Bordnetz in Kraftfahrzeugen
DE10334197A1 (de) * 2003-07-26 2005-02-17 Daimlerchrysler Ag Schutzanordnung für eine elektrische Einrichtung
US7123124B2 (en) * 2003-10-17 2006-10-17 Special Devices, Inc. Pyrotechnic circuit breaker
US7239225B2 (en) * 2003-10-17 2007-07-03 Special Devices, Inc. Pyrotechnic circuit breaker
FR2862816B1 (fr) * 2003-11-25 2006-04-28 Electricfil Automotive Dispositif intelligent de securite pour un equipement electrique embarque dans un vehicule
EP1624570A1 (en) * 2004-08-03 2006-02-08 Freescale Semiconductor Inc. (A Delaware Corp) A semiconductor switch arrangement
US7312653B2 (en) * 2005-03-10 2007-12-25 Gm Global Technology Operations, Inc. NMOS reverse battery protection
JP4760277B2 (ja) * 2005-10-04 2011-08-31 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
DE102007033183B4 (de) 2007-07-13 2011-04-21 Auto-Kabel Management Gmbh Verpolschutzeinrichtung und Verfahren zum Unterbrechen eines Stromes
US8199024B2 (en) * 2008-11-28 2012-06-12 Energy Safe Technologies, Inc. Low-voltage connection with safety circuit and method for determining proper connection polarity
DE102008063136A1 (de) * 2008-12-24 2009-09-17 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Schutz einer Lithium-Ionen-Batterie in einem Fahrzeug
DE102010020295A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Continental Automotive Gmbh Schaltungsanordnung zum Schützen einer Batterie bei Verpolung
DE102010020294A1 (de) * 2010-05-12 2011-08-18 Continental Automotive GmbH, 30165 Wiederaufladbare elektrische Energiespeichereinheit und Verwendung hierfür
DE102010063041A1 (de) * 2010-12-14 2012-06-14 Robert Bosch Gmbh Generatorvorrichtung mit verbesserter Verpolfestigkeit
US9041244B2 (en) * 2010-12-30 2015-05-26 Infineon Technologies Ag On-board power supply protection
US20130264325A1 (en) * 2012-04-04 2013-10-10 GM Global Technology Operations LLC Remote high voltage switch for controlling a high voltage heater located inside a vehicle cabin
EP2684729B1 (en) * 2012-07-12 2016-01-20 Volvo Car Corporation Contact arrangement for safe disconnection of a power supply in a vehicle
DE102013016093B4 (de) * 2013-09-27 2022-05-05 Audi Ag Verfahren zur Ansteuerung einer Pyrosicherung in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
US9819204B2 (en) * 2014-09-09 2017-11-14 Halo International SEZC Ltd. Multi-functional high-capacity portable power charger
US20170203666A1 (en) * 2016-01-19 2017-07-20 Ford Global Technologies, Llc Battery charging system and servicing method

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1116941A (en) * 1964-05-19 1968-06-12 Sperry Rand Ltd Improvements in the protection of electrical circuits including transistors
GB1580902A (en) * 1976-09-10 1980-12-10 Reza A A Protection of a load against reeversal of battery polarity
DE2919022A1 (de) 1979-05-11 1980-11-20 Bosch Gmbh Robert Verpolschutzanordnung fuer ein batterieladesystem
DE3231143C2 (de) * 1982-08-21 1984-08-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verpol- und Überspannungsschutzschaltung für elektronische Verbraucher
DE3930896A1 (de) 1989-09-15 1991-03-28 Vdo Schindling Verpolschutzschaltung
US5410441A (en) * 1993-02-01 1995-04-25 Motorola, Inc. Circuit for protecting DC powered devices from improper supply voltages
AU3960993A (en) * 1993-04-19 1994-11-08 Technocom Ab A battery protection unit
US5539610A (en) * 1993-05-26 1996-07-23 Siliconix Incorporated Floating drive technique for reverse battery protection
US5517379A (en) * 1993-05-26 1996-05-14 Siliconix Incorporated Reverse battery protection device containing power MOSFET
FR2722348B1 (fr) * 1994-07-11 1996-10-11 Aerospatiale Dispositif electronique de connexion a protection contre les inversions de polarite
DE19501985A1 (de) * 1995-01-24 1996-07-25 Teves Gmbh Alfred Verpolschutz
US5781390A (en) * 1996-12-21 1998-07-14 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Integrated supply protection

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Publication number Publication date
DE59802640D1 (de) 2002-02-21
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