JP2016531535A - 電気系統を保護するためのインタロック回路 - Google Patents

電気系統を保護するためのインタロック回路 Download PDF

Info

Publication number
JP2016531535A
JP2016531535A JP2016516027A JP2016516027A JP2016531535A JP 2016531535 A JP2016531535 A JP 2016531535A JP 2016516027 A JP2016516027 A JP 2016516027A JP 2016516027 A JP2016516027 A JP 2016516027A JP 2016531535 A JP2016531535 A JP 2016531535A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current mirror
current
output port
switching element
interlock circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016516027A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6074114B2 (ja
Inventor
ブッツマン、シュテファン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of JP2016531535A publication Critical patent/JP2016531535A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6074114B2 publication Critical patent/JP6074114B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/547Voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/54Drive Train control parameters related to batteries
    • B60L2240/549Current
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/54Testing for continuity
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
    • G05F1/573Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection with overcurrent detector
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/025Current limitation using field effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

電気的に駆動可能な車両の電気系統を保護するためのインタロック回路が提案される。インタロック回路は、導体路ループと、第1の電流源と、第1の電流ミラーと、第2の電流ミラーと、を備える。第1の電流源は、第1の電流ミラーの入力口から流れる電流を、第2の電流ミラーの入力口へと導くよう構成される。導体路ループは、第1の電流ミラーの出力口と第2の電流ミラーの出力口との間に接続される。【選択図】図4

Description

本発明は、電気的に駆動可能な車両の電気系統を保護するためのインタロック回路に関する。特に、本発明は、インタロック回路の動作時の効率改善に関する。
インタロック回路は、例えば電気的パワートレイン等の電気的システムの、高電圧保護ユニットを守るために、バッテリシステム内で利用される。インタロック回路についての他に知られた名称は、「パイロットライン」(Pilot line)という概念である。ここでは、監視すべき構成要素を通る「低電圧−導体路ループ」(Niedervolt−Leiterbahnschleife)が敷設される。例えば上記構成要素間の接続の開放によって上記導体路ループが断線すると、導体路ループを通ってもはや電流が流れず、このことが、評価ユニットによって検出される。評価ユニットは、例えば、バッテリハウジングの内部のバッテリモジュール内に配置されうる。典型的に、この場合には所謂接触器が解放され、従って、車両内の高電圧ネットワーク全体が通電していない状態で(spannungslos)接続される。従来技術によれば、最近では、インタロック信号を生成するために電流源が益々利用されるようになっている。というのは、電流源には、電流が分かっている際には他の評価回路もインタロック回路の完全性の監視が出来るという利点があるからである。これに関して、図1は、典型的なインタロック−電流源回路1を示し、ここでは、電流源が、バイポーラトランジスタTと、演算増幅器OPと、によって実現され、電流方向が、スイッチS、S、S、Sによって調整される。外部の構成要素が、図では、導体路ループ2内の抵抗ZLによって示されている。入力側では、基準電圧源Urefと、トランジスタTとグランドとの間に配置されたオーム抵抗Rと、によって、演算増幅器OPに低下した電圧が供給される。描かれた回路トポロジの欠点は、電流源Tでの電圧降下であり、この電圧降下によって、供給電圧が低く負荷Zが高インピーダンスである際には、動作に支障が出る。同様に、例えば出力口に対して抵抗を直列接続することによる、2つのスイッチS、Sのための短絡に対する保護によって、必要な供給電圧Uがさらに増大することも欠点である。
上記の欠点を回避するために、電気的に駆動可能な車両の電気系統を保護するためのインタロック回路が提案される。インタロック回路は、電気系統内の高電圧構成要素の構成の保護すべき接続に伴走する導体路ループを備える。さらに、第1の電流源と、第1の電流ミラーと、第2の電流ミラーと、が設けられる。電流ミラーの構造及び機能は、回路技術分野の当業者には知られているため、詳細には検討せずに概説にとどめる。その際に、第1の電流源は、第1の電流ミラーの入力口から流れる電流を、第2の電流ミラーの入力口へ導くよう構成される。換言すれば、第1の電流源は入力側で、電流を第1の電流ミラーから「引っ張り」、この電流を第2の電流ミラーへと案内する。その際、導体路ループが、第1の電流ミラーの出力口と第2の電流ミラーの出力口との間に配置されている。換言すれば、第1の電流ミラーの入力口から流れた電流は、第2の電流ミラーの出力側を通って流れる前に、導体路ループを通って流れる。従来技術と比較すると、本発明に係るインタロック回路によって短絡電流の制限が実現されるため、導体路ループと供給電圧Uとの間の短絡によって損害が発生しない。
従属請求項によって、本発明の好適な発展形態が示される。
さらに、インタロック回路は好適に、調整器と、第1の分圧器と、第2の分圧器と、を備える。第1の分圧器と第2の分圧器とは各々、例えば、直列接続された2つのオーム抵抗を備えうる。その際に、第1の分圧器は、第1の電流ミラーの出力口と第2の電流ミラーの出力口との間の導体路ループに対して平行に配置される。特に、各分圧器の抵抗は基本的に同じ値を有しうる。さらに、第2の分圧器は、調整器のための基準値を提供するよう構成される。このことは、例えば、第2の分圧器が供給電圧Uとグランドとの間に配置されることによって行われる。第2の分圧器も、基本的に同じ大きさの2つのオーム抵抗を有しうる。調整器の入力口は、第1の分圧器と第2の分圧器との間に配置される。換言すれば、調整器の第1の入力端子は、第1の分圧器の出力口に配置され、調整器の第2の端子は、第2の分圧器の出力口に配置される。その際に、導体路ループに対して平行に配置された第1の分圧器は、通常の駆動時に僅かな損失電力しか発生しないように、特に高インピーダンスに構成される。これにより、第1の分圧器の出力口は、インタロック回路の所望の大地電位(Mittelpotential)を調整器のために提供する。その際に、第2の分圧器で生成される電圧は、調整器のための目標値を提供するために用いられる。このように、小さな電力損失で、高電圧ネットワークを保護するためのインタロック回路の導体路ループが駆動されうる。
有利に、インタロック回路は、第2の電流源と、整流要素と、を更に備える。整流要素は、例えば、特に調整器の出力口の方へと、逆方向に方向づけられたダイオードとして構成されうる。その際に、第2の電流源は、第1の電流ミラーの出力口と導体路ループとの間に電流を供給するよう構成される。その際に、この電流源は整流要素とも電気的に接続されている。調整器の出力口も整流要素を介して、同じように第1の電流ミラーの出力口と導体路ループとの間に接続されている。その際に、調整器の出力口と第2の電流源との間、又は、調整器の出力口と導体路ループとの間には、特に電流限定要素が、例えばオーム抵抗の形態により配置されうる。これにより、調整回路は、導体ループへと流れる電流を低減することが可能であるが、当該電流を増大させることは出来ない。このことも、調整器の所望の挙動である。なぜならば、第1の電流ミラーの出力口から流れる電流は、導体路ループを通って第2の電流ミラーの出力口へと流れる電流よりも、好適に僅かにしか大きくないからである。換言すれば、本発明に基づき構成されたインタロック回路の本構成によって、第1の電流ミラーの出力口と、第2の電流ミラーの出力口とに配置された導体路ループ端子の電位が対称的に、第2の分圧器により決定された大地電位の分だけ調整される。このように、第2の電流源の供給点は、短絡の場合に自動的には供給電圧の電位にならない。従って、(例えばA/D変換器による)グランドに対する、第2の電流源の供給点の電圧の簡単な測定によって、第2の電流源の供給点に関して短絡が供給電圧の方向に存在するかについての簡単な診断が可能である。
さらに有利に、本発明に係るインタロック回路は、第3の電流ミラーと、第1の切り替え素子と、第2の切り替え素子と、を備える。その際に、第1の切り替え素子は、第1の電流源を、選択的に、第1の電流ミラーの入力口と第2の電流ミラーの入力口との間、又は、第1の電流ミラーの入力口と第3の電流ミラーの入力口との間、で切り替えるよう構成される。第2の切り替え素子は、第1の電流ミラーの出力口を、選択的に、第2の電流ミラーの出力口、又は、第3の電流ミラーの出力口と接続するよう構成される。第1の切り替え素子及び/又は第2の切り替え素子を適切に作動させることによって、導体路ループを通る電流の電流方向を決定するための簡単な可能性。このことによって、例えば、導体路ループの断線又は短絡をより良好に位置特定することが可能となる。
さらに好適に、導体路ループは、第2の切り替え素子と第2の電流ミラーの出力口との間で始まり、第2の切り替え素子と第3の電流ミラーの出力口との間で終わる。このようにして、第2の切り替え素子は選択的に、導体路ループの入力口と、第1の電流ミラーの出力口と、を電気的に接続し、及び/又は、導体路ループの出力口と、第1の電流ミラーの出力口と、を電気的に接続することが可能である。
その際に好適に、第1の切り替え素子及び/又は第2の切り替え素子は各々、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを備え、第1の切り替え素子の第1のトランジスタは、第1の電流源と第3の電流ミラーの入力口とを接続するよう構成される。第1の切り替え素子の第2のトランジスタは、第1の電流源と第2の電流ミラーの入力口を接続するよう構成される。第2の切り替え素子の第1のトランジスタは、第1の電流ミラーの出力口と第2の電流ミラーの出力口とを接続するよう構成される。最後に、第2の切り替え素子の第2のトランジスタは、第1の電流ミラーの出力口と第3の電流ミラーの出力口とを互いに接続するよう構成される。上記の電気的接続を構築するための個々のトランジスタの利用は、第1の切り替え素子及び第2の切り替え素子を実現するための、簡単で、低コストで、機能的に確実な(摩耗が発生しないため)可能性を示している。
さらに好適に、第1の電流ミラー、第2の電流ミラー、及び、第3の電流ミラーは各々、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタを備える。この第1のトランジスタ及び第2のトランジスタは、バイポーラトランジスタとして、又は、MOSFETとして構成されうる。代替的又は追加的に、第1の切り替え素子のトランジスタ及び第2の切り替え素子のトランジスタは、バイポーラトランジスタとして、又は、MOSFETとして構成されうる。特に、MOSFETが利用される際には、電流が無視されるため、結果的に発生する電力損失が特に小さい。
更に好適に、本発明に係るインタロック回路は、第1の切り替え素子及び第2の切り替え素子を、導体路ループを通る電流方向の選択のために作動させるよう構成された電流方向制御ユニットを更に備える。換言すれば、電流方向制御ユニットは、第1の切り替え素子及び第2の切り替え素子のユニットであって、電流がそれを介して導体路ループへと第1の方向又は第2の方向に流れる上記ユニット(例えばトランジスタ)と接続されている。このようにして、導体路ループが万が一断線した際に正確にその位置を特定することが可能となる。
さらに好適に、第2の電流ミラーは、第2の変換率を有し、第3の電流ミラーは、第3の変換率を有する。このようにして、インタロック回路は、第2の電流ミラー又は第3の電流ミラーによってミラーリングされる電流を、第1の電流源を通って流れる電流の、各変換率に対応する整数倍に変更するよう構成される。その際に、特に第2の変換率と第3の変換率は、好適に同じ大きさでありうる。
第1の電流ミラーが、第2の電流ミラーの第2の変換率よりも大きく及び/又は第3の電流ミラーの第3の変換率よりも大きい第1の変換率を有する場合には、全般的に有利である。電流ミラーを利用することによって、先に挙げた変換率に考慮して、本発明に係るインタロック回路のための短絡に対する保護が、出力口に対して直列の抵抗を追加的に利用せずに行われ、これにより、必要な供給電圧が小さいままに保たれうる。
以下では、本発明の実施例が、添付の図面を用いて詳細に記載される。
インタロック回路の回路図を示す。 本発明に係るインタロック回路の第1の実施例の回路図を示す。 本発明に係るインタロック回路の第2の実施例の回路図を示す。 本発明に係るインタロック回路の第3の実施例の回路図を示す。
図2は、インタロック回路1の本発明に係る実施例を示している。第1の電流ミラー10は、第1のトランジスタTと第2のトランジスタTを含む。その際に、トランジスタT3、によって変換率mが実現される。換言すれば、動作時に、第1の電流源3により生成され第1のトランジスタTを流れる電流Iは、m倍に変更されて、第2のトランジスタTを通って流れる。第2の電流ミラー20は、第1のトランジスタTと第2のトランジスタTを含む。第2の電流源20の第1のトランジスタTにも、第1の電流源3の電流Iが流れる。トランジスタTは、この電流Iをn倍増幅させて出力側にミラーリングする。第1の電流ミラー10の第2のトランジスタTを通って流れる出力側の電流は、第2の電流ミラー20の第2のトランジスタTを流れる前に、導体路ループ2のインピーダンスZを通って流れる。供給電圧としてのバッテリ電圧Uは、図示されたインタロック回路1に電気エネルギーを供給する。この提示された構成によって、回路上で損害が生じることなく、(冒頭部で述べたように)バッテリ電圧Uと第1の電流ミラー10の第2のトランジスタTとの間の短絡4が検出される。
図3は、インタロック回路1の図2に示した回路の発展形態を示している。従って、以下では、図2のインタロック回路1と第3に係るインタロック回路1との相違点、又は第3のインタロック回路1で拡張された点のみ記載することにする。図2の閉鎖された導体路ループ2は、オーム抵抗R、Rを含む第1の分圧器により補完されている。導体路ループ2は、インピーダンスZによって終端されず、従って、2つの端子LI、LIが、導体路ループ2の出力口として提供される。2つのオーム抵抗R、Rの間には、調整器としての演算増幅器5の負の入力端子が接続されている。演算増幅器5の正の入力端子は、第2の分圧器の出力口と接続されており、この第2の分圧器は、バッテリ電圧Uに直列に接続された2つのオーム抵抗R、Rで構成される。演算増幅器5の出力口は、電流限定要素としてのオーム抵抗Rを介して、ダイオードDの形態による整流要素と接続されている。ダイオードDは、逆方向に、演算増幅器5の出力口へと方向付けられている。他方では、ダイオードDは、第2の電流源(図示せず)の供給点6と接続されており、この供給点6に、第1の電流ミラー10の出力口及び導体路ループ2が合流する。
図4は、本発明に係るインタロック回路1の更なる別の実施例の回路図を示している。以下では、図2に示した構成との相違点について検討する。図2に示された構成に加えて、第1のトランジスタT及び第2のトランジスタTを備える第3の電流ミラー30が設けられ、この第3の電流ミラー30によって、出力電流と入力電流との間の変換率nが実現される。第1のトランジスタT及び第2のトランジスタTを備える第1の切り替え素子50を介して、第2の電流ミラー20の入力口又は第3の電流ミラー30の入力口が、選択的に、第1の電流源3と接続可能である。第1のトランジスタT及び第2のトランジスタT10を備える第2の切り替え素子60を介して、第1の電流ミラー10の出力口が、選択的に、第2の電流ミラー20の出力口又は第3の電流ミラー30の出力口と接続可能である。第2の切り替え素子60と第2の電流ミラー20の出力口との間、又は、第2の切り替え素子60と第3の電流ミラー30の出力口との間に導体路ループ2が接続され、従って、導体路ループ2の第1の端子が、第2の電流ミラーの出力口20と接続され、導体路ループ2の第2の端子が、第3の電流ミラー30の出力口と接続されている。第2の電流ミラー20の変換率nは、好適に、第3の電流ミラー30の変換率nと同じ大きさである。第1の切り替え素子50及び第2の切り替え素子60の適切な作動によって、図2に示した回路の機能に加えて、導体路ループ2を通る電流方向を予め設定することが可能であり、従って導体路ループ2の断線又は短絡をより良好に位置特定することが可能となる。
本発明に係る観点、及び、好適な実施形態を、添付の図面との関連で解説した実施例によって詳細に記載してきたが、当業者にとっては、その保護範囲が添付の請求項により定義された本発明の範囲を逸脱することなく、提示された実施例の変更及び当該実施例の組み合わせが可能である。
さらに有利に、本発明に係るインタロック回路は、第3の電流ミラーと、第1の切り替え素子と、第2の切り替え素子と、を備える。その際に、第1の切り替え素子は、第1の電流源を、選択的に、第1の電流ミラーの入力口と第2の電流ミラーの入力口との間、又は、第1の電流ミラーの入力口と第3の電流ミラーの入力口との間、で切り替えるよう構成される。第2の切り替え素子は、第1の電流ミラーの出力口を、選択的に、第2の電流ミラーの出力口、又は、第3の電流ミラーの出力口と接続するよう構成される。第1の切り替え素子及び/又は第2の切り替え素子を適切に作動させることによって、導体路ループを通る電流の電流方向を決定するための簡単な可能性が得られる。このことによって、例えば、導体路ループの断線又は短絡をより良好に位置特定することが可能となる。

Claims (10)

  1. 電気的に駆動可能な車両の電気系統を保護するためのインタロック回路(1)であって、
    ‐導体路ループ(2)と、
    ‐第1の電流源(3)と、
    ‐第1の電流ミラー(10;T、T)と、
    ‐第2の電流ミラー(20;T、T)と、
    を備え、
    第1の電流源(3)は、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の入力口から流れる電流を、前記第2の電流ミラー(20;T、T)の入力口へと導くよう構成され、
    前記導体路ループは、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の出力口と前記第2の電流ミラー(20;T、T)の出力口との間に接続される、インタロック回路(1)。
  2. 前記インタロック回路は、
    ‐調整器(5)と、
    ‐第1の分圧器(R、R)と、
    ‐第2の分圧器(R、R)と、
    を更に備え、
    前記第1の分圧器(R、R)は、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記出力口と前記第2の電流ミラー(20;T、T)の前記出力口との間の前記導体路ループ(2)に対して平行に配置され、特に、基本的に同じ大きさの2つのオーム抵抗を備え、
    前記第2の分圧器(R、R)は、前記調整器(5)のための基準値を提供するよう構成され、特に、基本的に同じ大きさの2つのオーム抵抗を備え、
    前記調整器(5)の入力口は、前記第1の分圧器(R、R)と前記第2の分圧器(R、R)との間に配置される、請求項1に記載のインタロック回路。
  3. 前記インタロック回路は、
    ‐第2の電流源と、
    ‐整流要素(D)と、
    を更に備え、
    前記第2の電流源は、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記出力口と前記導体路ループ(2)との間に電流(I)を供給するよう構成され、
    前記調整器の前記出力口も同様に、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記出力口と前記導体路ループ(2)との間に接続され、特に、電流限定要素(R)が、前記調整器(5)の前記出力口と前記導体路ループ(2)との間に配置される、請求項1又は2に記載のインタロック回路。
  4. 前記インタロック回路は、
    ‐第3の電流ミラー(30;T、T)と、
    ‐第1の切り替え素子(50;T、T)と、
    ‐第2の切り替え素子(60;T、T10)と、
    を備え、
    前記第1の切り替え素子(50;T、T)は、前記第1の電流源(3)を、選択的に、
    ‐前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記入力口と前記第2の電流ミラー(20;T、T)の前記入力口との間、又は、
    ‐前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記入力口と前記第3の電流ミラー(30;T、T)の入力口との間、で切り替えるよう構成され、
    前記第2の切り替え素子(50;T、T)は、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記出力口を、選択的に、
    前記第2の電流ミラー(20;T、T)の前記出力口、又は、
    前記第3の電流ミラー(30;T、T)の出力口、と接続するよう構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のインタロック回路。
  5. 前記導体路ループ(2)は、前記第2の切り替え素子(60;T、T10)と前記第2の電流ミラー(20;T、T)の前記出力口との間で始まり、前記第2の切り替え素子(60;T、T10)と前記第3の電流ミラー(30;T、T)の前記出力口との間で終わる、請求項4に記載のインタロック回路。
  6. 前記第1の切り替え素子(50;T、T)及び/又は前記第2の切り替え素子(60;T、T10)は各々、第1のトランジスタ(T、T)及び第2のトランジスタ(T、T10)を備え、
    ‐前記第1の切り替え素子(50)の前記第1のトランジスタ(T)は、前記第1の電流源(3)と前記第3の電流ミラー(30;T、T)の前記入力口とを互いに接続するよう構成され、
    ‐前記第1の切り替え素子(50)の前記第2のトランジスタ(T)は、前記第1の電流源(3)と前記第2の電流ミラー(20)の前記入力口とを互いに接続するよう構成され、
    ‐前記第2の切り替え素子(60)の前記第1のトランジスタ(T)は、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記出力口と前記第2の電流ミラー(20;T、T)の前記出力口とを接続するよう構成され、及び、
    ‐前記第2の切り替え素子(60)の前記第2のトランジスタ(T10)は、前記第1の電流ミラー(10;T、T)の前記出力口と前記第3の電流ミラー(30;T、T)の前記出力口とを接続するよう構成される、請求項4又は5のいずれか1項に記載のインタロック回路。
  7. −前記第1の電流ミラー、前記第2の電流ミラー、及び、前記第3の電流ミラーは各々、第1のトランジスタ(T、T、T)及び第2のトランジスタ(T、T、T)を備え、前記第1のトランジスタ(T、T、T)及び前記第2のトランジスタ(T、T、T)は、バイポーラトランジスタとして、又は、MOSFETとして構成され、及び/又は、
    −前記第1の切り替え素子(50)の前記トランジスタ(T、T)及び前記第2の切り替え素子(60)の前記トランジスタ(T、T10)は、バイポーラトランジスタとして、又は、MOSFETとして構成される、請求項4〜6のいずれか1項に記載のインタロック回路。
  8. 前記第1の切り替え素子(50;T、T)及び前記第2の切り替え素子(60;T、T10)を、前記導体路ループ(2)を通る電流方向の選択のために作動させるよう構成された電流方向制御ユニットを更に備える、請求項4〜7のいずれか1項に記載のインタロック回路。
  9. 前記第2の電流ミラー(20;T、T)は、第2の変換率(n)を有し、前記第3の電流ミラー(30;T、T)は、第3の変換率(n)を有し、これにより、前記インタロック回路(1)は、前記第2の電流ミラー(20;T、T)又は前記第3の電流ミラー(30;T、T)によってミラーリングされる電流(I)を、前記第1の電流源(3)を通って流れる電流(I)の、各前記変換率(n、n)に対応する整数倍に変更し、特に、前記第2の変換率(n)と前記第3の変換率(n)は同じ大きさである、請求項4〜8のいずれか1項に記載のインタロック回路。
  10. 前記第1の電流ミラー(10;T、T)は、前記第2の電流ミラー(20;T、T)の前記第2の変換率(n)よりも大きく及び/又は前記第3の電流ミラー(30;T、T)の前記第3の変換率(n)よりも大きい第1の変換率(m)を有する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のインタロック回路。
JP2016516027A 2013-09-24 2014-09-08 電気系統を保護するためのインタロック回路 Active JP6074114B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310219141 DE102013219141A1 (de) 2013-09-24 2013-09-24 Interlock-Schaltkreis zur Absicherung eines elektrischen Bordnetzes
DE102013219141.3 2013-09-24
PCT/EP2014/069028 WO2015043930A1 (de) 2013-09-24 2014-09-08 Interlock-schaltkreis zur absicherung eines elektrischen bordnetzes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016531535A true JP2016531535A (ja) 2016-10-06
JP6074114B2 JP6074114B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=51518764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016516027A Active JP6074114B2 (ja) 2013-09-24 2014-09-08 電気系統を保護するためのインタロック回路

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9550423B2 (ja)
JP (1) JP6074114B2 (ja)
KR (1) KR101773862B1 (ja)
CN (1) CN105555581B (ja)
DE (1) DE102013219141A1 (ja)
WO (1) WO2015043930A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6889642B2 (ja) * 2017-09-14 2021-06-18 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 高電圧機器用インターロック装置
US11099213B2 (en) * 2017-10-20 2021-08-24 Infineon Technologies Ag Readout circuit for resistive and capacitive sensors
DE102017221935A1 (de) 2017-12-05 2019-06-06 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Schutzvorrichtung und Verfahren zur Absicherung eines Hochvoltnetzes sowie elektrisches Antriebssystem
US10777998B2 (en) * 2018-08-02 2020-09-15 GM Global Technology Operations LLC Circuit for identifying the source of a power fault in a dual power source electrical system
BR112021004557B1 (pt) 2018-11-09 2023-09-26 Beijing DIDI Infinity Technology and Development Co., Ltd Sistema e método para detecção de conflitos em veículo
DE102018130575A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Überwachungsschaltung für ein Interlocksystem, Interlocksystem, Anordnung mit einem Interlocksystem und einer Funktionseinheit sowie Verfahren zum Betreiben eines Interlocksystems
JP7177307B2 (ja) * 2019-03-06 2022-11-24 サンデン株式会社 高電圧機器用インターロック装置
KR20220050608A (ko) * 2020-10-16 2022-04-25 삼성에스디아이 주식회사 연결 진단 장치
KR20220059785A (ko) * 2020-11-03 2022-05-10 현대자동차주식회사 고전압 기기의 인터락 진단 시스템 및 방법
CN113917368A (zh) * 2021-09-28 2022-01-11 潍柴动力股份有限公司 一种高压互锁检测电路、方法及装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62130012A (ja) * 1985-12-02 1987-06-12 Advantest Corp 負性インピ−ダンス回路
JPH0818398A (ja) * 1994-06-28 1996-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd インピーダンス変換回路
JPH09130166A (ja) * 1995-10-26 1997-05-16 Hitachi Ltd Cmos差動増幅回路
WO2006082674A1 (ja) * 2005-02-07 2006-08-10 Niigata Seimitsu Co., Ltd. 周波数シンセサイザおよびこれに用いるチャージポンプ回路
JP2007331606A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
WO2008146463A1 (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Panasonic Corporation スイッチング電源装置
JP2009193190A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Fujitsu Microelectronics Ltd 電源回路及びその過電流保護回路、並びに電子機器
JP2012176235A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 General Electric Co <Ge> 送信回路、超音波プローブ、及び超音波画像表示装置
WO2013042285A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 パナソニック株式会社 電圧検出回路及びそれを備えた電圧レギュレータ装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5281857A (en) * 1992-05-08 1994-01-25 Square D Company Self-checking interlock control system
US5506509A (en) * 1994-12-05 1996-04-09 Motorola, Inc. Circuit and method of measuring squib resistance
JP4038022B2 (ja) * 1998-09-09 2008-01-23 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 車両乗員保護装置における少なくとも1つの点火装薬の抵抗測定および漏れ電流測定のための診断回路およびそれに対応して設計された乗員保護装置
DE19900978C2 (de) * 1999-01-13 2003-12-11 Siemens Ag Schaltungsanordnung zum Ermitteln eines Widerstandes eines Zündelements
CN1193283C (zh) * 2001-01-02 2005-03-16 深圳赛意法微电子有限公司 稳压器和限制稳压器输出电流的方法
TW472985U (en) * 2001-01-05 2002-01-11 Elan Microelectronics Corp Current-controlled CMOS amplification circuit
DE10202336A1 (de) * 2002-01-23 2003-07-24 Philips Intellectual Property Transmitterendstufe für einen Zweidrahtbus
DE102004049082B4 (de) * 2004-10-08 2013-04-04 Robert Bosch Gmbh Endstufe zur Ansteuerung einer Airbag-Zündeinheit mit integrierter Testeinrichtung
US7084361B1 (en) * 2005-09-22 2006-08-01 General Motors Corporation High voltage interlock switch
JP2009061935A (ja) 2007-09-06 2009-03-26 Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk 牽引車両用電源装置
US7586722B2 (en) 2007-09-18 2009-09-08 Ford Global Technologies, Llc High voltage interlock system and control strategy
DE102010056006B4 (de) * 2010-12-23 2019-05-09 Volkswagen Ag Verfahren zur Überwachung eines Leitungsnetzes für ein Fahrzeug sowie entsprechende Überwachungsvorrichtung und Fahrzeug
DE102011086060A1 (de) 2011-11-10 2013-05-16 Sb Limotive Company Ltd. Verfahren zur sicherheitsbedingten Abschaltung eines elektrischen Netzes und Sicherheitseinrichtung

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62130012A (ja) * 1985-12-02 1987-06-12 Advantest Corp 負性インピ−ダンス回路
JPH0818398A (ja) * 1994-06-28 1996-01-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd インピーダンス変換回路
JPH09130166A (ja) * 1995-10-26 1997-05-16 Hitachi Ltd Cmos差動増幅回路
WO2006082674A1 (ja) * 2005-02-07 2006-08-10 Niigata Seimitsu Co., Ltd. 周波数シンセサイザおよびこれに用いるチャージポンプ回路
JP2007331606A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Sanyo Electric Co Ltd 車両用の電源装置
WO2008146463A1 (ja) * 2007-05-22 2008-12-04 Panasonic Corporation スイッチング電源装置
JP2009193190A (ja) * 2008-02-13 2009-08-27 Fujitsu Microelectronics Ltd 電源回路及びその過電流保護回路、並びに電子機器
JP2012176235A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 General Electric Co <Ge> 送信回路、超音波プローブ、及び超音波画像表示装置
WO2013042285A1 (ja) * 2011-09-22 2013-03-28 パナソニック株式会社 電圧検出回路及びそれを備えた電圧レギュレータ装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105555581A (zh) 2016-05-04
DE102013219141A1 (de) 2015-03-26
WO2015043930A1 (de) 2015-04-02
CN105555581B (zh) 2017-12-05
US20160214485A1 (en) 2016-07-28
KR101773862B1 (ko) 2017-09-01
JP6074114B2 (ja) 2017-02-01
US9550423B2 (en) 2017-01-24
KR20160039693A (ko) 2016-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6074114B2 (ja) 電気系統を保護するためのインタロック回路
US10207587B2 (en) Pre-charging switch arrangement, power supplying arrangement and method for connecting a load to a high direct-current voltage source
KR101784740B1 (ko) 배터리 보호 회로 및 이를 포함하는 배터리 팩
CN109478779A (zh) 具有有源反向电压保护的理想二极管
US11251790B2 (en) Power relay assembly for an electric vehicle and driving method thereof
KR20170142862A (ko) 하이 사이드 센싱 회로 및 로우 사이드 센싱 회로를 이용하여 컨택터의 동작을 제어하기 위한 시스템
CN110971216B (zh) 一种过流保护电路
KR20100034312A (ko) 고출력 전원 공급장치의 원격감지회로 및 이를 구비한 고출력 전원공급장치
WO2015180511A1 (zh) 接触器驱动电路
TW201921823A (zh) 用於充電裝置之保護電路
CN201340826Y (zh) 带选择性的断路器
KR20200084455A (ko) Fail-Safety 기능을 구비하는 파워 릴레이 어셈블리 및 그 구동 방법
KR20190015906A (ko) 고장 전류 제한기 및 고장 전류 제한 방법
CN109572436B (zh) 用于负载电路的诊断系统及电动车
JP2018182962A (ja) モータ制御装置
US9184580B2 (en) Arrester
CN108258751B (zh) 充放电控制电路以及电池装置
EP2852043A1 (en) Improvements in or relating to power modules for use in power transmission networks
CN114217116B (zh) 一种检测电流可控的电流检测电路
JP2020058124A (ja) バッテリパック
CN219590475U (zh) 一种电池极性切换模块
CN104160602A (zh) 用于电力转换器模块的远程控制的方法和设备
CN207926171U (zh) 一种并联功率开关的过流保护电路
CN110235330B (zh) 高压电气系统的放电电路
CN207994920U (zh) 一种抗瞬间冲击电流的电路

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20160804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170105

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6074114

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250