KR20170078827A

KR20170078827A - 자동차 전력 공급 네트워크

Info

Publication number: KR20170078827A
Application number: KR1020177015194A
Authority: KR
Inventors: 마티아스 에베르트; 마르쿠스 라우
Original assignee: 레오니 보르드네츠-시스테메 게엠베하
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-07-07
Also published as: WO2016075106A1; CN107000661A; KR101936796B1; CN107000661B; US10518643B2; EP3218230B1; DE102014222878A1; US20170240049A1; EP3218230A1

Abstract

본 발명은 자동차 전력 공급 네트워크(2), 특히 자동차의 48V-전기 계통에 관한 것이며, 상기 자동차 전력 공급 네트워크는 전류원(14), 공급 전류 경로(16)를 통해 상기 전류원(14)에 연결되어 있는 전력 분배기(12) 및 반도체 스위치(18)가 통합된 부하 전류 경로(4)를 통해 상기 전력 분배기(12)에 연결되어 있는 적어도 하나의 부하(load)(6)를 포함하고, 이때 상기 전력 분배기(12) 내에 전류 측정 유닛(20), 전압 측정 유닛(22) 및 모니터링 유닛(monitoring unit)(26)이 통합되어 있고, 이때 상기 모니터링 유닛(26)은 상기 전류 측정 유닛(20)의 측정 데이터 및/또는 상기 전압 측정 유닛(22)의 측정 데이터를 이용하여 위험한 장애 상황을 식별하도록, 그리고 상기 반도체 스위치(18)를 이용하여 상기 적어도 하나의 부하(6)의 스위치-오프를 개시하도록 설계되어 있으며, 이때 위험한 과전류 상황들뿐만 아니라 위험한 아크 상황들도 위험한 장애 상황으로서 식별된다.

Description

자동차 전력 공급 네트워크 {MOTOR VEHICLE SUPPLY NETWORK}

본 발명은 자동차 전력 공급 네트워크 및 특히 자동차의 48V-전기 계통에 관한 것이다.

최근에는 자동차들에 직류 공급 네트워크가 설치되는데, 상기 직류 공급 네트워크는 소위 12V-전기 계통으로서 설계되어 있고, 그에 상응하게 하나 또는 다수의 12V-전압원을 포함한다. 그러나 자동차 내부의 전기 장치의 개수가 차량 세대에 걸쳐서 최후에는 현저히 증가하였기 때문에, 상기 12V-전기 계통은 미래 지향적이지 않은 것으로 간주된다.

현재 여러 자동차 제조사들의 기획안들은 12V-전기 계통이 48V-전기 계통에 의해, 다시 말해 재차 직류 공급 네트워크에 의해 교체됨으로써, 그에 따라 자동차의 직류 공급 네트워크용 기본 전압, 공급 전압 또는 전원 전압은 12V에서 48V로 증가할 것이라고 예측한다. 출원인의 공개 공보 DE 10 20 12 019 996 A1호의 도입부에 이미 설명되어 있는 바와 같이, 기본 전압의 이러한 증가는 추가적인 문제들을 야기하며, 상기 문제들은 상응하는 직류 공급 네트워크의 설계시 고려되어야 한다.

이 경우, 소위 아크들이 형성될 위험성이 커진다는 사실이 특히 중요한데, 상기 아크들은 케이블 화재 및 그에 따른 차량 화재를 야기할 수 있다. 이때, 예를 들어 이웃한 부품 또는 이웃한 부품 그룹에서 마찰이 이루어짐으로써 케이블 피복이 적어도 국부적으로 제거되고, 그에 따라 직류 공급 네트워크의 도선이 노출되어, 차량 뼈대와 같은 전기 전도성 부품 그룹에 밀접하게 위치되어 있는 경우에 상응하는 아크들이 발생한다. 이런 경우, 상기 노출된 도선과 상기 전기 전도성 부품 그룹 사이에서 아크가 형성되기 위해, 상기 노출된 도선과 상기 전도성 부품 그룹 사이의 전위차는 예를 들어 15V이고, 상기 노출된 도선을 통해 전달되는 전력이 대략 50W으로 비교적 적어도 충분하다.

이와 관련하여, 본 발명의 과제는 바람직하게 설계된 자동차 전력 공급 네트워크를 제시하는 것이다.

이와 같은 과제는 본 발명에 따라, 청구항 제1항의 특징들을 갖는 자동차 전력 공급 네트워크에 의해 해결된다. 바람직한 개선예들은 인용 청구항들에 포함되어 있다.

이 경우, 상응하는 자동차 전력 공급 네트워크는 특히 자동차에 대해 설계되어 있고, 그에 따라 바람직하게 직류 공급 네트워크 및 특히 48V-전기 계통(48-볼트-전기 계통)으로서 설계되어 있다. 상기 자동차 전력 공급 네트워크는 전류원 또는 전압원, 그리고 상기 전류원으로부터 전력을 공급하기 위해 공급 전류 경로를 통해 상기 전류원에 연결되어 있는 전력 분배기를 포함하고, 이때 상응하는 공급 전류 경로는 일반적으로 적어도 섹션 방식으로 전력 전달 케이블 또는 축약해서 케이블에 의해 형성되어 있다. 계속해서, 상기 자동차 전력 공급 네트워크는 상기 전력 분배기로부터 전력을 공급받기 위해 반도체 스위치가 통합된 부하 전류 경로를 통해 상기 전력 분배기에 연결되어 있는 적어도 하나의 부하(load), 다시 말해 전기 장치를 포함한다. 이 경우, 상기 부하 전류 경로도 일반적으로 적어도 섹션 방식으로 케이블에 의해 형성되어 있다.

상기 전력 분배기는 재차 전류 측정 유닛, 전압 측정 유닛 및 모니터링 유닛(monitoring unit)을 포함하고, 상기 전류 측정 유닛, 상기 전압 측정 유닛 및 상기 모니터링 유닛은 상기 전력 분배기 내에 통합되어 있으며, 예를 들어 공동의 하우징 내에, 또는 공동의 회로 기판상에 수용되어 있다. 이 경우, 상기 모니터링 유닛은, 상기 전류 측정 유닛의 측정 데이터 및/또는 상기 전압 측정 유닛의 측정 데이터를 이용하여 자동차 전력 공급 네트워크 내에서, 그리고 특히 적어도 하나의 부하를 구비한 부하 전류 경로 내에서 위험한 장애 상황을 식별하도록, 그리고 그에 따라 상기 적어도 하나의 부하를 구비한 전류 경로 내부의 상기 반도체 스위치를 이용하여 상기 부하의 스위치-오프를 개시하도록 설계되어 있으며, 이때 위험한 과전류 상황들뿐만 아니라 위험한 아크 상황들이 위험한 장애 상황으로서 식별된다.

그에 따라, 본 출원서에 제안된 자동차 전력 공급 네트워크는 다양한 장애 상황들로부터 보호됨으로써, 결과적으로 상기 장애 상황들로부터 야기되는 결과적인 손해들, 특히 케이블 화재 또는 차량 화재가 방지된다. 이 경우, "장애 상황"의 개념은 본 출원서에서, 직류 공급 네트워크의 기능을 방해하는 오류 또는 결함의 발생에 대해 사용되는 것이 아니라, 오히려 직류 공급 네트워크 내부의 오류 또는 결함에 의해 야기되고 잠재적인 문제 요소 또는 위험 요소로서 간주되는 현상 또는 시스템 상태의 발생에 대해 사용된다.

이와 같은 방식으로, 예를 들어 직류 공급 네트워크의 전류 경로 내에서 전류 세기가 정격 전류 세기, 다시 말해 주어진 전류 세기를 초과하는 값으로 증가하는 상황은 시스템 에러 또는 오류로서 간주되는 경향이 있지만, 이와 같은 오류는 반드시 위험 요소로서 평가되지 않는다. 전류 세기가 더 긴 시간 범위에 걸쳐서 정격 전류 세기를 초과하거나, 또는 정격 전류 세기를 매우 현저하게 초과하는 경우에 비로소 직류 공급 네트워크에 대해 잠재적인 문제 상태에 도달하게 되는데, 그 이유는 이때 자동차 전력 공급 네트워크의 개별적인 부품 그룹들 또는 구성 소자들이 손상될 상당한 위험성이 발생하기 때문이다.

계속해서, 예를 들어 케이블 파괴시 유사한 구별이 이루어진다. 이러한 케이블 파괴는 결함을 나타내지만, 그 자체로는 아직 문제 요소 또는 위험 요소가 아니다. 그러나 케이블 파괴로 인해 필연적으로 케이블 파괴 영역에서 섬락(flashover)이 발생하는데, 다시 말해 파괴 지점을 가로지르는 아크가 형성됨으로써, 결과적으로 전류는 재차 전류 경로를 통해 연결된 부하로 흐른다. 이와 같은 아크가 바로 잠재적인 문제 요소 또는 위험 요소로서 간주되는데, 그 이유는 이와 같은 아크가 케이블 화재 및/또는 차량 화재를 일으킬 수 있기 때문이다.

그 결과, 자동차 전력 공급 네트워크의 보호 시스템 및 특히 전력 분배기 내부의 모니터링 유닛은 바람직하게, 위험한 현상이 발생하거나 잠재적인 위험 상태가 달성되기 이전에 이미 반응하도록 설계되어 있다. 이와 같은 방식으로 자동차 전력 공급 네트워크 또는 직접적인 주변 환경 내부의 결과적인 손해들이 방지되고, 아크들의 발생이 저지된다.

계속해서, "위험한 과전류 상황" 및 "위험한 아크 상황"의 개념은 본 출원서에서, 상기 보호 시스템이 특히 적어도 하나의 부하의 스위치-오프에 의해 반응해야 할 원칙적으로 가능한 다양한 조건들 또는 상황들을 나타낸다.

이 경우, "위험한 과전류 상황"은 예를 들어 소위 단락으로 인해 전류 세기가 증가하는 상황을 나타내는데, 상기 단락에 의해 해당 부하 전류 경로 내에서 전류 세기가 정격 전류 세기, 다시 말해 말하자면 주어진 전류 세기의 수배로 증가한다. 이 경우, 에너지 공급원으로부터 해당 부하 전류 경로의 가급적 신속한 분리 및 그에 따른 적어도 하나의 부하의 스위치-오프가 바람직하고, 그에 상응하게 모니터링 유닛은 예를 들어, 전류 측정 유닛에 의해 정격 전류 세기의 2배 이상의 값이 측정 기술적으로 검출되는 즉시, 상기 적어도 하나의 부하를 구비한 부하 전류 경로 내에서 반도체 스위치의 개방 또는 반도체 스위치의 차단이 상기 모니터링 유닛에 의해 개시되도록 설계되어 있다.

반면에, 예를 들어 2배의 값까지 정격 전류 세기를 비교적 적게 초과하는 상황은, 해당 부하 전류 경로 내에서 전류 세기가 사전 결정된 시간 범위에 걸쳐서 상기 정격 전류 세기를 초과하여 유지되는 경우에 비로소 위험한 과전류 상황으로서 평가 및 식별된다. 따라서, 상기 모니터링 유닛은 바람직하게, 전류 세기가 예컨대 적어도 10s 동안 정격 전류 세기를 초과하여 유지되는 경우에 비로소 해당 부하 전류 경로 내에서 반도체 스위치의 개방 또는 차단을 개시하도록 설계되어 있다. 이와 같은 방식으로, 직류 공급 네트워크 내에서 원칙적으로 전류 세기의 변동이 발생할 수 있고, 그 결과 자동차 전력 공급 네트워크의 전류 경로 내에서 전류 세기가 때때로 본래 주어진 값, 다시 말해 정력 전류 세기를 초과한다는 사실이 고려된다. 그러나 정격 전류 세기를 초과한 정도가 지나치게 크지 않고, 단지 제한된 시간 범위에 걸쳐서만 유지되는 경우, 그로 인해 자동차 전력 공급 네트워크의 부품 그룹 및 특히 적어도 하나의 부하에서 야기되는 손상의 위험성은 작게 분류되고, 그에 상응하게 모니터링 유닛은 바람직하게, 전류 세기가 사전 결정된 한계값(상기 한계값은 단락에 대한 암시로서 간주됨)을 초과하지 않는 경우에 한해, 정격 전류 세기를 일시적으로 초과하는 상황이 허용되도록 설계되어 있다. 다시 말해, 상기 모니터링 유닛에 의해 원칙적으로 가능한 2개의 일반적인 위험한 과전류 상황이 위험한 장애 상황들로서 식별 또는 검출될 뿐만 아니라, 더 나아가 바람직하게 상기 위험한 과전류 상황의 유형이 식별 또는 검출됨으로써, 결과적으로 이때 예를 들어 다양한 위험한 장애 상황들에 대해 구별되게 반응할 수 있다.

그러나 상기 내용은 위험한 과전류 상황들에만 적용되지 않고, 더 나아가 위험한 아크 상황들에도 적용되며, 이때 자동차 전력 공급 네트워크의 실시 변형예에 따라서, 그리고 특히 모니터링 유닛의 형성예에 따라서 다양한 위험한 장애 상황들이 단지 검출되기만 하거나, 또는 검출되고 추가로 식별된다. 이와 같은 방식으로, 다양한 적용 목적에 적응할 수 있으며, 그로 인해 야기되는 구성 유연성(configuration flexibility)도 바람직하게 이용된다. 가장 단순한 경우, 모니터링 유닛은, 다양한 위험한 장애 상황들을 구별하지 않고, 다시 말해 정확히 어떤 장애 상황이 발생할 우려가 있는지 검출하지 않고, 원칙적으로 가능한 다양한 위험한 장애 상황들 또는 적어도 특히 중요한 것으로 간주되는 위험한 장애 상황들을 검출하도록 형성되어 있다. 이 경우, 그에 상응하게 위험한 장애 상황의 유형과 무관하게 동일한 반응이 시스템에 의해 이루어지는데, 다시 말해 적어도 하나의 부하를 구비한 전류 경로 내에서 반도체 스위치의 개방 또는 차단이 이루어지고, 이때 상기 모니터링 유닛은 반도체 스위치와 모니터링 유닛 사이의 상응하는 연결부를 통해 상응하는 반도체 스위치를 직접 제어하거나, 또는 예를 들어 상기 반도체 스위치를 제어하기 위해 이용되는 일종의 트리거 신호(trigger signal)를 출력단(output stage) 또는 증폭단(amplification stage)으로 전달하는 상응하는 제어를 개시한다.

이 경우, "위험한 아크 상황"의 개념에는 부분적으로 출원서 DE 10 20 12 019 996 A1호에 기술된, 잠재적으로 가능한, 일반적으로 다양한 장애 상황들이 포함되어 있다. 해당 장애 상황들은 과전류 상황들과 달리, 아크들의 발생 또는 형성, 다시 말해 근본적으로 플라즈마의 발생을 야기할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 이와 같은 아크들은 바람직하지 않을 뿐만 아니라, 더 나아가 잠재적인 위험 요소인데, 그 이유는 도입부에 설명되어 있는 바와 같이, 이와 같은 아크들이 케이블 화재 또는 심지어 차량 화재를 일으킬 수 있기 때문이다.

이 경우, 자동차 전력 공급 네트워크 내에 제공된 전압이 높을수록, 그리고 전류 경로를 통해 안내된 전력이 높을수록, 아크들에 대한 위험성도 일반적으로 높아진다. 이와 같은 이유로, 바람직하게 자동차 전력 공급 네트워크들에 본 출원서에 제안된 내장형 안전 시스템이 제공되며, 상기 자동차 전력 공급 네트워크들에는 20V 이상의 전원 전압 또는 공급 전압이 제공되는데, 다시 말해 상기 자동차 전력 공급 네트워크들 내에 20V 이상의 공급 전압을 갖는 적어도 하나의 전압원이 통합되어 있다. 계속해서, 적어도 하나의 전류 경로 및 특히 하나의 부하 전류 경로를 갖는 자동차 전력 공급 네트워크들의 상응하는 형성예가 제공되어 있고, 부하, 다시 말해 전기 장치에 전력을 공급하기 위해, 작동 중에 상기 부하 전류 경로를 통해 적어도 일시적으로 300W 이상, 특히 500W 이상, 다시 말해 예컨대 대략 1000W의 전력이 안내된다. 상기 유형의 자동차 전력 공급 네트워크들에서 상응하는 아크들의 위험성은 등한시할 수 없는 것으로 간주되며, 그에 상응하게 이와 같은 자동차 전력 공급 네트워크들은 과전류에 대해 보호될 뿐만 아니라, 아크들에 대해서도 보호된다.

계속해서, 바람직하게 실시 변형예들에 따라서, 자동차 전력 공급 네트워크의 모니터링 및 그에 따른 보호에 이용되는 모든 기능 소자들 또는 적어도 중요한 기능 소자들은 전력 분배기의 부분이며, 그에 따라 상기 자동차 전력 공급 네트워크를 제조하기 위해 제공된 단 하나의 조립식 구성 유닛의 부분이다. 이 경우, 예를 들어 오늘날의 자동차 전기 계통들이 종종 제한된 개수의 조립식 구성 유닛들에 의해 제조된다는 사실을 고려해야 하며, 이때 다양한 전기 계통 변형예들 또는 전기 계통 실시예들을 구현하기 위해, 상기 조립식 구성 유닛들은 구성 키트(construction kit)의 원리에 따라 다양한 방식으로 서로 조합된다. 보호를 위해 제공된 기능 유닛들을 전력 분배기 내에, 다시 말해 본래 제공된 조립식 구성 유닛 내에 통합함으로써, 자동차 전력 공급 네트워크를 보호하기 위한 기능 소자들의 추가적인 구성 키트-모듈 또는 추가적인 조립식 구성 유닛이 생략될 수 있다. 이 경우, 바람직하게 적어도 중요한 기능 유닛들, 다시 말해 전류 측정 유닛, 전압 측정 유닛 및 모니터링 유닛이 예를 들어 공동의 하우징(상기 전력 분배기의 하우징) 내에 수용되어 있고, 그리고/또는 공동의 회로 기판상에 구현되어 있다.

또한, 바람직하게 상기 전력 분배기는 일반적으로, 공급 전류 경로가 전력 분배기 내에서 말하자면 다수의 부하 전류 경로로 갈라지도록 설계되어 있고, 이때 각각의 이와 같은 부하 전류 경로를 통해 부하가 상기 전력 분배기에 연결되어 있다. 그에 상응하게, 전적으로 "전력 분배기"의 개념에서, 전류원에 의해 제공된 전력이 전력 분배기 내에서 연결된 다양한 부하들로 필요에 따라 분배되고, 그 결과 필요한 경우, 각각의 부하에 충분한 전력이 공급된다. 이 경우, 바람직하게 각각의 부하 전류 경로 내에 자체 반도체 스위치가 통합되어 있고, 각각의 부하 전류 경로는 장애 상황들에 대해 모니터링된다. 이 경우, 형성 변형예에 따라, 각각의 부하 전류 경로를 위해 자체 전류 측정 유닛 및/또는 자체 전압 측정 유닛도 제공되어 있고, 상기 전류 측정 유닛 및 상기 전압 측정 유닛에 의해 부하 전류 경로에 따른 전류 측정 및 전압 측정이 가능해진다. 반면에, 상응하는 측정값들을 모니터링하기 위해서는 바람직하게 단 하나의 모니터링 유닛만이 제공되어 있고, 그에 상응하게 전력 분배기 내에 수용되어 있다. 다시 말해, 바람직하게 전력 분배기로부터 출발하는 모든 부하 전류 경로들은 단 하나의 모니터링 유닛에 의해 모니터링되고, 이때 이와 같은 모니터링 유닛은 모든 전류 측정 유닛들 및 모든 전압 측정 유닛들의 측정 데이터를 평가한다.

또한 이 경우, 상기 모니터링 유닛은 유용한 방식으로, 단지 위험한 장애 상황, 다시 말해 위험한 과전류 상황 또는 위험한 아크 상황만을 식별하지 않고, 더 나아가 어떤 부하 전류 경로 내에서 상기 장애 상황이 우려되는지 또한 식별하도록 설계되어 있으며, 이때 상기 모니터링 유닛에 의해 상응하는 반도체 스위치의 개방 또는 차단이 개시됨으로써, 해당 부하 전류 경로의 부하만이 스위치-오프된다.

계속해서, 바람직한 일 형성예에서 반도체 스위치는 파워 트랜지스터(power transistor) 및 특히 MOSFET로서 형성되어 있는데, 다시 말해 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(metal-oxide semiconductor field effect transistor)로서 형성되어 있다. MOSFET들은 수백 A 및 대략 1000V까지의 높은 전력에 대해 문제없이 설계되고(파워-MOSFET), 동시에 짧은 스위칭 시간을 특징으로 함으로써, 상기 유형의 트랜지스터들은 원칙적으로 자동차 전력 공급 네트워크를 보호하기 위한 보호 스위치 또는 안전 스위치를 구현하기 위해 우수하게 적합하다.

또한, 상응하는 파워 트랜지스터 또는 MOSFET들에 의해 통합 회로가 문제없이 형성됨으로써, 예를 들어 추가적인 기능들을 갖는 반도체 스위치 또는 안전 스위치가 제조되어 자동차 전력 공급 네트워크 내에 삽입된다. 다시 말해, 반도체 스위치는 반드시 개별 트랜지스터에 의해 주어지지 않고, 오히려 적용 목적에 따라 더 복잡하게 형성될 수 있거나, 또는 형성되어 있다. 이와 같은 방식으로 특히, 이러한 반도체 스위치 내에 전류 측정 유닛이 통합되어 있고, 상기 전류 측정 유닛은 상기 반도체 스위치를 통해 부하 전류 경로 내로 흐르는 전류의 전류 세기를 측정 기술적으로 검출하는 경우가 바람직하다. 이와 같은 점에서, 추가적인 기능들을 갖는 이러한 반도체 스위치의 예시로서 Infineon(社)의 PROFET™ 시리즈 또는 제품 라인이 참조된다.

바람직한 형성예에서 공동의 회로 기판상에 각각의 부하를 위한 개별적인 반도체 스위치, 개별적인 전류 측정 유닛, 개별적인 전압 측정 유닛 및 모든 부하들을 위한 공동의 모니터링 유닛이 배치되어 있다. 따라서, 모니터링을 위한 전체 소자들은 공동의 회로 기판상에, 적어도 공동의 구성 소자(전력 분배기) 내에 콤팩트(compact)하게 통합되어 있다. 이와 같은 구성 소자는 입구측에서 단지 전류원에 연결되고, 출구측에서 개별 부하 경로들을 위해 다수의 연결부(예컨대 플러그 커넥터(plug connector))를 포함하기만 하면 된다.

계속해서, 모니터링 유닛은 유용한 방식으로 다수의 잠재적인 장애 상황을 모니터링하는 총체적인(universal) 모니터링 유닛이다. 이와 같은 방식으로, 상기 모니터링 유닛은 바람직하게 각각의 개별적인 부하에 대해,

- 과전류,

- 접지에 대한 부하 전류 경로의 단락,

- 부하 전류 경로 내부의 병렬 아크,

- 부하 전류 경로 내부의 직렬 아크 및

- 측정 경로 내에서 개별적인 부하와 접지 전위(ground potential) 사이의 직렬 아크를 검출하기 위해 형성되어 있다.

상기 모니터링 유닛은 바람직하게 단지 다양한 위험한 장애 상황들을 식별하기 위해서만 형성되지 않고, 더 나아가 어떤 위험한 장애 상황인지, 다시 말해 어떠한 유형의 장애 상황이 발생할 우려가 있는지 식별하기 위해서도 형성되어 있다. 이 경우, 계속해서 바람직하게 단지 위험한 과전류 상황들과 위험한 아크 상황들만이 구분되지 않고, 그 대신 일반적으로 그 이상의 구별이 이루어지는데, 다시 말해 특히 단락으로 인한 위험한 과전류 상황과 전류 세기가 더 긴 시간 범위에 걸쳐서 정격 전류 세기보다 크고 예컨대 정격 전류 세기의 2배보다 작은 위험한 과전류 상황이 구별된다.

또한, 상기 모니터링 유닛은 바람직하게, 다양한 위험한 아크 상황들을 구분하기 위해, 다시 말해 특히 위험한 소위 직렬 아크 상황과 위험한 소위 병렬 아크 상황을 구분하기 위해 형성되어 있다. 이 경우, 예를 들어 위험한 직렬 아크 상황은 전선 또는 케이블에 의해 형성되어 있는 부하 전류 경로의 섹션 내에서 케이블 파괴 또는 와이어 파괴가 존재하는 경우 또는 다른 이유로 전도성이 말하자면 특정 부분에서 상당히 중단된 경우를 의미한다. 이 경우, 상기 케이블 파괴 또는 와이어 파괴 영역 내에서 전류 흐름이 중단되거나, 또는 적어도 강하게 감소하고, 이는 전하의 정체, 그리고 그에 따라 비교적 짧은 경로에 걸쳐서 비교적 높은 전위차를 야기한다. 이때 전하의 정체가 충분히 강한 경우, 파괴 지점 또는 결함이 있는 섹션을 가로지르는 아크가 형성됨으로써, 결과적으로 재차 전류가 말하자면 직렬로 전류 경로를 따라 부하로 흐른다. 이 경우, 아크의 발생은 직렬 아크 상황의 발생과 동일시된다.

반면에, 병렬 아크 상황은 전류의 적어도 일부가 아크를 통해 부하 전류 경로로부터 다른 전류 경로 또는 단순히 전하 캐리어 싱크(charge carrier sink)로 흐르는 경우를 의미한다. 이는, 예를 들어 도입부에 이미 설명된 바와 같이, 케이블 외피가 손상되고, 그로 인해 그 아래에 놓인 도선이 적어도 섹션 방식으로 노출되어, 예를 들어 차체와 같은 전도성 구조물로부터 비교적 짧은 간격을 두고 위치하는 경우에 발생한다. 이 경우, 차체 또는 차량 프레임은 접지 또는 접지 단자로서 작용하고, 그에 따라 전력을 전달하는 부하 전류 경로를 위한 전하 캐리어 싱크로서 작용한다.

이제 상기 모니터링 유닛이 다양한 위험한 장애 상황들을 구별하기 위해 또는 구별되게 식별하기 위해 형성되어 있으면, 이와 같은 정보들은 다양한 방식으로 이용된다. 이 경우, 이미 이전에 기술된 바와 같이, 예를 들어 직류 분배 네트워크는 다양한 위험한 장애 상황들이 상이한 반응들을 야기하도록 설계되어 있는데, 다시 말해 예를 들어 상기 모니터링 유닛은 정격 전류값보다 큰 전류값을 식별한 바로 직후에 또는 사전 결정된 시간 이후에 위험한 장애 상황에 따라 반도체 스위치들의 스위치-오프를 개시하도록 설계되어 있다.

이에 대해 대안적으로 또는 보완적으로, 이와 같은 정보들은 전력 분배기 내에 배치되어 있지 않은 외부 수신기에 전달되는데, 다시 말해 예를 들어 자동차 전기 계통 내부의 제어부에 전달된다. 이때 상기 정보들은 이곳에서 예를 들어 에러 로그(error log) 내에 도입되어 상기 에러 로그와 함께 에러 메모리(error memory) 내에 저장됨으로써, 결과적으로 상기 에러 메모리를 관리 차원에서 판독하는 정비 기사는 상응하는 오류 및 오류에 대한 상세내용을 알게 된다. 이에 대해 대안적으로 또는 보완적으로 제어부에 상응하는 데이터가 전송됨으로써, 상기 제어부에 의해 경고 신호가 발생하고, 상기 경고 신호는 자동차 운전자에게 문제가 발생하였고 정비소 방문이 바람직하거나 필요하다는 사실을 시각적으로 그리고/또는 청각적으로 알려준다. 외부 수신기에 이러한 데이터가 전송되는 경우, 모니터링 유닛은 이를 위해 바람직하게 통신 유닛을 포함하고, 상기 통신 유닛은 위험한 장애 상황을 식별하면 상기 통신 유닛 내에서 발생한 장애 로그가 전력 분배기의 신호 출력부를 통해 출력되고, 연결된 경우에 한해, 외부 수신기에 전달되도록 설계되어 있다.

또한, 몇몇 적용예들에서 상응하는 정보들은 추가적으로, 상기 정보들을 기초로 디스플레이 소자, 특히 컨트롤 디스플레이(control display)를 제어하기 위해 이용된다. 이 경우, 상응하는 디스플레이는 예를 들어 전력 분배기의 하우징 내에 통합되어 있거나, 또는 전력 분배기의 하우징 외부에 제공되어 있고, 이와 같은 방식으로 해당 부품을 탐색할 때 정비 기사를 지원하기 위해 이용되며, 이는 특히, 자동차 내에 다수의 상기 유형의 전력 분배기가 설치되어 있는 경우에 바람직하다.

다양한 위험한 장애 상황들을 상응하게 구별하기 위해, 모니터링 유닛은 바람직하게, 전류 측정 유닛 및/또는 전압 측정 유닛에 의해 발생한 측정 데이터가 특정 장애 상황들에 대해 전형적인, 저장된 전류 프로필(current profile) 및/또는 전압 프로필(voltage profile)과 비교되도록 형성되어 있다. 이 경우, "프로필"은 전류값 또는 전압값의 시간 곡선으로 이해되는데, 다시 말해 장애 상황이 발생하기 이전에 또는 그 동안에 전류값 또는 전압값의 시간적 추이이다. 이 경우, 상기 시간에 따른 곡선으로부터 언제 장애 상황이 발생하는지 밝혀질 뿐만 아니라, 시작되거나 도래한 장애 상황을 차단할 수도 있으며, 그 결과 상기 장애 상황이 실제로 발생하기 이전에 반응할 수 있다.

이전에 기술된 위험한 직렬 아크 상황의 경우, 아크의 발생이 저지되어야 할 직렬 아크 상항으로서 고려된다. 그러나 상응하는 아크가 형성되기 이전에, 해당 부하 전류 경로에서 이미 전류값 및/또는 전압값이 전형적인 방식으로 변경되고, 이와 같은 변경 사실은 측정값들 또는 오히려 상기 측정값들의 시간적 추이가 저장된 측정값 프로필과 비교됨으로써 식별된다.

하나의 부하 전류 경로를 위해 제공된 전류 측정 유닛이 이전에 기술된 바와 같이, 바람직하게 상응하는 부하 전류 경로의 반도체 스위치 내에 통합되어 있는 반면, 이와 같은 부하 전류 경로에 할당된 전압 측정 유닛은 바람직하게 측정 브리지(measurement bridge)의 부분이며, 다시 말해 상응하는 부하 전류 경로의 부하 영역 내에 하나의 브리지 헤드(bridge head)를 갖고, 이와 같은 부하 전류 경로의 반도체 스위치 영역 내에 하나의 브리지 헤드를 갖는 측정 브리지 내에서 전위차를 검출하기 위해 이용된다. 이 경우, 상기 부하 영역 내부의 브리지 헤드를 제외하고, 상응하는 부하 전류 경로의 모니터링 및 보호를 구현하는 모든 부품 그룹들 또는 구성 소자들은 전류 분배기의 부분이고, 그에 상응하게 상기 전류 분배기 내에 수용되어 있다. 이 경우, 상기 측정 브리지는 추가로 바람직하게 소위 휘트스톤 브리지(wheatstone bridge) 유형에 따라 설계되어 있는데, 다시 말해 공개된 휘트스톤 브리지의 원리에 기초한다. 이 경우, 출원서 DE 10 2012 019 996 A1호에 기술되어 있는 바와 같은, 전압 측정 또는 전압 모니터링이 이루어지고, 이와 같은 점에서 상기 공개 공보의 전체 공개 내용이 명시적으로 참조된다.

이 경우, 상기 공개 공보에 설명되어 있는 바와 같이, 측정 브리지는 일반적으로 센서 케이블(sensor cable) 또는 신호 케이블(signal cable)을 포함하고, 상기 센서 케이블 또는 신호 케이블은 부하 영역 내부의 브리지 헤드를 전력 분배기 내부의 전압 측정 유닛에 연결한다. 이 경우, 상기 센서 케이블은 적어도 하나의 섹션에서 전력 전달 케이블의 와이어 또는 실딩에 의해 형성되어 있고, 상기 센서 케이블의 나머지 와이어들 또는 도선은 바로 이와 같은 섹션 내부의 부하 전류 경로를 형성한다.

계속해서 바람직하게, 부하 영역 내부의 브리지 헤드는 출원서 DE 10 2012 019 996 A1호의 제2 실시예에서와 같이 설계되어 있고, 그에 상응하게 바이패스 라인(bypass line)을 포함하는데, 상기 바이패스 라인은 부하 이전 및 이후에 상기 브리지 헤드가 할당되어 있는 부하 전류 경로로부터 인출되고, 상기 바이패스 라인 내부에는 2개의 저항이 직렬 접속되어 있다. 이 경우, 센서 케이블에 의해 상기 2개의 직렬 접속된 저항 사이의 전위가 측정되어 보완적인 브리지 헤드 내부의 전위와 비교된다. 이 경우, 상기 부하 영역 내부의 브리지 헤드를 전력 전달 케이블의 플러그 커넥터 내에 통합시키는 것이 바람직한데, 상기 전력 전달 케이블에 의해 상기 부하가 전력 분배기에 연결되어 있다.

공동의 모니터링 구성 소자(전력 분배기)와 관련하여(상기 모니터링 구성 소자 내부에 또는 상에 모니터링을 위해 필요한 전체 소자들이 통합되어 있음), 플러그 커넥터 내에 통합된 브리지 헤드와 부하 전류 경로 내에 통합된 센서 케이블(개별적인 와이어 또는 실딩)을 조합하는 것은, 복잡한 추가 구성 조치들 없이, 라인 모니터링(line monitoring)을 위한 전체적인 조치들이 이미 사전에 총체적으로 제공될 수 있다는 점에서 특히 바람직하다.

본 발명의 실시예들은 다음에서 개략도의 참조하에 더 상세하게 설명된다.
도 1은 직류 분배 네트워크의 블록 다이어그램이고,
도 2는 대안적인 직류 분배 네트워크의 블록 다이어그램이다.
모든 도면들에서 서로 상응하는 부품들에는 각각 동일한 도면 부호들이 제공되어 있다.

후속하여 예시적으로 기술되고 도 2에서 재현되는 자동차 전력 공급 네트워크(2)는 다수의 부하 전류 경로(4)를 포함하고, 상기 부하 전류 경로를 통해 필요한 경우, 각각 접속된 또는 연결된 부하(6)에 전력이 공급된다. 이 경우, 2개의 단부에 플러그(10)로서 형성된 각각 하나의 접속 소자를 포함하는 케이블(8)에 의해 각각의 부하(6)는 전력 분배기(12)에 연결됨으로써, 결과적으로 각각의 부하 전류 경로(4)는 적어도 섹션 방식으로 케이블(8)에 의해 형성된다.

상기 전력 분배기(12)는 재차 전류원(14)에 연결되어 있고, 상기 전류원은 자동차 전력 공급 네트워크(2) 내부에 전력을 제공하며, 이를 위해 상기 전력 분배기(12) 내로 공급된다. 이 경우, 상기 전력 분배기(12) 내에서 공급 전류 경로(16)가 상기 부하 전류 경로들(4)로 갈라지는데, 상기 공급 전류 경로를 통해 상기 전력 분배기(12)가 상기 전류원(14)에 연결되어 있고, 상기 공급 전류 경로를 통해 전력이 상기 전류원(14)으로부터 상기 전력 분배기(12) 내로 도달하며, 상기 부하 전류 경로들을 통해 말하자면 최종 사용 장치로서 부하들(6)에 전력이 공급된다. 이 경우, 전력 요구량은 부하(6)에 따라, 500W 내지 1500W이고, 그에 상응하게 상기 자동차 전력 공급 네트워크(2)는 전기 장치에 비교적 높은 전력 요구량을 공급하기 위해 형성되어 있다.

계속해서, 상기 자동차 전력 공급 네트워크(2)는 본 실시예에서 자동차에 대해 설계되어 있고, 안전 시스템을 포함하며, 상기 안전 시스템에 의해 상기 자동차 전력 공급 네트워크(2)는 과전류 상황들에 대해서, 그리고 아크 상황들에 대해서, 그리고 그에 따라 야기되는 결과적인 손해들에 대해서 보호된다. 이 경우, 상기 안전 시스템은 각각의 부하 전류 경로(4)가 모니터링되고, 상응하는 부하 전류 경로(4) 내에서 위험한 장애 상황이 식별되는 즉시, 부하 전류 경로(4)를 통해 전력을 공급받는 부하(6)가 공급 장치로부터 차단되도록 설계되어 있다.

모니터링의 기본 원리는 후속하여 도 1에 도시된 간소화된 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 참조하에 설명되며, 상기 자동차 전력 공급 네트워크는 단 하나의 부하 전류 경로(4) 및 그에 상응하게 하나의 부하(6)를 포함한다. 그러나 이와 같은 기본 원리는 다수의 부하 전류 경로(4) 및 그에 상응하게 다수의 부하(6)에 대해 문제없이 적용될 수 있고, 그에 따라 도 2에 따른 자동차 전력 공급 네트워크(2)에도 적용된다.

상기 부하 전류 경로(4)를 모니터링 하기 위해, 그리고 그에 따라 상기 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 안전 시스템을 구현하기 위해, 전력 분배기(12)(상기 전력 분배기는 도 1에서, 도 2에서와 정확히 동일하게 파선의 가장자리에 의해 표시되어 있음)는 다수의 기능 유닛 또는 기능 모듈을 포함하고, 상기 기능 유닛 또는 기능 모듈은 본 실시예에서 공동의 회로 기판상에 수용되어 공동의 하우징에 의해 둘러싸여 있다.

하나의 기능 유닛은 반도체 스위치(18)에 의해 주어지고, 상기 반도체 스위치는 위험한 장애 상황이 식별될 때 개방 또는 차단됨으로써, 상기 부하(6)를 전기 에너지를 갖는 공급 장치로부터 분리하는데, 다시 말해 상응하는 부하 전류 경로(4)를 통해 전력을 공급받는 전기 장치를 스위치-오프한다. 이 경우, 상기 반도체 스위치(18)는 상응하는 부하 전류 경로(4) 내에 통합되어 있고, 추가적으로 필요에 따라, 상응하는 전기 장치를 스위치-온 및 스위치-오프하기 위해 이용된다.

상기 전력 분배기(12)는 추가 기능 유닛으로서 전류 측정 유닛(20)을 포함하고, 상기 전류 측정 유닛에 의해 상기 부하 전류 경로(4)를 통해 흐르는 전류는 전류 세기가 검출됨으로써 모니터링된다. 이와 같은 목적으로, 상기 전류 측정 유닛(20)은 반도체 스위치(18)의 전류 측정 출력부에 신호 기술적으로 접속되어 있거나, 또는 상기 전류 측정 유닛(20)이 상기 반도체 스위치(18) 내에 완전히 통합되어 있다.

상기 전력 분배기(12)는 전류 측정 유닛(20)에 대해 보완적으로 전압 측정 유닛(22)을 포함하고, 상기 전압 측정 유닛은 도 1에 단지 부분적으로 도시된 전압 측정 브리지 내에 통합되어 있다. 이와 같은 전압 측정 브리지는 휘트스톤 브리지의 원리에 기초하고, 이미 출원인의 출원서 DE 10 2012 019 996 A1호에 기술되어 있으며, 이와 같은 점에서 상기 공개 공보가 재차 명시적으로 참조된다.

이 경우, 상기 전류 측정 유닛(20) 및 상기 전압 측정 유닛(22)은 상기 전압 측정 브리지(24)와 함께 단지 전류 세기 및 전압을 검출하기 위해서만 이용되는 반면에, 검출된 측정 데이터, 특히 검출된 전류 세기의 시간 곡선 및 검출된 전압의 시간 곡선을 평가하는 것은 모니터링 유닛(26) 내에서 이루어지며, 상기 모니터링 유닛은 안전 시스템의 추가 기능 유닛으로서 상기 전력 분배기(12)의 구성 부품이다. 이 경우, 상기 모니터링 유닛(26) 내에서 상기 전류 측정 유닛(20)에 의해 검출된 전류 세기와 상기 모니터링 유닛(26)의 메모리 내에 저장된 다수의 전류 프로필(상기 전류 프로필들은 장애 상황이 발생하기 이전에 그리고 그 동안에 전류 세기의 전형적인 시간 곡선을 재현함)이 비교되고, 그 결과 상기 전류 측정 유닛(20)에 의해 검출된 전류 세기의 비교 가능한 시간 곡선을 측정 기술적으로 검출할 때, 위험한 장애 상황을 판단할 수 있다. 이와 병행하여, 상기 전압 측정 유닛(22)의 측정 데이터가 아날로그식으로 평가되고, 이때 이를 위해서도 재차 다수의 전압 프로필이 상기 모니터링 유닛(26)의 메모리 내에 저장되어 있다.

이 경우, 상기 모니터링 유닛(26)은, 위험한 과전류 상황들이 단지 부하 전류 경로(4) 내에서 전류 세기의 전형적인 시간 곡선이 검출될 경우에만 식별되는 반면, 위험한 아크 상황들은 전류 세기의 전형적인 시간 곡선 및 전압 측정 유닛(22)에 의해 검출된 전압의 전형적인 시간 곡선이 검출될 경우에 식별되도록 설계되어 있다. 이 경우, 이와 같은 방식으로 다양한 유형의 위험한 장애 상황들이 위험한 장애 상황들로서 식별되고, 이때 위험한 장애 상황의 유형과 무관하게, 상기 모니터링 유닛(26)은 상기 반도체 스위치(18)의 개방 또는 차단을 개시하고, 이를 위해 증폭기(28)에 제어 신호를 전달하도록 반응한다.

추가로, 위험한 장애 상황의 발생시 상기 모니터링 유닛(26) 내에서 장애 로그가 발생하여, 상기 전력 분배기(12)의 신호 출력부(30)를 통해 외부 수신기(본 실시 예에서 자동차 전기 계통 내부의 제어부(32))에 전달된다. 이 경우, 상기 장애 로그는 제어부(32) 내에서 에러 로그 내에 통합되어 에러 메모리 내에 저장되는데, 상기 에러 메모리는 일반적으로 자동차 관리 차원에서 정비 기사에 의해 판독된다. 그럼으로써, 상기 정비 기사는 발생한 문제를 알게 된다.

도 2에 따른 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 경우, 정비 기사는 에러 메모리 내부의 에러 로그에 의해 발생한 문제를 상세하게 알게 될 뿐만 아니라, 더 나아가 상기 에러 로그는 상기 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 어느 부하 전류 경로(4) 내에 상응하는 문제가 발생했는지를 알려주는 정보를 포함한다. 그 외에, 도 2에 따른 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 개별적인 부하 전류 경로들(4)의 모니터링은 도 1에 따른 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 경우에서와 동일한 원리로 이루어지고, 이때 각각의 부하 전류 경로(4)를 위해 자체 반도체 스위치(18), 자체 전류 측정 유닛(20) 및 전압 측정 유닛(22)이 통합된 자체 전압 측정 브리지(24)가 제공되어 있고, 그에 상응하게 전력 분배기(12) 내에 구현되어 있다.

반면에, 개별 부하 전류 경로들(4)의 해당 측정 데이터를 평가하는 것은 단 하나의 모니터링 유닛(26) 내에서 이루어지고, 그에 상응하게 상기 모니터링 유닛은 전력 분배기(12) 내부의 모든 전류 측정 유닛들(20) 및 모든 전압 측정 유닛들(22)에 연결되어 있다. 상기 부하 전류 경로들(4) 중 하나의 부하 전류 경로 내에서 위험한 장애 상황이 발생하면, 상기 하나의 모니터링 유닛(26)은 상응하는 부하 전류 경로(4)의 해당 반도체 스위치(18)를 제어하고, 그럼으로써 상응하는 부하 전류 경로(4)는 전력 공급 장치로부터 분리된다. 이때 도 2에 따른 실시예에서 상기 제어는 상기 모니터링 유닛(26)에 의해 직접 이루어지는데, 상기 모니터링 유닛은 마이크로컨트롤러(microcontroller)의 유형에 따라 형성되어 있고, 전력 분배기(12) 내부의 반도체 스위치(18)를 제어하기 위해 내장형 신호 증폭기를 포함한다. 전력 분배기(12) 내부의 반도체 스위치(18)의 필요에 따른 제어, 다시 말해 전기 장치의 스위치-온 및 스위치-오프도 도 2에 따른 자동차 전력 공급 네트워크 내에서 상기 모니터링 유닛(26)에 의해 이루어지고, 이때 상기 반도체 스위치(18)의 상응하는 제어는 상기 제어부(32)를 통해 상기 모니터링 유닛(26)에 전달되는 제어 신호들을 기초로 이루어진다.

도 1에는 부하(6) 영역 내에 도시된 2개의 저항(34) 및 센서 케이블 또는 신호 케이블(36)이 함께 묘사되어 있고, 상기 저항들 및 신호 케이블은 상기 전압 측정 브리지(24)의 부분이고, 도 2에는 명시적으로 도시되어 있지 않지만, 자동차 전력 공급 네트워크(2) 내부의 각각의 부하 전류 경로(4)를 위해 구현되어 있다. 이 경우, 상응하는 저항들(34)은 각각의 케이블(8)의 부하측 플러그(10) 내에 각각 통합되어 있고, 상기 신호 케이블(36)은 각각의 케이블(8) 내부의 추가적인 와이어에 의해 주어지거나, 또는 각각의 케이블(8) 내부의 실딩에 의해 주어진다.

본 발명은 전술된 실시예에 대해서만 제한되어 있지 않다. 오히려, 본 발명의 대상에서 벗어나지 않으면서, 당업자에 의해 상기 실시예로부터 본 발명의 다른 변형예들도 도출될 수 있다. 또한, 본 발명의 대상에서 벗어나지 않으면서, 특히 상기 실시예와 관련하여 기술된 모든 개별 특징들은 다른 방식으로도 서로 조합될 수 있다.

2 자동차 전력 공급 네트워크
4 부하 전류 경로
6 부하
8 케이블
10 플러그
12 전력 분배기
14 전류원
16 공급 전류 경로
18 반도체 스위치
20 전류 측정 유닛
22 전압 측정 유닛
24 전압 측정 브리지
26 모니터링 유닛
28 증폭기
30 신호 출력부
32 제어부
34 저항
36 신호 케이블

Claims

자동차 전력 공급 네트워크(2), 특히 자동차의 48V-전기 계통에 있어서,
상기 자동차 전력 공급 네트워크는 전류원(14), 공급 전류 경로(16)를 통해 상기 전류원(14)에 연결되어 있는 전력 분배기(12) 및 반도체 스위치(18)가 통합된 부하 전류 경로(4)를 통해 상기 전력 분배기(12)에 연결되어 있는 적어도 하나의 부하(load)(6)를 포함하고,
상기 전력 분배기(12) 내에 전류 측정 유닛(20), 전압 측정 유닛(22) 및 모니터링 유닛(monitoring unit)(26)이 통합되어 있고, 상기 모니터링 유닛(26)은 상기 전류 측정 유닛(20)의 측정 데이터 및/또는 상기 전압 측정 유닛(22)의 측정 데이터를 이용하여 위험한 장애 상황을 식별하도록, 그리고 상기 반도체 스위치(18)를 이용하여 상기 적어도 하나의 부하(6)의 스위치-오프를 개시하도록 설계되어 있으며, 위험한 과전류 상황들뿐만 아니라 위험한 아크 상황들도 위험한 장애 상황들로서 식별되는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제1항에 있어서,
다수의 부하(6)가 각각 반도체 스위치(18)가 통합된 자체 부하 전류 경로(4)를 통해 상기 전력 분배기(12)에 연결되어 있고, 상기 모니터링 유닛(26)은 모든 부하 전류 경로들(4)을 서로 무관하게 모니터링하기 위해 설계됨으로써, 결과적으로 상기 부하 전류 경로들(4) 중 하나의 부하 전류 경로 내에서 장애 상황이 발생하면, 단지 상기 부하 전류 경로에 연결된 부하(6)만이 스위치-오프되는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
적어도 상기 적어도 하나의 부하를 갖는 부하 전류 경로 내에 통합된 반도체 스위치는 파워 트랜지스터(power transistor) 및 특히 MOSFET로서 형성되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제2항 및 제3항에 있어서,
공동의 회로 기판상에 각각의 부하(6)를 위한 개별적인 반도체 스위치(18), 개별적인 전류 측정 유닛(20), 개별적인 전압 측정 유닛(22) 및 모든 부하들(6)을 위한 공동의 모니터링 유닛(26)이 배치되어 있고,
상기 모니터링 유닛은 각각의 부하(6)에 대해
- 과전류,
- 접지에 대한 부하 전류 경로(4)의 단락,
- 부하 전류 경로(4) 내부의 병렬 아크,
- 부하 전류 경로(4) 내부의 직렬 아크 및
- 측정 경로 내에서 개별적인 부하(6)와 접지 전위(ground potential) 사이의 직렬 아크를 검출하기 위해 형성되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전류 측정 유닛(20)은 상기 적어도 하나의 부하(6)를 갖는 전류 경로(4)를 모니터링하기 위해, 상응하는 부하 전류 경로(4)의 반도체 스위치(18) 내에 통합되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모니터링 유닛(26)은 위험한 장애 상황 및 상기 위험한 장애 상황의 유형을 식별하도록 설계되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모니터링 유닛(26)은, 상기 전류 측정 유닛(20)의 측정 데이터 및/또는 상기 전압 측정 유닛(22)의 측정 데이터를 저장된 전류 프로필(current profile) 및/또는 전압 프로필(voltage profile)과 비교함으로써, 위험한 장애 상황 및 상기 위험한 장애 상황의 유형을 식별하도록 설계되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 모니터링 유닛(26)은, 위험한 장애 상황이 식별되면 장애 로그가 발생하여, 전력 분배기(12)의 신호 출력부(30)를 통해 수신기에 전달되도록 설계되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모니터링 유닛(26)은 부하 전류 경로(4) 내에서 위험한 아크 상황들을 검출하기 위해, 이와 같은 부하 전류 경로(4)의 부하(6) 영역 내에 하나의 브리지 헤드(bridge head)를 갖고, 이와 같은 부하 전류 경로(4)의 반도체 스위치(18) 영역 내에 하나의 브리지 헤드를 갖는 측정 브리지(measurement bridge)(24) 내에서 상기 전압 측정 유닛(22)에 의해 검출된 전위차를 모니터링하는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제9항에 있어서,
상기 측정 브리지(24)의 형상은 휘트스톤 브리지(wheatstone bridge)의 원리에 기초하는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제9항 또는 제10항에 있어서,
센서 케이블(sensor cable)(36)이 상기 부하(6) 영역 내부의 브리지 헤드로부터 출발하여 상기 전력 분배기(12) 내로 안내되고, 상기 센서 케이블은 적어도 하나의 섹션에서 전력 전달 케이블(8)의 와이어 또는 실딩에 의해 형성되어 있으며, 상기 전력 전달 케이블에 의해 상기 부하(6)는 상기 전력 분배기(12)에 연결되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부하(6) 영역 내부의 브리지 헤드는 전력 전달 케이블(8)의 플러그 커넥터(plug connector) 내에 통합되어 있고, 상기 전력 전달 케이블에 의해 상기 부하(6)는 상기 전력 분배기(12)에 연결되어 있는,
자동차 전력 공급 네트워크.
제4항 및 제12항의 특징들을 갖는,
자동차 전력 공급 네트워크(2).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 자동차 전력 공급 네트워크(2)의 전력 분배기(12).