KR20180109061A - 파워 접촉기 및 파워 접촉기의 기능 테스트 방법 - Google Patents

파워 접촉기 및 파워 접촉기의 기능 테스트 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180109061A
KR20180109061A KR1020187017908A KR20187017908A KR20180109061A KR 20180109061 A KR20180109061 A KR 20180109061A KR 1020187017908 A KR1020187017908 A KR 1020187017908A KR 20187017908 A KR20187017908 A KR 20187017908A KR 20180109061 A KR20180109061 A KR 20180109061A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power contactor
current
current sensor
electrical contact
switching element
Prior art date
Application number
KR1020187017908A
Other languages
English (en)
Inventor
로버트 호프만
울프강 치레이버-프릴위츠
카스텐 데호프
울프강 대유머
Original Assignee
에프코스 아게
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 에프코스 아게 filed Critical 에프코스 아게
Publication of KR20180109061A publication Critical patent/KR20180109061A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/364—Battery terminal connectors with integrated measuring arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0007—Measures or means for preventing or attenuating collisions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION 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
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/202—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207—Constructional details independent of the type of device used
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3696—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/005—Calibrating; Standards or reference devices, e.g. voltage or resistance standards, "golden" references
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/0015—Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/006—Calibration or setting of parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/3277—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches
    • G01R31/3278—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of low voltage devices, e.g. domestic or industrial devices, such as motor protections, relays, rotation switches of relays, solenoids or reed switches
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2229/00—Manufacturing
    • H01H2229/018—Testing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00—Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/052—Controlling, signalling or testing correct functioning of a switch
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 파워 접촉기(1)에 관한 것으로서, 상기 파워 접촉기는 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4)을 구비하고, 개방된 위치 및 폐쇄된 위치를 구비할 수 있는 스위칭 소자(5)를 구비하며, 이때 상기 스위칭 소자(5)는 폐쇄된 위치에서 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4)을 서로 접촉시키고, 상기 스위칭 소자(5)가 개방된 위치에 놓일 경우 상기 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4)은 서로 절연된 상태를 유지하며, 또한 상기 파워 접촉기는 상기 파워 접촉기(1)에 내장된 전류 센서(2)를 구비하며, 이러한 전류 센서는 파워 접촉기(1)에 흐르는 전류의 전류 강도를 측정하기 위해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 파워 접촉기(1)의 기능 테스트를 위한 방법에 관한 것이다.

Description

파워 접촉기 및 파워 접촉기의 기능 테스트 방법
본 발명은 파워 접촉기(power contactor)에 관한 것이다. 이러한 파워 접촉기는 전기로 구동되는 원격 작동 스위치이다. 상기 파워 접촉기는 제어 전류 회로(control current circuit)를 구비하며, 이러한 제어 전류 회로는 부하 전류 회로(load current circuit)를 접속 및 차단할 수 있다.
그러한 파워 접촉기의 가능한 사용 범위는 전기차의 배터리 전류 회로(battery current circuit)를 개방 및 차단하는 것이다. 일반적으로, 배터리의 양극 접합부(positive contact)뿐만 아니라, 음극 접합부(negative contact)도 상기 파워 접촉기를 통해 분리된다. 이러한 분리는 차량의 정지 상태 및 장애 발생 시, 예를 들어 교통사고 발생 시 실시된다. 상기 파워 접촉기의 주요 목적은 무리가 가지 않게 차량을 변속하고, 전류를 차단하는 것이다.
차량에서 상기 파워 접촉기를 흐르는 전류는 전류 센서(current sensor)를 통해 모니터링되며, 또 다른 부품으로서 상기 전류 센서는 파워 접촉기와 함께 배터리에 연결된 박스(box)에 제공될 수 있다. 이러한 박스는 BDU(battery disconnect unit)로 불린다. 전술한 박스에서 상기 전류 센서는 두 가지 목적을 충족시켜야 한다: 전류 센서가 정상적으로 작동하는 동안 이러한 전류 센서는 현재 흐르는 전류를 제어를 위한 측정값으로서 제공하는 기능, 즉 엔진에 배터리의 동력을 전달하는 기능 또는 배터리에 발전기(generator)의 동력을 입력시키는 기능을 충족시킨다. 이러한 측정값은 차량의 엔진 제어를 위해 매우 중요하다. 상기 전류 센서의 두 번째 기능은 배터리 팩(battery pack)의 기능적 안정성을 보장하는 것, 즉 잠재적으로 위험한 전류가 파워 접촉기에 흐르는지를 명확하게 설명하는 것이다. 이때, 예를 들어 정상적인 작동 매개 변수 이외에 교통사고 또는 또 다른 장애에 따라 발생하는 높은 전류 강도가 제공될 수 있다.
본 발명의 목적은 예를 들어 적은 소요 공간을 갖는 개선된 파워 접촉기를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 파워 접촉기의 기능 테스트를 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 청구항 1항에 따른 파워 접촉기를 통해 해결된다. 본 발명의 두 번째 목적은 두 번째 독립항에 따른 방법을 통해 해결된다.
본 발명에 따라 파워 접촉기(power contactor)가 제공되며, 상기 파워 접촉기는 제1 전기 접점(electrical contact), 제2 전기 접점, 스위칭 소자(switching element) 및 상기 파워 접촉기에 내장된 전류 센서(current sensor)를 구비할 수 있다. 상기 스위칭 소자는 개방된 위치 및 폐쇄된 위치를 구비할 수 있으며, 이러한 스위칭 소자는 폐쇄된 위치에서 제1 전기 접점과 제2 전기 접점을 서로 접촉시키며, 상기 스위칭 소자가 개방된 위치에 놓일 경우, 상기 제1 전기 접점 및 제2 전기 접점은 서로 절연된 상태를 유지한다. 상기 파워 접촉기에 내장된 전류 센서는 이러한 파워 접촉기에 흐르는 전류의 전류 강도를 측정하기 위해 형성되어 있다.
특히, 상기 전류 센서는 부하 전류 회로(load current circuit)에 흐르는 전류의 전류 강도를 측정하기 위해 형성될 수 있다. 이러한 부하 전류 회로는 전기 접점을 통해 가이드 된다. 상기 스위칭 소자는 제어 전류 회로(control current circuit)에 배열될 수 있다. 상기 스위칭 소자가 폐쇄된 상태일 때, 상기 부하 전류 회로는 폐쇄되고, 이러한 부하 전류 회로에 전류가 흐를 수 있다. 상기 스위칭 소자가 개방된 상태로 전환될 때, 이로 인해 상기 부하 전류 회로가 차단된다.
상기 전류 센서가 파워 접촉기에 내장됨으로써, 상기 전류 센서 및 파워 접촉기는 단일 기능 유닛(single functional unit)을 형성하다. 상기 전류 센서와 파워 접촉기는 함께 제조될 수 있고, 치수 면에서 서로 일치할 수 있다. 상기 센서는 이러한 센서가 상기 파워 접촉기에 의해 생성된 자기장을 평가하여 이러한 자기장이 상기 전류 센서의 측정을 왜곡하지 않도록 약간 교정될 수 있다. 또한, 상기 파워 접촉기와 전류 센서를 예를 들어 BDU에 장착하는 것은 일반적으로 단순하며, 그 이유는 이러한 부품은 단일체로서 함께 장착될 수 있기 때문이다.
상기 파워 접촉기 및 전류 센서가 공간적으로 서로 근접하게 배열될 경우, 상기 전류 센서는 상기 파워 접촉기에 내장된 것으로 표현될 수 있다. 특히, 상기 파워 접촉기와 전류 센서는 공통 하우징(housing)에 의해 감싸진 상태로 제공될 수 있다. 이러한 공통 하우징에는 상기 파워 접촉기와 전류 센서 이외에 또 다른 구성 요소가 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 하우징에 또 다른 구성 요소가 제공되지 않을 수 있다.
상기 파워 접촉기와 전류 센서는 함께 제조될 수 있다. 이러한 파워 접촉기와 전류 센서는 결합된 유닛으로 사용자에게 공급될 수 있다. 바람직한 내장(integration) 상태로 인해, 상기 전류 센서를 위한 추가 공간은 거의 필요하지 않다. 이로 인해, 내장된 전류 센서를 구비한 상기 파워 접촉기는 단지 매우 제한된 공간에서 사용될 경우 특히 바람직할 수 있다.
상기 제1 전기 접점 및 제2 전기 접점은 부하 전류 회로에 배열될 수 있으며, 상기 파워 접촉기는 상기 부하 전류 회로를 흐르는 전류의 전류 강도를 측정하기 위해 형성될 수 있다. 이러한 부하 전류 회로에는 예를 들어 전기 차량의 배터리 전류 회로(battery current circuit)가 제공될 수 있다. 전술한 것처럼, 배터리 전류 회로의 전류 강도 측정은 차량 엔진을 제어하기 위한 제어 변수(control parameter)로서 뿐 아니라, 전기 차량의 기능적 안정성을 모니터링하기 위해서도 매우 중요하다.
상기 전류 센서는 홀-센서(hall sensor)를 구비할 수 있다. 상기 홀-센서는 전류 강도를 측정하기 위해 홀-효과(hall effect)를 이용할 수 있으며, 이것은 이러한 홀 센서가 통전 도체(current-carrying conductor)를 감싸고 있는 자기장을 측정함으로써 가능하다.
상기 전류 센서는 전술한 전기 접점 가운데 하나의 전기 접점을 감싸도록 제공될 수 있다. 상기 전기 접점은 예를 들어 연결 극(connection pole)을 구비할 수 있으며, 이러한 연결 극은 상기 전류 센서에 의해 감싸져 있다. 이 경우, 상기 홀-센서는 상기 전기 접점에 흐르는 전류의 전류 강도를 직접 추론할 수 있다.
선택적으로 또는 보완적으로, 상기 전류 센서는 션트-저항(shunt-resistance)을 구비할 수 있다. 저항으로 인한 강하된 전압이 측정됨으로써 이러한 션트-저항에서 저항을 지나 흐르는 전류 강도가 검출될 수 있다. 상기 전류 센서는 상기 전기 접점 가운데 하나의 전기 접점과 직렬로 연결될 수 있다.
상기 파워 접촉기에 내장된 전류 센서가 홀-센서뿐만 아니라, 션트-저항을 구비할 경우, 전류 강도는 서로 독립된 두 가지 측정 방법에 의해 측정될 수 있다. 특히, 전기 차량과 같이 안전과 관련된 응용 분야에서 안전의 의미를 강조하는 것은 매우 중요하다. 이때, 상기 센서가 부분적으로 고장이 발생했을 경우에도, 전류가 측정될 수 있고, 경우에 따라 전류가 차단될 수 있다.
상기 파워 접촉기는 인터페이스(interface)를 구비할 수 있으며, 상기 인터페이스를 통해 상기 전류 센서에 의해 측정된 데이터가 판독될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 전류 센서에 의해 측정된 측정 데이터는 예를 들어 외장형 제어 장치(external control unit)에 전달될 수 있다. 이어서, 이러한 외장형 제어 장치는 전류 강도와 관련하여 상기 전류 센서에 의해 측정된 측정 데이터에 따라 상기 파워 접촉기가 분리될 수 있는지를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 외장형 제어 장치가 파워 접촉기를 컨트롤할 수 있다.
상기 전류 센서는 전류 강도 측정시 상기 파워 접촉기에 의해 생성된 자기장을 평가할 수 있도록 교정될 수 있다. 상기 파워 접촉기는 예를 들어 자기장을 생성할 수 있는 코일 및/또는 편향 자석(deflecting magnet)을 구비할 수 있다. 전류 센서 교정시 이러한 자기장이 평가됨으로써 센서의 측정 정확성이 현저하게 향상될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따라, 상기 파워 접촉기의 기능 테스트를 위한 방법이 제공된다. 특히, 상기 방법은 전술한 파워 접촉기에 관한 것이다. 전술한 것에 대응하여, 상기 파워 접촉기와 관련하여 설명된 모든 기능적 특징과 구조적 특징은 상기 방법에도 해당할 수 있다. 본 발명의 방법에 따라, 상기 전류 센서의 교정 단계 및 스위칭 소자의 기능 테스트가 동시에 실시될 수 있다. 교정 단계에서는 전류 센서의 측정 정확도에 부정적인 영향을 주는 교란 효과(disruptive effect)가 측정될 수 있다. 특히 상기 파워 접촉기에 의해 생성된 자기장이 전술한 것에 해당한다. 상기 센서의 교정 및 파워 접촉기의 기능 테스트가 함께 실시되고, 특히 전술한 것은 부품 공급 전에 실시될 수 있기 때문에 이러한 단계는 파워 접촉기가 장착될 경우 더는 실시될 수 없다. 이로 인해, 사용자가 지급하게 될 조립 비용이 현저하게 절감된다.
상기 전류 센서의 교정이 진행되는 단계에서, 상기 스위칭 소자 및/또는 전기 접점에 의해 생성된 자기장이 식별될 수 있고, 전류 센서가 교정될 때 이러한 자기장이 평가될 수 있다.
본 발명은 도면과 관련하여 아래와 같이 상세하게 설명된다.
도 1 내지 도 3은 전류 센서(2)가 내장된 파워 접촉기(1)의 첫 번째 실시예를 도시하고 있고,
도 1은 파워 접촉기(1)를 사시도로 도시하고 있고,
도 2는 파워 접촉기(1)의 단면을 정면도로 도시하고 있고,
도 3은 도 2에 도시된 단면을 사시도로 도시하고 있다.
파워 접촉기(1)에 전기로 구동되는 원격 작동 스위치가 제공될 수 있다. 상기 파워 접촉기(1)는 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 파워 접촉기(1)는 스위칭 소자(5)를 구비한다. 이러한 스위칭 소자(5)에는 개방된 위치(open position)와 폐쇄된 위치(closed position)가 제공될 수 있다. 도 2와 도 3은 각각 개방된 위치에 있는 스위칭 소자(5)를 도시하고 있다. 상기 스위칭 소자(5)는 이러한 개방된 위치에서 두 개의 전기 접점(3, 4)을 서로 연결하지 않기 때문에, 전기 접점(3, 4)은 서로 절연된 상태를 유지할 수 있다. 전술한 것에 대응하여, 상기 스위치 소자(5)가 개방된 위치에 놓일 경우, 상기 파워 접촉기(1)에 전류가 흐를 수 없다.
또한, 상기 스위칭 소자(5)는 폐쇄된 위치를 구비할 수 있다. 상기 스위칭 소자(5)는 이러한 폐쇄된 위치에서 두 개의 전기 접점(3, 4)을 서로 도전성 연결하기 때문에, 전류가 상기 파워 접촉기(1)에 흐를 수 있다.
상기 파워 접촉기(1)에는 두 개의 전류 회로(current circuit)가 형성되어 있다. 즉, 부하 전류 회로(load current circuit) 및 제어 전류 회로(control current circuit)가 전술한 파워 접촉기에 제공될 수 있다. 상기 부하 전류 회로는 상기 스위칭 소자(5)가 폐쇄된 위치로 이동할 경우 폐쇄된다. 도 1 내지 도 3에서 경로가 화살표로 암시되어 있으며, 상기 스위칭 소자(5)가 폐쇄된 위치에 놓일 경우, 상기 경로를 따라 전류가 부하 전류 회로에 흐르게 된다.
일반적으로, 상기 부하 전류 회로를 통해 상기 파워 접촉기(1)는 또 다른 부품과 연결된다. 특히, 이러한 파워 접촉기(1)는 또 다른 부품이 차단되어야 할 경우 상기 부하 전류 회로를 차단되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 파워 접촉기는 제어 전류 회로를 구비할 수 있다. 상기 제어 전류 회로는 스위칭 소자(5)를 작동시키도록 형성되어 있다. 이로써, 상기 제어 전류 회로를 통해 파워 접촉기(1)가 소위 "컨트롤 된다". 이러한 제어 전류 회로로 인해, 상기 스위칭 소자(5)가 이동함으로써 전술한 부하 전류 회로가 폐쇄될 수 있거나, 또는 차단될 수 있다.
여기서 설명된 실시예에서, 상기 스위칭 소자(5)는 코일(6), 철심(7) 및 브릿지(8)를 구비할 수 있다. 상기 브릿지(8)는 상단 위치와 하단 위치를 구비할 수 있다. 이러한 브릿지(8)의 상단 위치는 상기 스위칭 소자(5)의 폐쇄된 위치에 대응한다. 이러한 브릿지(8)의 하단 위치는 상기 스위칭 소자(5)의 개방된 위치에 대응한다.
전류가 코일(6)을 통해 흐를 경우, 상기 브릿지(8)는 철심(7)과 코일(6) 밖으로 이동한다. 이어서, 브릿지(8)는 상기 브릿지의 상단 위치에 놓이게 된다. 이러한 상단 위치에서 상기 브릿지(8)는 두 개의 전기 접점(3, 4)을 서로 도전성 연결한다. 전류가 코일(6)을 통해 흐르지 않을 경우, 상기 브릿지(8)는 이러한 브릿지(8)의 하단 위치로 하강하며, 이러한 하단 위치에서 두 개의 전기 접점(3, 4)은 서로 도전성 연결되지 않는다.
유사한 원리로 작동하는 전기 파워 접촉기(1)는 여기서 임의의 방식으로 사용될 수 있다. 또한, 공압식 파워 접촉기의 사용도 가능할 수 있다.
또한, 상기 파워 접촉기(1)는 이러한 파워 접촉기(1)에 내장된 전류 센서(2)를 구비할 수 있다. 전술한 것에 대응하여, 상기 파워 접촉기(1)와 전류 센서(2)는 단일 기능 유닛을 형성할 수 있다. 상기 전류 센서(2)는 상기 부하 전류 회로를 지나 흐르는 전류 강도를 측정하기 위해 형성되어 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 상기 전류 센서(2)는 홀-센서(hall sensor)를 구비할 수 있다. 이러한 홀-센서는 코어(core)를 구비할 수 있으며, 상기 코어는 슬롯(slot)이 형성된 링 형태를 구비할 수 있고, 상기 제1 전기 접점(3)을 감싸고 있다. 전류가 상기 제1 전기 접점(3)을 통해 흐를 경우, 상기 홀-소자는 제공된 자기장의 변화를 기록하며, 그 이유는 이러한 제1 전기 접점을 통해 흐르는 전류가 자기장을 유도하기 때문이다. 이러한 자기장 변화에 근거하여, 상기 홀-센서는 전류 강도를 추론할 수 있다.
상기 파워 접촉기(1)는 또 다른 부품과 연결될 수 있다. 이를 위해, 상기 파워 접촉기(1)는 전선과 연결될 수 있으며, 상기 전선은 제1 전기 접점 및 제2 전기 접점(3, 4)과 연결되어 있다. 상기 제1 및 제2 전기 접점(3, 4)의 후속되는 이러한 접촉은 상기 전류 센서(2)와 완전히 무관하게 실시될 수 있다.
상기 전류 센서(2)는 상기 파워 접촉기(1)에 흐르는 정격 전류(nominal current) 이외에도 이러한 정격 전류의 3배에 달하는 피크 전류(peak current)가 충분한 정확도로 측정될 수 있도록 제공된다. 내장된 전류 센서(2)의 이러한 측정 범위로 인해, 상기 파워 접촉기(1)는 또 다른 보조 부품 없이 기능적 안정성이 요구되는 분야에 사용될 수 있다.
또한, 상기 파워 접촉기(1)는 인터페이스(interface)를 구비할 수 있으며, 이러한 인터페이스를 통해 상기 전류 센서(2)에 의해 측정된 측정값이 판독될 수 있다. 예를 들어, 이러한 인터페이스를 통해 측정값이 상위 시스템에 전달될 수 있다.
상기 전류 센서(2)는 이러한 전류 센서가 단지 최소한의 공간만 필요하도록 기하학적 및 전기적으로 알맞게 형성되어 있다. 특히, 상기 전류 센서(2)는 상기 파워 접촉기(1)와 분리되어 스위칭 시스템에 장착 및 교정될 수 없다. 오히려, 상기 전류 센서는 이러한 파워 접촉기(1)와 함께 단일 기능 유닛을 형성한다.
선택적인 실시예에 따라, 상기 전류 센서(1)는 상기 파워 접촉기(1)에 내장된 션트-저항을 구비할 수 있다. 상기 전류 센서(2)는 이러한 션트-저항으로 강하된 전압을 측정할 수 있고, 이러한 측정값으로부터 전류 강도를 검출할 수 있다.
상기 션트-저항은 상기 홀-센서와 다른 기능 원리에 근거하여 전류 강도를 측정할 수 있다. 또한, 홀-센서뿐 아니라, 션트-저항이 상기 파워 접촉기(1)에 내장되는 것도 고려해 볼 수 있기 때문에, 상기 전류 센서(2)는 서로 독립된 두 개의 측정 원리에 근거하여 전류 강도를 측정할 수 있다. 이러한 방식으로, 측정의 정확성이 향상될 수 있다.
상기 파워 접촉기(1)를 기능 테스트할 때, 동시에 상기 전류 센서(2)가 교정될 수 있고, 상기 스위칭 소자(5)의 기능 테스트가 실시될 수 있다. 특히, 상기 전류 센서(2)의 교정은 상기 파워 접촉기(1)의 또 다른 구성 요소, 즉 코일(6)과 같은 구성 요소에 의해 생성된 자기장이 교정시 함께 평가되도록 실시될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 파워 접촉기(1)에 이러한 전류 센서를 내장함으로써 상기 전류 센서(2)의 정확성이 향상될 수 있다. 따라서, 상기 파워 접촉기(1)에 의해 초래된 장애 및 오류원(error source)은 전류 강도 측정을 더는 왜곡할 수 없다.
1 파워 접촉기
2 전류 센서
3 제1 전기 접점
4 제2 전기 접점
5 스위칭 소자
6 코일
7 철심
8 브릿지

Claims (10)

  1. 파워 접촉기(1)에 있어서,
    상기 파워 접촉기는,
    - 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4),
    - 개방된 위치 및 폐쇄된 위치를 구비할 수 있는 스위칭 소자(5), 그리고
    - 상기 파워 접촉기(1)에 내장되며, 파워 접촉기(1)에 흐르는 전류의 전류 강도를 측정하기 위해 형성되어 있는 전류 센서(2)를 구비하며,
    상기 스위칭 소자(5)는 폐쇄된 위치에서 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4)을 서로 접촉시키고, 상기 스위칭 소자(5)가 개방된 위치에 놓일 경우 상기 제1 전기 접점(3) 및 제2 전기 접점(4)은 서로 절연된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전기 접점 및 제2 전기 접점(3, 4)은 부하 전류 회로에 배열되어 있으며, 상기 파워 접촉기(1)는 상기 부하 전류 회로를 지나 흐르는 전류의 전류 강도를 측정하기 위해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전류 센서(2)는 홀-센서(hall-sensor)를 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 센서(2)는 상기 전기 접점(3, 4) 가운데 하나의 전기 접점을 감싸고 있는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 센서(2)는 션트-저항(shunt-resistance)을 구비하는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 센서(2)는 상기 전기 접점(3, 4) 가운데 하나의 전기 접점과 직렬로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파워 접촉기(1)는 인터페이스(interface)를 구비하며, 상기 인터페이스를 통해 상기 전류 센서(2)에 의해 측정된 데이터가 판독될 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전류 센서(2)는 전류 강도 측정 시 상기 파워 접촉기(1)에 의해 생성된 자기장이 평가되도록 교정되는 것을 특징으로 하는 파워 접촉기(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 파워 접촉기(1)를 기능 테스트하기 위한 방법에 있어서,
    상기 전류 센서(2)의 교정 단계 및 스위칭 소자(5)의 기능 테스트가 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전류 센서(2)의 교정 단계에서, 상기 스위칭 소자(5) 및/또는 전기 접점에 의해 생성된 자기장이 검출되고, 상기 전류 센서(2)가 교정될 때 상기 자기장이 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020187017908A 2015-12-07 2016-08-16 파워 접촉기 및 파워 접촉기의 기능 테스트 방법 KR20180109061A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015121264.1A DE102015121264A1 (de) 2015-12-07 2015-12-07 Leistungsschütz und Verfahren zur Funktionsprüfung eines Leistungsschützes
DE102015121264.1 2015-12-07
PCT/EP2016/069441 WO2017097446A1 (de) 2015-12-07 2016-08-16 Leistungsschütz und verfahren zur funktionsprüfung eines leistungsschützes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180109061A true KR20180109061A (ko) 2018-10-05

Family

ID=56855414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187017908A KR20180109061A (ko) 2015-12-07 2016-08-16 파워 접촉기 및 파워 접촉기의 기능 테스트 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20180364313A1 (ko)
EP (1) EP3387453A1 (ko)
JP (1) JP2019503035A (ko)
KR (1) KR20180109061A (ko)
CN (1) CN108369249A (ko)
DE (1) DE102015121264A1 (ko)
WO (1) WO2017097446A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018133277B4 (de) 2018-12-20 2022-06-02 Lisa Dräxlmaier GmbH Ansteuervorrichtung, trennsystem und verfahren

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5132497A (en) * 1991-08-26 1992-07-21 Eaton Corporation Magnetic shielding means for a current sensor of direct current switching apparatus
US5438257A (en) * 1993-09-09 1995-08-01 General Electric Company Reduced magnetic flux current sensor
DE4427006A1 (de) * 1994-07-29 1996-02-01 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
JP3945604B2 (ja) * 1999-01-22 2007-07-18 三菱電機株式会社 電力開閉装置
DE19947301C1 (de) * 1999-10-01 2001-07-05 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung von Sensoren
JP2005005242A (ja) * 2003-05-16 2005-01-06 Sumitomo Electric Ind Ltd 直流リレー
CN201302605Y (zh) * 2006-06-26 2009-09-02 Abb技术有限公司 能够确定和显示接触部烧损的大功率开关
CH702301A2 (de) * 2009-11-30 2011-05-31 Melexis Tessenderlo Nv Vorrichtung zur Strommessung.
US8264216B2 (en) * 2010-09-21 2012-09-11 Sendyne Corp. High-accuracy low-power current sensor with large dynamic range
US9266434B2 (en) * 2011-10-21 2016-02-23 Robert Bosch Gmbh Modular battery disconnect unit
JP6255691B2 (ja) * 2013-03-29 2018-01-10 株式会社ケーヒン 電流センサ／コンタクタユニット
JP2014203544A (ja) * 2013-04-01 2014-10-27 富士通コンポーネント株式会社 電磁継電器
KR101614202B1 (ko) * 2013-08-28 2016-04-21 주식회사 엘지화학 전류 측정 릴레이 장치
DE102014202504A1 (de) * 2014-02-12 2015-08-13 Robert Bosch Gmbh Trenneinheit zur galvanischen Trennung des Leistungsstromkreises zwischen einer Spannungsquelle und einer Verbrauchereinrichtung sowie Batteriesystem mit einer solchen Trenneinheit
KR102165359B1 (ko) * 2014-04-28 2020-10-14 타이코에이엠피 주식회사 하이브리드 전류 센서 어셈블리
DE102014219211A1 (de) * 2014-09-23 2016-03-24 Robert Bosch Gmbh Elektrischer Aktuator mit Vorheizung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019503035A (ja) 2019-01-31
DE102015121264A1 (de) 2017-06-08
EP3387453A1 (de) 2018-10-17
CN108369249A (zh) 2018-08-03
US20180364313A1 (en) 2018-12-20
WO2017097446A1 (de) 2017-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3288133B1 (en) Shutoff device
EP2826053B1 (en) Relay including processor providing control and/or monitoring
CN107591298B (zh) 用于电气组件的断路器与接触器的互连的模块
US20140312877A1 (en) AC/DC-Sensitive Residual Current Protective Device (RCD) With Parameter Configuration
CN1842951B (zh) 用于接地故障保护电路的方法和安全装置
CN107589687B (zh) 用于电气组件的断路器和接触器互连的互联模块
CN108333410B (zh) 用于电能存储器的联接模块以及能量供给系统
US9343218B2 (en) Electromagnetic actuators and monitoring thereof
KR101663195B1 (ko) 태양광 시스템의 안전한 스위칭을 위한 디바이스
US20130107412A1 (en) Installation switching device with a current sensing unit
US11942298B2 (en) Switching device
CN104426131A (zh) 漏电断路器
US10732205B2 (en) Device for measuring electric currents in electrical conductors
KR20180109061A (ko) 파워 접촉기 및 파워 접촉기의 기능 테스트 방법
WO2014030524A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
KR20120048696A (ko) 전기 변환기 및 센서를 가지는 측정 변환기
TWI764888B (zh) 用來測量電子開關的狀態的裝置、電子開關，以及用來測量電子開關的狀態的方法
KR100922265B1 (ko) 대용량 차단기
JP5999300B2 (ja) 電磁開閉装置
KR102112525B1 (ko) 외부조작형 탭 절환 변압기 및 이를 이용한 고장 진단 방법
KR102627335B1 (ko) 스위칭 조립체 및 스위칭 조립체에서 접촉 브리지의 포지션을 측정하기 위한 방법
CN110058153B (zh) 继电器监视装置
KR101604279B1 (ko) 직류 회로차단기용 직류 전류 센서
JP2018132300A (ja) 電流計測システム、及び分電盤
MXPA96003385A (en) Current sensor and electrical board that includes it

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right