SI24775A

SI24775A - Naprava za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka vozila

Info

Publication number: SI24775A
Application number: SI201400266A
Authority: SI
Inventors: Mitja KoprivĹˇek
Original assignee: Razvojni Center Enem Novi Materiali D.O.O.
Priority date: 2014-07-21
Filing date: 2014-07-21
Publication date: 2016-01-29
Also published as: SI24775B; WO2016013988A1; EP3172756B1; EP3172756A1

Abstract

Namen izuma je zasnovati napravo za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon v primeru trka, namreč električnega tokokroga med vsakokratnim električnim pogonskim sredstvom (1) in vsakokrat razpoložljivim virom (2) električne energije za napajanje omenjenega električnega pogonskega sredstva (1), ki bo brez vsakršnih škodljivih učinkov, še zlasti brez formiranja obloka, požara, dima ali eksplozije, omogočala popolno prekinitev vsakršne električne povezave med vsakokratnimelektričnim pogonskim sredstvom (1) in vsakokrat razpoložljivim virom (2) električne energije za napajanje omenjenega električnega pogonskega sredstva (1). Po izumu je predvideno, daje v vsakem od električnih vodnikov (21, 22) za povezavo električnega pogonskega sredstva (1) z virom (2) električne energije vgrajena po ena varovalka (3', 3") s talilnim elementom (31', 31") in varistorjem (32', 32"), tako da je električno pogonsko sredstvo (1) z virom (2) električne energije v vsakem izmedomenjenih vodnikov (21, 22) povezano preko talilnega elementa (31', 31") vsakokratne varovalke (3', 3"). Vsakokraten varistor (32', 32") v vsaki izmed omenjenih varovalk (3', 3") je na voljo v toplotno prevodnem in obenem tudi električnem stiku z vsakokrat pripadajočim talilnim elementom (31', 31"), obenem pa je vsak izmed omenjenih varistorjev (32', 32") električno povezan s stikalom (4), ki je prirejeno za vzpostavitev ali prekinitev medsebojnega električnega stika med obemavaristorjema (32', 32") omenjenih varovalk (3', 3").

Description

Naprava za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka vozila

Izum se nanaša na napravo za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka vozila, namreč tokokroga med vsakokratnim električnim pogonskim sredstvom in vsakokratnim virom električne energije.

Pri tem je izum osnovan na problemu, kako zasnovati napravo za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon v primeru trka, namreč električnega tokokroga med vsakokratnim električnim pogonskim sredstvom in vsakokrat razpoložljivim virom električne energije za napajanje omenjenega električnega pogonskega sredstva, ki bo brez vsakršnih škodljivih učinkov, še zlasti brez formiranja obloka, požara, dima ali eksplozije, omogočala popolno prekinitev vsakršne električne povezave med vsakokratnim električnim pogonskim sredstvom in vsakokrat razpoložljivim virom električne energije za napajanje omenjenega električnega pogonskega sredstva vključno s preostalimi porabniki, ki so priključeni na vsakokratni vodnik za povezavo električnega pogonskega sredstva z vsakokrat razpoložljivim virom električne energije, obenem pa naj bi v primeru, kadar je kot vir električne energije uporabljen akumulator, omogočala tudi intenzivno praznjenje akumulatorja.

V že objavljeni mednarodni patentni prijavi št. WO 2014/065763 je opisana varovalka s talilnim elementom in z zmožnostjo prekinitve skoznjo potekajočega električnega tokokroga. Tovrstna varovalka obsega telo iz električno izolacijskega materiala, s katerim je obdan vsakokrat razpoložljiv in nazivni vrednosti električnega toka prirejen talilni element, ki je električno povezan z vsakokrat razpoložljivima električnima kontaktoma, ki sta razporejena na zunanji površini omenjenega telesa varovalke in preko katerih je varovalka električno povezljiva v vsakokrat razpoložljiv primarni električni tokokrog, ki je zaščiten s pomočjo varovalke. Tovrstna varovalka nadalje obsega upor, še zlasti od električne napetosti odvisen upor, namreč varistor, katerega upornost je obratno sorazmerna z napetostjo, kateri je izpostavljen, pri čemer je omenjen upor razporejen neposredno ob talilnem elementu in torej v toplotno-prevodnem stiku z omenjenim talilnim elementom. Omenjeni upor je električno povezan v sekundami električni tokokrog z vsaj enim stikalom, ki ga je možno po potrebi aktivirati neodvisno od razmer v primarnem tokokrogu. Tovrstno rešitev je načeloma možno uporabiti tudi kot napravo za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon v primeru trka. V primeru, kadar gre pri omenjenem uporu za klasičen upor, pri sklenitvi omenjenega stikala in s tem sekundarnega tokokroga obstoji možnost, da se v območju stikala pojavi oblok. Kadar je omenjeni upor izbran kot varistor, je v primeru trka vozila tovrstna varovalka zmožna prekiniti zgolj enega izmed obeh vodnikov med virom električne energije in električnim pogonskim sredstvom, medtem ko preostali vodnik vključno z vsemi nanj priključenimi porabniki ostaja v električnem stiku tako z virom električne napetosti kot tudi s pogonskim sredstvom.

Izum se nanaša na napravo za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka vozila, ki je vgradljiva med vsakokratno električno pogonsko sredstvo vozila in vsakokraten vir električne energije, s katerim je napajano omenjeno električno pogonsko sredstvo, omenjeno pogonsko sredstvo in vir električne energije pa sta drug z drugim električno povezljiva v primarni električni tokokrog preko dveh električnih vodnikov. Naprava nadalje obsega vsaj eno varovalko s talilnim elementom in varistorjem, ki je predviden za prisilno prekinitev omenjenega talilnega elementa.

Po izumu je uvodoma naveden problem rešen s tem, da je v vsakem od električnih vodnikov za povezavo električnega pogonskega sredstva z virom električne energije vgrajena po ena varovalka s talilnim elementom in varistorjem, električno pogonsko sredstvo pa je z virom električne energije v vsakem izmed omenjenih vodnikov povezano preko talilnega elementa vsakokratne varovalke. Pri tem je varistor v vsaki izmed omenjenih varovalk razporejen v toplotno prevodnem in obenem tudi električnem stiku z vsakokrat pripadajočim talilnim elementom, obenem pa je vsak izmed omenjenih varistorjev električno povezan s stikalom, ki je prirejeno za vzpostavitev ali prekinitev medsebojnega električnega stika med obema varistorjema omenjenih varovalk. Vsakokraten varistor je prednostno kar prispajkan na vsakokrat pripadajoč talilni element varovalke, omenjeno stikalo pa prednostno predstavlja elektromagnetno stikalo z avtonomnim električnim napajanjem.

Izum bo v nadaljevanju obrazložen s primerom izvedbe, ki je prikazan na priloženi skici, kjer Sl. 1 kaže shematično ponazorjeno napravo za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka.

Naprava za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka vozila, ki je shematično ponazorjena na Sl. 1, je vgradljiva med vsakokratno električno pogonsko sredstvo 1 vozila in vsakokraten vir 2 električne energije.

Vir 2 električne energije pri vozilih na električni pogon običajno predstavlja akumulator oz. baterija v funkciji visokonapetostnega vira enosmerne električne napetosti, medtem ko pogonsko sredstvo 1 predstavlja ustrezen elektromotor.

Omenjeno pogonsko sredstvo 1 in vir 2 električne energije sta drug z drugim električno povezljiva v primarni električni tokokrog preko dveh električnih vodnikov 21, 22.

Po izumu je v vsakem izmed omenjenih električnih vodnikov 21, 22 za povezavo električnega pogonskega sredstva 1 z virom 2 električne energije vgrajena po ena varovalka 3', 3 s talilnim elementom 3Γ, 31 in varistorjem 32', 32, tako daje električno pogonsko sredstvo 1 z virom 2 električne energije v vsakem izmed omenjenih vodnikov 21, 22 povezano preko talilnega elementa 3Γ, 31 vsakokratne varovalke 3', 3. V primeru električne preobremenitve oz. nadtoka se talilni element 3Γ, 31 stali in prekine omenjen primarni električni tokokrog. Vsak izmed omenjenih varistorjev 32', 32 je v osnovi predviden za prisilno prekinitev tokokroga v območju vsakokrat pripadajočega talilnega elementa 3Γ, 31 tudi v primeru, kadar tok skozi talilni element 3Γ, 31 ne presega vnaprej določene vrednosti, ki bi povzročila taljenje in prekinitev talilnega elementa 3Γ, 31 zaradi nadtoka.

Vsakokraten varistor 32', 32 predstavlja električni upor, katerega upornost je odvisna od električne napetosti, in sicer obratnosorazmemo.

Po izumu je predvideno, da je vsakokraten varistor 32', 32 v vsaki izmed omenjenih varovalk 3', 3 na voljo v toplotno prevodnem in obenem tudi električnem stiku z vsakokrat pripadajočim talilnim elementom 3Γ, 31. Še zlasti je prednostno, če je varistor 32', 32 na vsakokrat pripadajoč talilni element 3Γ, 31 vsakokratne varovalke 3', 3 kar prispajkan.

Obenem je vsak izmed omenjenih varistorjev 32', 32 električno povezan s stikalom 4, ki je prirejeno za vzpostavitev ali prekinitev medsebojnega električnega stika obeh varistorjev 32', 32 omenjenih varovalk 3', 3. Omenjeno stikalo 4 je prednostno izvedeno kot elektromagnetno stikalo z avtonomnim električnim napajanjem, npr. z napetostjo 12 V.

Na Sl. 1 je stikalo 4 razklenjeno in preko vodnikov 21, 22 z integriranima talilnima elementoma 3Γ, 31 varovalk 3', 3 je vzpostavljen primarni električni tokokrog med pogonskim sredstvom 1 in virom 2 električne energije.

Z aktiviranjem stikala 4, še zlasti npr. v primeru trka vozila, se vzpostavi električna povezava med obema varistorjema 32', 32 varovalk 3', 3, s čimer se formira sekundami tokokrog, ki vključuje vir 2 električne energije, vodnika 21, 22 ter talilna elementa 3 Γ, 31 in varistorja 32', 32 obeh varovalk 3', 3. Ob vzpostavitvi omenjenega sekundarnega tokokroga s pomočjo stikala 4 je tok skozi oba varistorja 32', 32 zahvaljujoč njuni karakteristiki razmeroma nizek, zato v stikalu 4 ne pride do formiranja obloka, iskrenja ali drugih škodljivih pojavov. Šele zatem se jakost toka skozi varistorja 32', 32 poveča, zaradi česar se varistorja 32', 32 intenzivno segrevata, posledično pa se potem stali vsakokrat pripadajoč talilni element 3 Γ, 31 in prekine vsakokrat pripadajoč električni vodnik 21, 22 ter s tem loči pogonsko sredstvo 1 in eventualne druge električne porabnike, ki so vezani na vsakega izmed omenjenih vodnikov 21, 22, od vira 2 električne energije.

Claims

PATENTNI ZAHTEVKI

1. Naprava za prekinitev primarnega električnega tokokroga pri vozilu na električni pogon, še zlasti v primeru trka vozila, ki je vgradljiva med vsakokratno električno pogonsko sredstvo (1) vozila in vsakokraten vir (2) električne energije, s katerim je napajano omenjeno električno pogonsko sredstvo (1), omenjeno pogonsko sredstvo (1) in vir (2) električne energije pa sta drug z drugim električno povezljiva v primarni električni tokokrog preko dveh električnih vodnikov (21,

22), pri čemer naprava nadalje obsega vsaj eno varovalko (3', 3) s talilnim elementom (3Γ, 31) in varistorjem (32', 32) za prisilno prekinitev omenjenega talilnega elementa (31', 31), označena s tem, da je v vsakem od električnih vodnikov (21, 22) za povezavo električnega pogonskega sredstva (1) z virom (2) električne energije vgrajena po ena varovalka (3', 3) s talilnim elementom (31, 31) in varistorjem (32', 32), tako daje električno pogonsko sredstvo (1) z virom (2) električne energije v vsakem izmed omenjenih vodnikov (21, 22) povezano preko talilnega elementa (3Γ, 31) vsakokratne varovalke (3', 3), in s tem, daje varistor (32', 32) v vsaki izmed omenjenih varovalk (3', 3) na voljo v toplotno prevodnem in obenem tudi električnem stiku z vsakokrat pripadajočim talilnim elementom (31', 31), obenem pa je vsak izmed omenjenih varistorjev (32', 32) električno povezan s stikalom (4), ki je prirejeno za vzpostavitev ali prekinitev medsebojnega električnega stika med obema varistorjema (32', 32) omenjenih varovalk (3', 3).

2. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, daje vsakokraten varistor (32', 32) prispajkan na vsakokrat pripadajoč talilni element (3Γ, 31) varovalke (3', 3).

3. Naprava po zahtevku 1 ali 2, označena s tem, da stikalo (4) predstavlja elektromagnetno stikalo z avtonomnim električnim napajanjem.