WO2014060184A1 - Control circuit for at least two contactors and method for operating at least two contactors - Google Patents

Control circuit for at least two contactors and method for operating at least two contactors Download PDF

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WO2014060184A1
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Chrysanthos Tzivanopoulos
Dirk Hasenkopf
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Robert Bosch Gmbh
Samsung Sdi Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a drive circuit for at least two contactors, which has a control circuit with which the currents are controlled by the drive coils of the contactors.
  • Drive motors are usually installed on both the plus pole and the negative pole of the battery contactors, which are designed for the high voltage of the battery and must be able to reliably disconnect the battery even with short-circuit currents of over 1000 A.
  • the switching on and off of the contactors usually takes place via an electronic output stage or via a drive circuit, which the drive coils of the contactors are supplied with power.
  • the drive power is not negligible.
  • Subdivide modes the suit mode and the hold mode (or suit or hold phase).
  • Significant for the particular mode is the magnitude of the drive current that is higher during the pull-up mode than during the hold mode. This is spoken of the suit and the hold level.
  • the tightening mode is only needed for switching on (closing) the contactors and is of relatively short duration. For the majority of the operating time, the contactors are operated in the more power-saving holding mode. A drive circuit for activating contactors should therefore be able to represent both operating modes.
  • a device for driving a contactor which comprises a holding current unit which is designed to output a holding current for the drive coil of a contactor to one of its output side outputs.
  • the holding voltage generated by the holding current unit is set to a value set at the time of production.
  • the related components must therefore be designed so that the necessary holding current can be provided even in the presence of extreme temperatures of the holding current unit.
  • the conductivity of the components and thus the current flow through the same such as by the drive coil of the contactor, fluctuates due to temperature, it is necessary to dimension the components larger than would be necessary for the actual desired current.
  • the components used in the holding circuit of the device disclosed in DE 10 2010 041 018 A1 must be dimensioned larger by up to 66% for this reason, which greatly increases the necessary installation space and the costs for the components.
  • a drive circuit for at least two contactors, which comprises a first and a second terminal, via which the drive circuit can be connected to the poles of an energy store. Furthermore, the drive circuit comprises at least one first output and at least two second outputs, via which the
  • Control circuit with the terminals of at least two An horrspulen for at least two contactors is connectable.
  • the at least two second outputs are connected via an electrical connection to the second terminal.
  • the drive circuit comprises a
  • Holding voltage unit having an output and an input for receiving a control signal and which has its output with the
  • the drive circuit has a control circuit which is connected to the electrical connections and the input of the holding voltage unit and is adapted to generate a control signal dependent on the currents flowing in the electrical connections and to transmit them to the holding voltage unit.
  • Holding current can be set by connected to the drive circuit drive coils in response to the current flow through the drive coils themselves. So it can be guaranteed that the current through the drive coils themselves.
  • Control coils is precisely adjustable at any time.
  • the components used for the realization of the drive circuit then no longer have to be over-dimensioned provisionally, whereby the cost and the necessary space for the realization of the drive circuit can be greatly reduced.
  • the holding voltage unit is designed to change the amount of the holding voltage provided at its output upon receipt of a control signal corresponding to this control signal.
  • the type of control signal determines the type of change of the
  • the control circuit preferably comprises a minimum current selection circuit which has an output and is designed to measure the actual values of the currents flowing through the electrical connections and to output the minimum of the measured actual values of the currents I min via its output.
  • the minimum current selection circuit has a resistor and each electrical connection to a respective diode, wherein in each case an electrical connection to the cathode of a respective diode is connected and wherein the anodes of the diodes are connected to a terminal of the resistor.
  • the minimum current selection circuit has a
  • Resistor and each electrical connection to a precision rectifier with two inputs and an output wherein in each case an electrical connection is connected to one input of a precision rectifier, while the respective other input of the respective precision rectifier is fed back to the output of the respective precision rectifier, the outputs all precision rectifiers with a connection of the
  • the precision rectifiers are preferably designed as feedback operational amplifiers, the feedback branches of the
  • Short-circuit proof operational amplifiers do not require frequency compensation, have large input voltage ranges, and consume little power.
  • control circuit comprises a first control circuit whose input is connected to the output of the minimum current selection circuit and whose output is connected to the input of the holding voltage unit.
  • this first actuating circuit is adapted to compare a current flowing in its input with a reference value and to generate depending on the result of this comparison, a first control signal for setting a holding voltage for the holding voltage unit and to the
  • an external control loop is realized within the drive circuit, which operates with the recirculated holding current through the drive coils and can be understood as an external, superimposed current regulator.
  • Reference value to the minimum necessary holding current l Hm in the contactor to be controlled This makes it possible to regulate the holding voltage unit so that the holding voltage provided by them or the holding currents generated by them by the drive coils of the contactors connected to the drive circuit always have an amount which is equal to or greater than the minimum necessary holding current l Hm in , l Hm in is the one stream, which at least must flow through the Anticianspulen to keep the respective contactors during the holding phase in the attracted state.
  • the first control signal always corresponds to that necessary for setting a minimum necessary holding voltage at the output of the holding voltage unit
  • Embodiment disturbances that interfere with the inner control loop, for example, fluctuations in the input voltage of the holding voltage unit, also be corrected directly on this route.
  • the inner control loop reacts directly to deviations of the holding voltage provided by the holding voltage from the setpoint, without this having to lead to a deviation of the holding current through the An horrspulen and thus to an interfering in the outer control loop disturbance.
  • the minimum necessary holding voltage corresponds to that voltage at the output of the holding voltage unit, which is needed in each with the
  • Control circuit connected to the drive coil of a contactor to cause the flow of a current whose amount is at least the minimum
  • control circuit comprises a second control circuit which is designed to provide the first control signal generated by the first control circuit with the one provided at the output of the holding voltage unit
  • the first control signal to superimpose a further control signal.
  • an inner control loop is implemented within the drive circuit, which is provided with the one provided at the output of the holding voltage unit
  • Holding voltage works and can be considered as an internal, subordinate voltage regulator.
  • the control or input variable of the second actuating circuit is the first control signal generated by the first actuating circuit.
  • the inner control loop thus derives its input values from the outer control loop.
  • the average duration T 2 which between the generation of two successive further control signals by the second
  • Actuator is a factor X less than the average duration ⁇ , which between the generation of two consecutive first
  • Control signals through the first control circuit where 0 ⁇ X ⁇ 1 applies.
  • the time behavior of the first and the second control circuit can be defined with respect to each other via X, the first control circuit always operating slower than the second control circuit.
  • the inner control loop is faster than the outer control loop.
  • the holding voltage unit is designed as a switching converter.
  • a method for operating at least two contactors which comprises at least two drive coils for driving at least two contactors and a holding voltage unit which is connected to the at least two drive coils and designed to a current flow through the at least two by a holding voltage generated at its output
  • the method includes the following
  • Method steps Provision of a pull-in current flowing through the at least two drive coils by the holding voltage unit. Providing a holding current flowing through the at least two drive coils through the holding voltage unit. Compare the by the at least two
  • Holding currents Compare the minimum of the holding currents with a
  • Holding voltage unit for controlling the holding voltage at the output of
  • Holding voltage unit depending on the result of the comparison between the minimum of the holding currents flowing through the at least two Antechnischspulen with the reference current. Compare the first
  • Control signal with the present at the output of the holding voltage unit holding voltage Generating a second control signal for the
  • Holding voltage unit for controlling the holding voltage at the output of Holding voltage unit depending on the result of the comparison between the first control signal and the output of the
  • Holding voltage unit present holding voltage.
  • the attraction current has a larger amount than the holding current.
  • Figure 2 shows an embodiment of a drive circuit according to the invention for two contactors
  • Figure 3 shows a specific embodiment of an inventive
  • the drive circuit 30 for driving two contactors is connected via a first and a second terminal 11, 12 to a voltage source 60, which supplies the drive circuit 30, but also the current controlled by the drive circuit 30 provides for the activation of the contactors.
  • Drive coils 50 of the contactors are connected to the drive circuit 30 via a first output 15 and two second outputs 16.
  • Drive circuit 30 has a first switch 41 and two second switches 42, wherein the first switch 41 is connected between the first pole of the voltage source 60 and the first output 15 of the drive circuit 30, while the two second switches 42 each between the second pole
  • Voltage source 60 and one of the second outputs 16 of the Control circuit 30 are connected, ie within each of an electrical connection 8, each lie between one of the outputs 16 and the second terminal 12.
  • the drive coils 50 are directly connected to the voltage source 60 and a maximum current begins to flow which is large enough to attract the contactors of the drive coils 50, so that the contactors in the pass over the conductive state.
  • the drive circuit 30 also has a holding voltage unit 10, which is also supplied by the voltage source 60.
  • Holding voltage unit 10 causes the flow of a holding current, which ensures during the holding phase following the tightening phase, that the contactors remain closed. Since in this case a mass inertia of the electromechanical contactors is not to be overcome during the starting phase, a lower current through the drive coils 50 is already sufficient to keep the contactors in the closed state, so that advantageous power can be saved.
  • the first switch 41 is opened again (and, if necessary, the holding voltage unit 10 is activated), so that the drive coils 50 are only flowed through by the holding current.
  • the holding current flows through a diode 45, which between the
  • Holding voltage unit 10 and the drive coils 50 is connected and has the task to prevent current flow in the output of the holding voltage unit 10.
  • a freewheeling diode 46 is provided in Figure 1, which has a
  • the holding voltage unit 10 are deactivated. Since the An Kunststoffspulen 50 counteract due to their inductance of a change in the currents flowing through them, they also effect their
  • Holding voltage unit 10 are controlled by a control unit 35.
  • FIG. 2 shows an embodiment of a device according to the invention
  • the drive circuit 30 shown for two contactors.
  • the drive circuit 30 according to the invention has a first and a second terminal 11, 12, via which the drive circuit 30 with the poles of a
  • the drive circuit 30 has a first output 15 and two second outputs 16, via which the drive circuit 30 to the terminals of two
  • Actuator coils for two contactors is connectable.
  • the first output 15 is connectable to the respective first ends or the first terminals of two drive coils, while a second end of a first
  • Drive coil with the first of the second outputs 16 is connectable, while the second end of a second drive coil with the second of the second
  • Outputs 16 is connectable.
  • the two second outputs 16 are in each case via an electrical connection 8 to the second terminal 12 of the
  • a holding voltage unit 10 which comprises an output 6 and an input 9 for receiving a control signal.
  • the holding voltage unit 10 is connected to the first output 15.
  • the holding voltage unit 10 is adapted to a
  • Hold voltage for setting a holding current for the drive coils to provide at its output 6 is configured to have a via its output 6
  • the drive circuit 30 further comprises a control circuit 20, which on the input side with the electrical connections 8 and
  • the output side is connected to the input 9 of the holding voltage unit 10.
  • rule formwork 20 is one over each their inputs with one of the electrical connections 8 of the
  • Drive circuit 30 is connected and connected at its output to the input 9 of the holding voltage unit 10.
  • the control circuit 20 is designed to be one of those in the electrical connections 8 and thus, if connected to the drive circuit 30, flowing in the drive coils
  • control circuit 20 is thus designed to generate a control signal dependent on the currents through the electrical connections 8 and to supply them to the holding voltage unit 10 via the input 9.
  • the drive circuit 30 according to the invention is not limited to the activation of only two contactors. It can also according to the invention
  • Control circuits 30 for the control of further, for example 4, 8 or n contactors can be realized, which are thus connectable to more than two drive coils.
  • Figure 3 shows a specific embodiment of an inventive
  • Drive circuit 30 This essentially shows a drive circuit 30 according to FIG. 1, which is supplemented by a control circuit 20 as shown in FIG.
  • the descriptions of the components apart from this control circuit 20 or the facts and contexts relating to them can be found in the descriptions relating to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 1 and 2 themselves.
  • the components identified in the same way in FIG. 3 thus correspond to those of the first exemplary embodiment of FIG. 2 as well as those of the example of FIG.
  • Embodiment of Figure 3 is to be transmitted.
  • the drive circuit 30 is connected to two drive coils 50 via its first and second outputs 15, 16, while having its first and second terminals 11, 12 connected to a voltage source
  • Energy storage 60 is connected. Both the drive coils 50 and the Energy storage 60 are not considered as part of the drive circuit 30, respectively.
  • a control circuit 20 which in turn has a minimum current selection circuit 5 and a first and second control circuit 1, 2.
  • the minimum current selection circuit 5 has in this embodiment, each electrical connection 8 a
  • the minimum current selection circuit 5 is connected with its inputs respectively to the measuring terminals of the shunt resistors, wherein the inputs of the minimum current selection circuit 5 are identical to the inputs of a precision rectifier 7 per electrical connection 8. In other words, the minimum current selection circuit 5 has one for each electrical connection 8
  • the minimum current selection circuit 5 also has a Wderstand 4, wherein the outputs of all precision rectifier 7 with the first terminal of this
  • each precision rectifier 7 is connected within the minimum current selection circuit 5 via its respective output to the same terminal of the Wderstandes 4.
  • a diode 3 is arranged, whose anode is connected to the respective inverting input of the respective operational amplifier or to the connection of the operational amplifier Resistor 4 is connected, while the cathodes of the diodes 3 are respectively connected to the output of their respective operational amplifier.
  • the other terminal of the resistor 4, with which the precision rectifier 7 are not connected, is connected to the output of the minimum current selection circuit 5, via which the minimum current selection circuit 5 with the
  • Minimum current selection circuit 5 is adapted to the actual values of the currents flowing through the electrical connections 8, in this
  • Embodiment via the shunt resistors to measure and the minimum of the measured actual values of the currents l min via the output of the
  • Minimal current selection circuit 5 output.
  • the minimum current selection is in this embodiment via the diodes 3 within the
  • Precision rectifier 7 realized. At any instant, the lowest of the input values at the precision rectifiers 7 is output via the output of the minimum current selection circuit 5. Both the
  • shunt resistors for measuring the actual values of the currents and the use of precision rectifiers 7 is optional for the realization of a minimum current selection circuit 5 of a drive circuit 30 according to the invention.
  • the embodiment of the precision rectifier 7 as an operational amplifier with diodes 3 is selected purely by way of example in this embodiment.
  • Control circuits 30 according to the invention may also be implemented with differently designed minimum current selection circuits 5, for example with the exclusive use of diodes 3, whereby the actual values of the currents through the electrical connections 8 can also be measured in a different way than via shunt resistances.
  • the first actuating circuit 1 is designed to compare the minimum of the measured actual values of the currents I min transmitted via its input with a reference value which, in this exemplary embodiment, is provided purely by way of example by a reference generator 13.
  • the first control circuit 1 is designed in this embodiment, a fed back into its input
  • the reference value is in this embodiment, the minimum necessary holding current l Hm in the driver to be controlled, that is, the current that must flow at least through the Anticianspulen 50 of the contactors, so that they are the contactor in the
  • the first control circuit 1 is designed to be a first control signal for setting a holding voltage for the one, which depends on the result of the comparison between the minimum of the measured actual values of the currents I min and the minimum necessary holding current I Hm
  • Hold voltage unit 10 to generate and to the holding voltage unit 10, via its input 9, to transmit. This corresponds to the first
  • Actuator 1 generated first control signal in its properties to the result of the comparison.
  • the magnitude of the first control signal is greater the more the minimum of the measured actual values of the currents L n deviates from the minimum holding current l Hm in.
  • the first control circuit 1 is thus designed in this embodiment, inter alia, in magnitude and duration of the result of the comparison between the minimum of the measured actual values of the currents l min and a reference value, in this embodiment, the minimum necessary holding current l Hm in the Sagittarius corresponds, dependent first
  • Holding voltage unit 10 is designed in this embodiment, the amount of the holding voltage provided by it at its output 6 and thus the amount of the current flowing in the first output 15 holding current upon receipt of a first control signal, corresponding to this first
  • Holding voltage unit 10 purely as an example designed as a switching converter and the first control signal corresponds to a duty cycle, which the
  • Control level of the switching converter determined.
  • the control of the holding current is done in this embodiment so purely by way of example
  • the drive circuit 30 has a second control circuit 2, which is designed to compare the first control signal generated by the first control circuit 1 with the holding voltage provided at the output 6 of the holding voltage unit 10 and depending on the result of this
  • the first control signal to superimpose a further control signal.
  • the first control signal generated by the first control circuit 1 can be corrected by means of superposition with a correction signal.
  • the first control signal which in this embodiment is compared with the holding voltage provided by the holding voltage unit 10, corresponds purely to the example of FIG.
  • the first control signal always corresponds to that signal which is connected to the input 9 of the
  • Holding voltage unit 10 must be applied so that they are at their output
  • the minimum necessary holding voltage is that voltage which must be present at least at the output 6 of the holding voltage unit 10, so that a current flow through the Anticianspulen 50 of all contactors results, which is sufficient to keep each contactor during the holding phase in the attracted state in this embodiment, the average duration T 2 , which between the
  • Generation of two consecutive further control signals by the second control circuit 2 is by a factor X is smaller than the average duration ⁇ , which is between the generation of two successive first control signals through the first control circuit 1, where 0 ⁇ X ⁇ 1 applies.
  • the first control circuit 1 operates slower than the second control circuit 2, whereby the second control circuit 2 is always capable of correcting the control signal generated by the first control circuit 1 capable.
  • Actuator 1 and second control circuit 2 is thus a two-loop or cascaded control system realized within the drive circuit 30, through which the currents through the electrical connections 8 and thus by the An horrspulen 50, in particular during the holding phase of the contactors, can be set to an optimum value ,
  • the first control circuit 1 closes an outer control loop, which the
  • Both the first and the second control circuit 1, 2 are for a
  • Driving circuit 30 according to the invention, however, optional. It is also possible to realize control circuits 30 according to the invention with control circuits 20 without these components, with which, for example, a
  • both the first and the second control circuit 1, 2 operate continuously, so continuously perform a comparison of their input variables with their respective reference values and continuously generate and transmit control signals in response to the result of this comparison.

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Abstract

The invention relates to a control circuit (30) for at least two contactors, which comprises at least one first outlet (15) and at least two second outlets (16) which enable said control circuit (30) to be connected to the connections of at least two control bobbins for at least two contactors. Said control circuit (30) also comprises a holding voltage unit (10) which is connected to the at least one first outlet (15) via the outlet (6) and is designed to provide on the outlet (6), a holding voltage for adjusting a holding current for the control bobbins. Said control circuit (30) further comprises a regulating circuit (20) which is connected to the electric connections (8) and to the inlet (9) of the holding voltage unit (10) and is designed to generate a control signal which is dependent on the currents circulating in the electric connections (8) and to transmit to the holding voltage unit (10). The invention relates to a method for operating at least two contractors.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Ansteuerschaltung für mindestens zwei Schütze und ein Verfahren zum Betrieb mindestens zweier Schütze  Control circuit for at least two contactors and a method for operating at least two contactors
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ansteuerschaltung für mindestens zwei Schütze, welche eine Regelschaltung aufweist, mit welcher die Ströme durch die Ansteuerspulen der Schütze geregelt werden. The present invention relates to a drive circuit for at least two contactors, which has a control circuit with which the currents are controlled by the drive coils of the contactors.
Stand der Technik State of the art
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen als auch bei Fahrzeugen wie Hybrid- und Elektrofahrzeugen vermehrt It is becoming apparent that in the future both in stationary applications as well as in vehicles such as hybrid and electric vehicles increased
Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an welche sehr hohe Battery systems are used, to which very high
Anforderungen bezüglich der Zuverlässigkeit gestellt werden. Hintergrund hierfür ist, dass ein Ausfall der Batterie zu einem sicherheitsrelevanten Problem führen kann. Um die für eine jeweilige Anwendung gewünschten Leistungen zur Verfügung zu stellen, werden üblicherweise eine hohe Zahl von Batteriezellen in Reihe geschaltet, wodurch sich eine hohe Ausgangsspannung der Batterie ergibt, welche ohne geeignete Maßnahmen dauerhaft an den entsprechenden Versorgungsleitungen der durch die Batterie versorgten Vorrichtung anliegt und eine Gefährdung für Wartungspersonal oder Benutzer bedeuten kann. Aus diesem Grund werden in der Regel Schütze vorgesehen, um die Batterie elektrisch abkoppeln zu können. Bei Kraftfahrzeugen mit elektrischem Reliability requirements are made. The background to this is that failure of the battery can lead to a safety-relevant problem. In order to provide the desired for a particular application services available, usually a high number of battery cells are connected in series, resulting in a high output voltage of the battery, which is applied without suitable measures permanently to the corresponding supply lines of the device powered by the battery and can endanger maintenance personnel or users. For this reason, contactors are usually provided in order to decouple the battery can electrically. In motor vehicles with electric
Antriebsmotor werden gewöhnlich sowohl am Pluspol wie auch am Minuspol der Batterie Schütze verbaut, welche für die hohe Spannung der Batterie ausgelegt sind und auch bei Kurzschlussströmen von über 1000 A zuverlässig die Batterie abtrennen können müssen. Das Ein- und Ausschalten der Schütze geschieht gewöhnlich über eine elektronische Endstufe beziehungsweise über eine Ansteuerschaltung, welche die Ansteuerspulen der Schütze mit Strom versorgt. Die Ansteuerleistung ist dabei nicht vernachlässigbar gering. Beim Einschaltvorgang werden zum zuverlässigen Anziehen der Schütze jedoch weitaus höhere Ansteuerströme benötigt als zum anschließenden Halten der Kontakte im geschlossenen Drive motors are usually installed on both the plus pole and the negative pole of the battery contactors, which are designed for the high voltage of the battery and must be able to reliably disconnect the battery even with short-circuit currents of over 1000 A. The switching on and off of the contactors usually takes place via an electronic output stage or via a drive circuit, which the drive coils of the contactors are supplied with power. The drive power is not negligible. When switching on, however, far higher driving currents are required for reliably tightening the contactors than for subsequently holding the contacts in the closed position
Zustand. Aus diesem Grund ist es üblich, die Ansteuerung der Schütze in zweiStatus. For this reason, it is customary to control the contactors in two
Modi zu unterteilen, den Anzugsmodus und den Haltemodus (oder auch Anzugsbeziehungsweise Haltephase). Bezeichnend für den jeweiligen Modus ist die Höhe des Ansteuerstroms, der während des Anzugsmodus höher ist als während des Haltemodus. Hierbei wird vom Anzugs- und vom Halteniveau gesprochen. Dabei wird der Anzugsmodus nur für das Einschalten (Schließen) der Schütze benötigt und ist von relativ kurzer Dauer. Den überwiegenden Teil der Einsatzzeit werden die Schütze im leistungssparenderen Haltemodus betrieben. Eine Ansteuerschaltung für die Ansteuerung von Schützen soll daher in der Lage sein, beide Betriebsmodi darzustellen. Subdivide modes, the suit mode and the hold mode (or suit or hold phase). Significant for the particular mode is the magnitude of the drive current that is higher during the pull-up mode than during the hold mode. This is spoken of the suit and the hold level. The tightening mode is only needed for switching on (closing) the contactors and is of relatively short duration. For the majority of the operating time, the contactors are operated in the more power-saving holding mode. A drive circuit for activating contactors should therefore be able to represent both operating modes.
Aus der DE 10 2010 041 018 A1 ist eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Schützes bekannt, welche eine Haltestromeinheit umfasst, die dazu ausgebildet ist, einen Haltestrom für die Ansteuerspule eines Schützes an einen ihrer ausgangsseitigen Ausgänge auszugeben. Mit der in der DE 10 2010 041 018 A1 offenbarten Vorrichtung kann die Ansteuerung mindestens eines Schützes während der Anzugsphase sowie der Haltephase mit unterschiedlichen From DE 10 2010 041 018 A1 a device for driving a contactor is known, which comprises a holding current unit which is designed to output a holding current for the drive coil of a contactor to one of its output side outputs. With the device disclosed in DE 10 2010 041 018 A1, the actuation of at least one contactor during the tightening phase and the holding phase with different
Spannungsniveaus konstanter Spannungen in vorteilhafter Weise vorgenommen werden. Allerdings weisen die, zum Beispiel innerhalb der in der DE 10 2010 041 018 A1 offenbarten Vorrichtung verwandten Bauteile insbesondere die Voltage levels of constant voltages can be made in an advantageous manner. However, the components used, for example, within the apparatus disclosed in DE 10 2010 041 018 A1, have in particular the
Wicklungswiderstände der Ansteuerspulen der Schütze, eine Winding resistors of the drive coils of the contactors, a
Temperaturabhängigkeit sowie jeweils eine herstellungsbedingte Streuung ihrer Bauteilparameter auf. Ferner wird die von der Haltestromeinheit erzeugte Haltespannung auf einen zur Produktionszeit festgelegten Wert eingestellt. Die verwandten Bauteile müssen daher so ausgelegt werden, dass der notwendige Haltestrom auch bei Vorliegen extremer Temperaturen von der Haltestromeinheit bereitgestellt werden kann. Da aber die Leitfähigkeit der Bauteile und dadurch der Stromfluss durch selbige, wie beispielsweise durch die Ansteuerspule des Schützes, temperaturbedingt schwankt, ist es notwendig, die Bauteile größer zu dimensionieren, als dies für den eigentlich gewünschten Strom notwendig wäre. Beispielsweise die in dem Haltekreis der in der DE 10 2010 041 018 A1 offenbarten Vorrichtung verwandten Bauteile müssen aus diesem Grund um bis zu 66 % größer dimensioniert werden, was den notwendigen Bauraum sowie die Kosten für die Bauteile stark erhöht. Temperature dependence and each a production-related dispersion of their component parameters. Further, the holding voltage generated by the holding current unit is set to a value set at the time of production. The related components must therefore be designed so that the necessary holding current can be provided even in the presence of extreme temperatures of the holding current unit. However, since the conductivity of the components and thus the current flow through the same, such as by the drive coil of the contactor, fluctuates due to temperature, it is necessary to dimension the components larger than would be necessary for the actual desired current. For example, the components used in the holding circuit of the device disclosed in DE 10 2010 041 018 A1 must be dimensioned larger by up to 66% for this reason, which greatly increases the necessary installation space and the costs for the components.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Ansteuerschaltung für mindestens zwei Schütze zur Verfügung gestellt, welche einen ersten und einen zweiten Anschluss umfasst, über welche die Ansteuerschaltung mit den Polen eines Energiespeichers verbindbar ist. Ferner umfasst die Ansteuerschaltung mindestens einen ersten Ausgang und mindestens zwei zweite Ausgänge, über welche die According to the invention, a drive circuit is provided for at least two contactors, which comprises a first and a second terminal, via which the drive circuit can be connected to the poles of an energy store. Furthermore, the drive circuit comprises at least one first output and at least two second outputs, via which the
Ansteuerschaltung mit den Anschlüssen mindestens zweier Ansteuerspulen für mindestens zwei Schütze verbindbar ist. Die mindestens zwei zweiten Ausgänge sind über jeweils eine elektrische Verbindung mit dem zweiten Anschluss verbunden. Des Weiteren umfasst die Ansteuerschaltung eine Control circuit with the terminals of at least two Ansteuerspulen for at least two contactors is connectable. The at least two second outputs are connected via an electrical connection to the second terminal. Furthermore, the drive circuit comprises a
Haltespannungseinheit, welche einen Ausgang und einen Eingang zum Empfang eines Steuersignals aufweist und welche über ihren Ausgang mit dem Holding voltage unit having an output and an input for receiving a control signal and which has its output with the
mindestens einen ersten Ausgang verbunden und dazu ausgebildet ist, eine Haltespannung zur Einstellung eines Haltestroms für die Ansteuerspulen an ihrem Ausgang bereitzustellen. Erfindungsgemäß weist die Ansteuerschaltung eine Regelschaltung auf, welche mit den elektrischen Verbindungen sowie dem Eingang der Haltespannungseinheit verbunden und dazu ausgebildet ist, ein von den in den elektrischen Verbindungen fließenden Strömen abhängendes Steuersignal zu erzeugen und der Haltespannungseinheit zu übermitteln. connected to at least one first output and is adapted to provide a holding voltage for setting a holding current for the Ansteuerspulen at its output. According to the invention, the drive circuit has a control circuit which is connected to the electrical connections and the input of the holding voltage unit and is adapted to generate a control signal dependent on the currents flowing in the electrical connections and to transmit them to the holding voltage unit.
Vorteilig an einer solchen Ansteuerschaltung ist, dass über die Regelschaltung eine Nachsteuerung der Haltespannungseinheit in Abhängigkeit von den durch die Ansteuerspulen der Schütze fließenden Strömen möglich wird. Somit kann die von der Haltespannungseinheit bereitgestellte Haltespannung An advantage of such a drive circuit is that on the control circuit, a readjustment of the holding voltage unit in response to the current flowing through the drive coils of the contactors currents is possible. Thus, the holding voltage provided by the holding voltage unit
beziehungsweise der durch die bereitgestellte Haltespannung bewirkte or caused by the provided holding voltage
Haltestrom durch mit der Ansteuerschaltung verbundene Ansteuerspulen in Abhängigkeit von dem Stromfluss durch die Ansteuerspulen selbst eingestellt werden. Es kann also gewährleistet werden, dass der Strom durch die Holding current can be set by connected to the drive circuit drive coils in response to the current flow through the drive coils themselves. So it can be guaranteed that the current through the
Ansteuerspulen zu jedem Zeitpunkt genau einstellbar ist. Die für die Realisierung der Ansteuerschaltung verwandten Bauteile müssen dann nicht mehr provisorisch überdimensioniert werden, wodurch die Kosten und der notwendige Bauraum für die Realisierung der Ansteuerschaltung stark reduziert werden können. Control coils is precisely adjustable at any time. The components used for the realization of the drive circuit then no longer have to be over-dimensioned provisionally, whereby the cost and the necessary space for the realization of the drive circuit can be greatly reduced.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Haltespannungseinheit dazu ausgebildet, den Betrag der an ihrem Ausgang bereitgestellten Haltespannung bei Empfang eines Steuersignals, korrespondierend zu diesem Steuersignal, zu verändern. Dadurch wird beispielsweise eine lineare Regelung der In a preferred embodiment, the holding voltage unit is designed to change the amount of the holding voltage provided at its output upon receipt of a control signal corresponding to this control signal. As a result, for example, a linear control of
Haltespannungseinheit beziehungsweise der bereitgestellten Haltespannung und damit des in den ersten Ausgang ausgegebenen Haltestroms möglich. Die Artung des Steuersignals bestimmt dabei die Art der Veränderung des Holding voltage unit or the provided holding voltage and thus the output in the first output holding current possible. The type of control signal determines the type of change of the
Haltestroms. Holding current.
Bevorzugt umfasst die Regelschaltung eine Minimalstrom-Auswahlschaltung, welche einen Ausgang aufweist und dazu ausgebildet ist, die Istwerte der durch die elektrischen Verbindungen fließenden Ströme zu messen und den minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin über ihren Ausgang auszugeben. The control circuit preferably comprises a minimum current selection circuit which has an output and is designed to measure the actual values of the currents flowing through the electrical connections and to output the minimum of the measured actual values of the currents I min via its output.
Bevorzugt weist die Minimalstrom-Auswahlschaltung einen Widerstand und je elektrischer Verbindung jeweils eine Diode auf, wobei jeweils eine elektrische Verbindung mit der Kathode jeweils einer Diode verbunden ist und wobei die Anoden der Dioden mit einem Anschluss des Widerstandes verbunden sind. Durch eine solche Diodenschaltung kann eine Minimalstrom-Auswahl realisiert werden, da an dem Ausgang der Diodenschaltung stets die kleinste der am Eingang anliegenden Eingangsgrößen ausgegeben wird. Preferably, the minimum current selection circuit has a resistor and each electrical connection to a respective diode, wherein in each case an electrical connection to the cathode of a respective diode is connected and wherein the anodes of the diodes are connected to a terminal of the resistor. By such a diode circuit, a minimum current selection can be realized because at the output of the diode circuit always the smallest of the input values applied to the input is output.
Besonders bevorzugt weist die Minimalstrom-Auswahlschaltung einen Particularly preferably, the minimum current selection circuit has a
Widerstand und je elektrischer Verbindung einen Präzisionsgleichrichter mit jeweils zwei Eingängen und einem Ausgang auf, wobei jeweils eine elektrische Verbindung mit jeweils einem Eingang eines Präzisionsgleichrichters verbunden ist, während der jeweilige andere Eingang des jeweiligen Präzisionsgleichrichters auf den Ausgang des jeweiligen Präzisionsgleichrichters zurückgeführt ist, wobei die Ausgänge aller Präzisionsgleichrichter mit einem Anschluss des Resistor and each electrical connection to a precision rectifier with two inputs and an output, wherein in each case an electrical connection is connected to one input of a precision rectifier, while the respective other input of the respective precision rectifier is fed back to the output of the respective precision rectifier, the outputs all precision rectifiers with a connection of the
Widerstandes verbunden sind. Bevorzugt sind die Präzisionsgleichrichter als rückgekoppelte Operationsverstärker ausgeführt, wobei die Rückkopplungszweige der Resistance are connected. The precision rectifiers are preferably designed as feedback operational amplifiers, the feedback branches of the
Operationsverstärker jeweils eine Diode aufweisen, wobei die Kathoden der Dioden jeweils mit dem Ausgang ihres jeweiligen Operationsverstärkers verbunden sind, während die Anoden der Dioden mit dem invertierenden Operational amplifier each having a diode, wherein the cathodes of the diodes are respectively connected to the output of their respective operational amplifier, while the anodes of the diodes with the inverting
Eingang ihres jeweiligen Operationsverstärkers verbunden sind. Durch eine solche Präzisionsgleichrichterschaltung lässt sich ebenfalls eine Input of their respective operational amplifier are connected. By such a precision rectifier circuit can also be a
Minimalstromauswahl realisieren und zudem die Vorwärtsspannung der verbauten Dioden bei Raumtemperatur, das heißt das Offset der Dioden, kompensieren. Dadurch kann eine durch Präzisionsgleichrichter mit Dioden realisierte Minimalstrom-Auswahlschaltung bereitgestellt werden, mit welcher eine sehr genaue Messung der Istwerte der Ströme durch die elektrischen Verbindungen möglich ist. Des Weiteren sind die hier verwandten Realize minimal current selection and also compensate for the forward voltage of the built-in diodes at room temperature, that is, the offset of the diodes. As a result, a miniature current selection circuit realized by precision rectifiers with diodes can be provided, with which a very accurate measurement of the actual values of the currents through the electrical connections is possible. Furthermore, the ones related here
Operationsverstärker kurzschlussfest, benötigen keine Frequenzkompensation, weisen große Eingangsspannungsbereiche auf und nehmen wenig Leistung auf. Short-circuit proof operational amplifiers, do not require frequency compensation, have large input voltage ranges, and consume little power.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung einer der vorhergehenden In a preferred development of one of the preceding
Ausführungsformen umfasst die Regelschaltung eine erste Stellschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der Minimalstrom-Auswahlschaltung verbunden ist und deren Ausgang mit dem Eingang der Haltespannungseinheit verbunden ist.Embodiments, the control circuit comprises a first control circuit whose input is connected to the output of the minimum current selection circuit and whose output is connected to the input of the holding voltage unit.
Bevorzugt ist diese erste Stellschaltung dazu ausgebildet, einen in ihren Eingang fließenden Strom mit einem Referenzwert zu vergleichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs ein erstes Steuersignal zur Einstellung einer Haltespannung für die Haltespannungseinheit zu erzeugen und an die Preferably, this first actuating circuit is adapted to compare a current flowing in its input with a reference value and to generate depending on the result of this comparison, a first control signal for setting a holding voltage for the holding voltage unit and to the
Haltespannungseinheit zu übermitteln. Dadurch ist eine äußere Regelschleife innerhalb der Ansteuerschaltung realisiert, welche mit dem zurückgeführten Haltestrom durch die Ansteuerspulen arbeitet und als äußerer, überlagerter Stromregler aufgefasst werden kann. In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform entspricht derTo transmit holding voltage unit. As a result, an external control loop is realized within the drive circuit, which operates with the recirculated holding current through the drive coils and can be understood as an external, superimposed current regulator. In a preferred further development of this embodiment corresponds to
Referenzwert dem minimal notwendigen Haltestrom lHmin der anzusteuernden Schütze. Dadurch wird es möglich, die Haltespannungseinheit so zu regeln, dass die durch sie bereitgestellte Haltespannung beziehungsweise die durch sie generierten Halteströme durch die Ansteuerspulen der mit der Ansteuerschaltung verbundenen Schütze stets einen Betrag aufweisen, welcher gleich oder größer als der minimal notwendige Haltestrom lHmin ist. lHmin ist dabei derjenige Strom, welcher mindestens durch die Ansteuerspulen fließen muss, um die jeweiligen Schütze während der Haltephase im angezogenen Zustand zu halten. Reference value to the minimum necessary holding current l Hm in the contactor to be controlled. This makes it possible to regulate the holding voltage unit so that the holding voltage provided by them or the holding currents generated by them by the drive coils of the contactors connected to the drive circuit always have an amount which is equal to or greater than the minimum necessary holding current l Hm in , l Hm in is the one stream, which at least must flow through the Ansteuerspulen to keep the respective contactors during the holding phase in the attracted state.
In einer bevorzugten Weiterentwicklung dieser Ausführungsform entspricht das erste Steuersignal stets dem zu der Einstellung einer minimal notwendigen Haltespannung am Ausgang der Haltespannungseinheit notwendigen In a preferred further development of this embodiment, the first control signal always corresponds to that necessary for setting a minimum necessary holding voltage at the output of the holding voltage unit
Steuersignal für die Haltespannungseinheit. Auf diese Weise kann über die zweite Stellschaltung weiter abgesichert werden, dass durch die Ansteuerspulen stets der minimal notwendige Haltestrom iHmin fließt. Durch eine derartige Control signal for the holding voltage unit. In this way it can be further ensured via the second control circuit that always flows through the Ansteuerspulen the minimum necessary holding current iHmin. By such
Ausführungsform können Störgrößen, die in die innere Regelschleife eingreifen, zum Beispiel Schwankungen der Eingangsspannung der Haltespannungseinheit, auch direkt auf dieser Strecke ausgeregelt werden. Die innere Regelschleife reagiert unmittelbar auf Abweichungen der von der Haltespannungseinheit bereitgestellten Haltespannung vom Sollwert, ohne dass dies erst zu einer Abweichung des Haltestromes durch die Ansteuerspulen und damit zu einer in die äußere Regelschleife eingreifenden Störgröße führen muss. Die minimal notwendige Haltespannung entspricht dabei derjenigen Spannung am Ausgang der Haltespannungseinheit, welche benötigt wird, um in jeder mit der Embodiment, disturbances that interfere with the inner control loop, for example, fluctuations in the input voltage of the holding voltage unit, also be corrected directly on this route. The inner control loop reacts directly to deviations of the holding voltage provided by the holding voltage from the setpoint, without this having to lead to a deviation of the holding current through the Ansteuerspulen and thus to an interfering in the outer control loop disturbance. The minimum necessary holding voltage corresponds to that voltage at the output of the holding voltage unit, which is needed in each with the
Ansteuerschaltung verbundenen Ansteuerspule eines Schützes das Fließen eines Stromes zu bewirken, dessen Betrag mindestens dem minimal Control circuit connected to the drive coil of a contactor to cause the flow of a current whose amount is at least the minimum
notwendigen Haltestrom lHmin entspricht. necessary holding current l Hm in corresponds.
Bevorzugt umfasst die Regelschaltung eine zweite Stellschaltung, welche dazu ausgebildet ist, das von der ersten Stellschaltung generierte erste Steuersignal mit der an dem Ausgang der Haltespannungseinheit bereitgestellten Preferably, the control circuit comprises a second control circuit which is designed to provide the first control signal generated by the first control circuit with the one provided at the output of the holding voltage unit
Haltespannung zu vergleichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs dem ersten Steuersignal ein weiteres Steuersignal zu überlagern. Dadurch ist eine innere Regelschleife innerhalb der Ansteuerschaltung realisiert, welche mit der am Ausgang der Haltespannungseinheit bereitgestellten  To compare holding voltage and depending on the result of this comparison, the first control signal to superimpose a further control signal. As a result, an inner control loop is implemented within the drive circuit, which is provided with the one provided at the output of the holding voltage unit
Haltespannung arbeitet und als innerer, unterlagerter Spannungsregler aufgefasst werden kann. Dabei ist die Steuer-beziehungsweise Eingangsgröße der zweiten Stellschaltung das von der ersten Stellschaltung erzeugte erste Steuersignal. Die innere Regelschleife bezieht ihre Eingangswerte also aus der äußeren Regelschleife. Bevorzugt ist die mittlere Dauer T2, welche zwischen der Erzeugung jeweils zweier aufeinander folgender weiterer Steuersignale durch die zweite Holding voltage works and can be considered as an internal, subordinate voltage regulator. In this case, the control or input variable of the second actuating circuit is the first control signal generated by the first actuating circuit. The inner control loop thus derives its input values from the outer control loop. Preferably, the average duration T 2 , which between the generation of two successive further control signals by the second
Stellschaltung liegt, um einen Faktor X kleiner als die mittlere Dauer ΤΊ, welche zwischen der Erzeugung jeweils zweier aufeinander folgender erster Actuator is a factor X less than the average duration ΤΊ, which between the generation of two consecutive first
Steuersignale durch die erste Stellschaltung liegt, wobei 0 < X < 1 gilt. Dadurch kann das Zeitverhalten der ersten und der zweiten Stellschaltung zueinander über X festgelegt werden, wobei die erste Stellschaltung stets langsamer als die zweite Stellschaltung arbeitet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist bei einer solchen Ausführungsform die innere Regelschleife schneller als die äußere Regelschleife. Somit kann ein von der ersten Stellschaltung generiertes und übermitteltes erstes Steuersignal stets von der zweiten Stellschaltung überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden. Control signals through the first control circuit, where 0 <X <1 applies. As a result, the time behavior of the first and the second control circuit can be defined with respect to each other via X, the first control circuit always operating slower than the second control circuit. In other words, in such an embodiment, the inner control loop is faster than the outer control loop. Thus, a first control signal generated and transmitted by the first control circuit can always be checked by the second control circuit and corrected if necessary.
Bevorzugt ist die Haltespannungseinheit als Schaltwandler ausgeführt. Preferably, the holding voltage unit is designed as a switching converter.
Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb mindestens zweier Schütze bereitgestellt, welches mindestens zwei Ansteuerspulen zur Ansteuerung mindestens zweier Schütze sowie eine Haltespannungseinheit umfasst, welche mit den mindestens zwei Ansteuerspulen verbunden und dazu ausgebildet ist, durch eine an ihrem Ausgang erzeugte Haltespannung einen Stromfluss durch die mindestens zweiFurthermore, a method is provided for operating at least two contactors, which comprises at least two drive coils for driving at least two contactors and a holding voltage unit which is connected to the at least two drive coils and designed to a current flow through the at least two by a holding voltage generated at its output
Ansteuerspulen zu bewirken. Das Verfahren umfasst die folgenden To cause drive coils. The method includes the following
Verfahrensschritte: Bereitstellen eines die mindestens zwei Ansteuerspulen durchfließenden Anzugsstroms durch die Haltespannungseinheit. Bereitstellen eines die mindestens zwei Ansteuerspulen durchfließenden Haltestroms durch die Haltespannungseinheit. Vergleichen der durch die mindestens zwei Method steps: Provision of a pull-in current flowing through the at least two drive coils by the holding voltage unit. Providing a holding current flowing through the at least two drive coils through the holding voltage unit. Compare the by the at least two
Ansteuerspulen fließenden Halterströme miteinander und/oder Auswahl des minimalen der durch die mindestens zwei Ansteuerspulen fließenden  Ansteuerspulen flowing holder currents with each other and / or selection of the minimum of the at least two Ansteuerspulen flowing
Halteströme. Vergleichen des minimalen der Halteströme mit einem Holding currents. Compare the minimum of the holding currents with a
Referenzstrom. Erzeugen eines ersten Steuersignals für die Reference current. Generating a first control signal for the
Haltespannungseinheit zur Steuerung der Haltespannung am Ausgang derHolding voltage unit for controlling the holding voltage at the output of
Haltespannungseinheit in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem minimalen der durch die mindestens zwei Ansteuerspulen fließenden Halteströme mit dem Referenzstrom. Vergleichen des ersten Holding voltage unit depending on the result of the comparison between the minimum of the holding currents flowing through the at least two Ansteuerspulen with the reference current. Compare the first
Steuersignals mit der am Ausgang der Haltespannungseinheit vorliegenden Haltespannung. Erzeugen eines zweiten Steuersignals für die Control signal with the present at the output of the holding voltage unit holding voltage. Generating a second control signal for the
Haltespannungseinheit zur Steuerung der Haltespannung am Ausgang der Haltespannungseinheit in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ersten Steuersignal und der am Ausgang der Holding voltage unit for controlling the holding voltage at the output of Holding voltage unit depending on the result of the comparison between the first control signal and the output of the
Haltespannungseinheit vorliegenden Haltespannung. Holding voltage unit present holding voltage.
Bevorzugt weist der Anzugsstrom einen größeren Betrag auf als der Haltestrom. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben. Preferably, the attraction current has a larger amount than the holding current. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims and described in the description.
Zeichnungen drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:
Figur 1 eine Ansteuerschaltung des Standes der Technik, 1 shows a drive circuit of the prior art,
Figur 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung für zwei Schütze, und Figure 2 shows an embodiment of a drive circuit according to the invention for two contactors, and
Figur 3 ein spezielles Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Figure 3 shows a specific embodiment of an inventive
Ansteuerschaltung. Drive circuit.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In der Figur 1 ist eine Ansteuerschaltung 30 des Standes der Technik dargestellt. Die Ansteuerschaltung 30 zum Ansteuern zweier Schütze, von welchen jeweils nur die Ansteuerspulen 50 dargestellt sind, ist über einen ersten und einen zweiten Anschluss 11 , 12 mit einer Spannungsquelle 60 verbunden, welche die Ansteuerschaltung 30 versorgt, aber auch den von der Ansteuerschaltung 30 kontrollierten Strom für die Ansteuerung der Schütze bereitstellt. Die 1 shows a drive circuit 30 of the prior art is shown. The drive circuit 30 for driving two contactors, of which in each case only the drive coils 50 are shown, is connected via a first and a second terminal 11, 12 to a voltage source 60, which supplies the drive circuit 30, but also the current controlled by the drive circuit 30 provides for the activation of the contactors. The
Ansteuerspulen 50 der Schütze sind mit der Ansteuerschaltung 30 über einen ersten Ausgang 15 und zwei zweite Ausgänge 16 verbunden. Die Drive coils 50 of the contactors are connected to the drive circuit 30 via a first output 15 and two second outputs 16. The
Ansteuerschaltung 30 weist einen ersten Schalter 41 und zwei zweite Schalter 42 auf, wobei der erste Schalter 41 zwischen den ersten Pol der Spannungsquelle 60 und den ersten Ausgang 15 der Ansteuerschaltung 30 geschaltet ist, während die zwei zweiten Schalter 42 jeweils zwischen den zweiten Pol der Drive circuit 30 has a first switch 41 and two second switches 42, wherein the first switch 41 is connected between the first pole of the voltage source 60 and the first output 15 of the drive circuit 30, while the two second switches 42 each between the second pole
Spannungsquelle 60 und jeweils einen der zweiten Ausgänge 16 der Ansteuerschaltung 30 geschaltet sind, also innerhalb jeweils einer elektrischen Verbindung 8, jeweils zwischen einem der Ausgänge 16 und dem zweiten Anschluss 12 liegen. Werden die drei Schalter 41 , 42 gleichzeitig geschlossen, werden die Ansteuerspulen 50 direkt mit der Spannungsquelle 60 verbunden und es beginnt ein maximaler Strom zu fließen, der groß genug ist, um die Schütze der Ansteuerspulen 50 anziehen zu lassen, so dass die Schütze in den leitenden Zustand übergehen. Voltage source 60 and one of the second outputs 16 of the Control circuit 30 are connected, ie within each of an electrical connection 8, each lie between one of the outputs 16 and the second terminal 12. When the three switches 41, 42 are simultaneously closed, the drive coils 50 are directly connected to the voltage source 60 and a maximum current begins to flow which is large enough to attract the contactors of the drive coils 50, so that the contactors in the pass over the conductive state.
Die Ansteuerschaltung 30 weist zudem eine Haltespannungseinheit 10 auf, welche ebenfalls von der Spannungsquelle 60 versorgt wird. Die The drive circuit 30 also has a holding voltage unit 10, which is also supplied by the voltage source 60. The
Haltespannungseinheit 10 bewirkt den Fluss eines Haltestroms, der während der auf die Anzugsphase folgenden Haltephase dafür sorgt, dass die Schütze geschlossen bleiben. Da hierbei nicht wie während der Anzugsphase eine Masseträgheit der elektromechanischen Schütze zu überwinden ist, genügt bereits ein geringerer Strom durch die Ansteuerspulen 50, um die Schütze im geschlossenen Zustand zu halten, so dass vorteilhaft Leistung eingespart werden kann. Während der Haltephase wird daher der erste Schalter 41 wieder geöffnet (und gegebenenfalls die Haltespannungseinheit 10 aktiviert), so dass die Ansteuerspulen 50 nur noch vom Haltestrom durchflössen werden. Der Haltestrom fließt dabei über eine Diode 45, welche zwischen die Holding voltage unit 10 causes the flow of a holding current, which ensures during the holding phase following the tightening phase, that the contactors remain closed. Since in this case a mass inertia of the electromechanical contactors is not to be overcome during the starting phase, a lower current through the drive coils 50 is already sufficient to keep the contactors in the closed state, so that advantageous power can be saved. During the hold phase, therefore, the first switch 41 is opened again (and, if necessary, the holding voltage unit 10 is activated), so that the drive coils 50 are only flowed through by the holding current. The holding current flows through a diode 45, which between the
Haltespannungseinheit 10 und die Ansteuerspulen 50 geschaltet ist und die Aufgabe hat, einen Stromfluss in den Ausgang der Haltespannungseinheit 10 zu verhindern. Zusätzlich ist in Figur 1 eine Freilaufdiode 46 vorgesehen, welche einen Holding voltage unit 10 and the drive coils 50 is connected and has the task to prevent current flow in the output of the holding voltage unit 10. In addition, a freewheeling diode 46 is provided in Figure 1, which has a
Freilaufstrompfad für den in die Ansteuerspulen 50 fließenden Strom im Fall des Ausschaltens des Haltestromes zur Verfügung stellen soll. Die Ausphase wird dadurch eingeleitet, dass auch die zweiten Schalter 42 geöffnet und  To provide freewheeling current path for the current flowing in the drive coils 50 in the event of turning off the holding current available. The Ausphase is initiated by the fact that the second switch 42 is opened and
gegebenenfalls zusätzlich die Haltespannungseinheit 10 deaktiviert werden. Da die Ansteuerspulen 50 aufgrund ihrer Induktivität einer Änderung der sie durchfließenden Ströme entgegenwirken, bewirken sie auch nach ihrer optionally additionally the holding voltage unit 10 are deactivated. Since the Ansteuerspulen 50 counteract due to their inductance of a change in the currents flowing through them, they also effect their
Abtrennung von der Versorgungsspannung einen Stromfluss, welcher nun die Freilaufdiode 46 und, aufgrund der Serienschaltung, auch die Diode 45 durchschaltet. Weil auch die zweiten Anschlüsse der Ansteuerspulen 50 den Strom leiten müssen, entsteht hier jeweils eine hohe negative Spannung, welche zum Durchbruch der als Klemmspannungselemente 47 dienenden Zenerdioden führt. Der Stromfluss in den Ansteuerspulen 50 verringert sich schnell, so dass auch das Magnetfeld der Ansteuerspulen 50 abnimmt und die jeweiligen Schütze abfallen, wodurch die Schütze geöffnet werden. Der erste Schalter 41 , die zweiten Schalter 42 und gegebenenfalls die Separation of the supply voltage, a current flow, which now turns on the freewheeling diode 46 and, due to the series connection, the diode 45. Because the second terminals of the Ansteuerspulen 50 must conduct the current, here each creates a high negative voltage, which is used to break through the serving as a clamping voltage elements 47 Zener diodes leads. The current flow in the drive coils 50 decreases rapidly, so that the magnetic field of the drive coils 50 decreases and the respective contactors fall, whereby the contactors are opened. The first switch 41, the second switch 42 and optionally the
Haltespannungseinheit 10 werden durch eine Steuereinheit 35 gesteuert.  Holding voltage unit 10 are controlled by a control unit 35.
In der Figur 2 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen FIG. 2 shows an embodiment of a device according to the invention
Ansteuerschaltung 30 für zwei Schütze dargestellt. Die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung 30 weist einen ersten und einen zweiten Anschluss 11 , 12 auf, über welche die Ansteuerschaltung 30 mit den Polen eines Drive circuit 30 shown for two contactors. The drive circuit 30 according to the invention has a first and a second terminal 11, 12, via which the drive circuit 30 with the poles of a
Energiespeichers, beispielsweise mit den Anschlüssen einer Energy storage, for example, with the connections of a
Niederspannungsbatterie, verbindbar ist. Ferner weist die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung 30 einen ersten Ausgang 15 und zwei zweite Ausgänge 16 auf, über welche die Ansteuerschaltung 30 mit den Anschlüssen zweier Low-voltage battery, is connectable. Furthermore, the drive circuit 30 according to the invention has a first output 15 and two second outputs 16, via which the drive circuit 30 to the terminals of two
Ansteuerspulen für zwei Schütze verbindbar ist. Dabei ist der erste Ausgang 15 mit den jeweils ersten Enden beziehungsweise den ersten Anschlüssen zweier Ansteuerspulen verbindbar, während ein zweites Ende einer ersten  Actuator coils for two contactors is connectable. In this case, the first output 15 is connectable to the respective first ends or the first terminals of two drive coils, while a second end of a first
Ansteuerspule mit dem ersten der zweiten Ausgänge 16 verbindbar ist, während das zweite Ende einer zweiten Ansteuerspule mit dem zweiten der zweitenDrive coil with the first of the second outputs 16 is connectable, while the second end of a second drive coil with the second of the second
Ausgänge 16 verbindbar ist. Die beiden zweiten Ausgänge 16 sind dabei jeweils über eine elektrische Verbindung 8 mit dem zweiten Anschluss 12 der Outputs 16 is connectable. The two second outputs 16 are in each case via an electrical connection 8 to the second terminal 12 of the
Ansteuerschaltung 30 verbunden. Ferner weist die erfindungsgemäße Drive circuit 30 connected. Furthermore, the inventive
Ansteuerschaltung 30 eine Haltespannungseinheit 10 auf, welche einen Ausgang 6 und einen Eingang 9 zum Empfang eines Steuersignals umfasst. Über denDrive circuit 30, a holding voltage unit 10, which comprises an output 6 and an input 9 for receiving a control signal. On the
Ausgang 6 ist die Haltespannungseinheit 10 mit dem ersten Ausgang 15 verbunden. Die Haltespannungseinheit 10 ist dazu ausgebildet, eine Output 6, the holding voltage unit 10 is connected to the first output 15. The holding voltage unit 10 is adapted to a
Haltespannung zur Einstellung eines Haltestroms für die Ansteuerspulen an ihrem Ausgang 6 bereitzustellen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Haltespannungseinheit 10 dazu ausgebildet, über ihren Ausgang 6 eine Hold voltage for setting a holding current for the drive coils to provide at its output 6. In other words, the holding voltage unit 10 is configured to have a via its output 6
Haltespannung auszugeben, welche bei an die Ansteuerschaltung 30  To output holding voltage, which in to the drive circuit 30th
angeschlossenen Ansteuerspulen einen Stromfluss durch diese bewirkt. Connected drive coils causes a current flow through them.
Erfindungsgemäß weist die Ansteuerschaltung 30 ferner eine Regelschaltung 20 auf, welche eingangsseitig mit den elektrischen Verbindungen 8 und According to the invention, the drive circuit 30 further comprises a control circuit 20, which on the input side with the electrical connections 8 and
ausgangsseitig mit dem Eingang 9 der Haltespannungseinheit 10 verbunden ist.the output side is connected to the input 9 of the holding voltage unit 10.
Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Regelschalung 20 über jeweils einen ihrer Eingänge mit jeweils einer der elektrischen Verbindungen 8 der In other words, the rule formwork 20 is one over each their inputs with one of the electrical connections 8 of the
Ansteuerschaltung 30 verbunden und mit ihrem Ausgang mit dem Eingang 9 der Haltespannungseinheit 10 verbunden. Die Regelschaltung 20 ist dazu ausgelegt, ein von den in den elektrischen Verbindungen 8 und damit, sofern mit der Ansteuerschaltung 30 verbunden, den in den Ansteuerspulen fließenden Drive circuit 30 is connected and connected at its output to the input 9 of the holding voltage unit 10. The control circuit 20 is designed to be one of those in the electrical connections 8 and thus, if connected to the drive circuit 30, flowing in the drive coils
Strömen abhängendes Steuersignal zu erzeugen und der Haltespannungseinheit 10 zu übermitteln. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Regelschaltung 20 also dazu ausgelegt, ein von den Strömen durch die elektrischen Verbindungen 8 abhängiges Steuersignal zu generieren und der Haltespannungseinheit 10 über den Eingang 9 zuzuführen. Die Eigenschaften, das heißt zum Beispiel die Stream dependent control signal to generate and the holding voltage unit 10 to transmit. In other words, the control circuit 20 is thus designed to generate a control signal dependent on the currents through the electrical connections 8 and to supply them to the holding voltage unit 10 via the input 9. The properties, that is, for example, the
Amplitude eines von der Regelschaltung 20 generierten Steuersignals, sind also von den Strömen durch die elektrischen Verbindungen 8 abhängig. Amplitude of a control signal generated by the control circuit 20, so are dependent on the currents through the electrical connections 8.
Die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung 30 ist dabei nicht auf die Ansteuerung lediglich zweier Schütze beschränkt. Es können auch erfindungsgemäße The drive circuit 30 according to the invention is not limited to the activation of only two contactors. It can also according to the invention
Ansteuerschaltungen 30 für die Ansteuerung von weiteren, zum Beispiel 4, 8 oder n Schützen realisiert sein, die also mit mehr als zwei Ansteuerspulen verbindbar sind. Figur 3 zeigt ein spezielles Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Control circuits 30 for the control of further, for example 4, 8 or n contactors can be realized, which are thus connectable to more than two drive coils. Figure 3 shows a specific embodiment of an inventive
Ansteuerschaltung 30. Dieses zeigt im Wesentlichen eine Ansteuerschaltung 30 nach Figur 1 , die um eine wie in Figur 2 dargestellte, jedoch weiter ausgeführte Regelschaltung 20 ergänzt ist. Die Beschreibungen zu den Komponenten abseits dieser Regelschaltung 20 beziehungsweise der diese betreffenden Sachverhalte und Zusammenhänge können den Beschreibungen zu der Figur 1 und 2 beziehungsweise der Figur 1 und 2 selbst entnommen werden. Die gleich bezeichneten Komponenten in Figur 3 entsprechen also jenen des ersten Ausführungsbeispiels der Figur 2 sowie denen aus dem Beispiel einer Drive circuit 30. This essentially shows a drive circuit 30 according to FIG. 1, which is supplemented by a control circuit 20 as shown in FIG. The descriptions of the components apart from this control circuit 20 or the facts and contexts relating to them can be found in the descriptions relating to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 1 and 2 themselves. The components identified in the same way in FIG. 3 thus correspond to those of the first exemplary embodiment of FIG. 2 as well as those of the example of FIG
Ansteuerschaltung 30 des Standes der Technik in der Figur 1 , so dass das dort Gesagte bezüglich dieser Komponenten auch auf das zweite Control circuit 30 of the prior art in the figure 1, so that the statements made there with respect to these components on the second
Ausführungsbeispiel der Figur 3 zu übertragen ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Ansteuerschaltung 30 über ihren ersten und ihre zweiten Ausgänge 15, 16 mit zwei Ansteuerspulen 50 verbunden, während sie über ihren ersten und zweiten Anschluss 11 , 12 mit einem als Spannungsquelle ausgeführten  Embodiment of Figure 3 is to be transmitted. In this embodiment, the drive circuit 30 is connected to two drive coils 50 via its first and second outputs 15, 16, while having its first and second terminals 11, 12 connected to a voltage source
Energiespeicher 60 verbunden ist. Sowohl die Ansteuerspulen 50 als auch der Energiespeicher 60 sind dabei jeweils nicht als Teil der Ansteuerschaltung 30 zu betrachten. Energy storage 60 is connected. Both the drive coils 50 and the Energy storage 60 are not considered as part of the drive circuit 30, respectively.
In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 weist selbige eine Regelschaltung 20 auf, welche ihrerseits eine Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 sowie eine erste und zweite Stellschaltung 1 , 2 aufweist. Die Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel je elektrischer Verbindung 8 einen In the exemplary embodiment of a drive circuit 30 according to the invention shown in FIG. 3, the same has a control circuit 20, which in turn has a minimum current selection circuit 5 and a first and second control circuit 1, 2. The minimum current selection circuit 5 has in this embodiment, each electrical connection 8 a
Nebenschlusswiderstand auf, wobei jeweils ein Nebenschlusswiderstand innerhalb jeweils einer der elektrischen Verbindungen 8, jeweils zwischen demShunt resistance, wherein in each case a shunt resistor within each one of the electrical connections 8, in each case between the
Schaltmittel 42 der jeweiligen elektrischen Verbindung 8 und dem Anschluss 12 der Ansteuerschaltung 30 liegt. Die Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 ist mit ihren Eingängen jeweils mit den Messanschlüssen der Nebenschlusswiderstände verbunden, wobei die Eingänge der Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 mit den Eingängen jeweils eines Präzisionsgleichrichters 7 je elektrischer Verbindung 8 identisch sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist die Minimalstrom- Auswahlschaltung 5 je elektrischer Verbindung 8 jeweils einen Switching means 42 of the respective electrical connection 8 and the terminal 12 of the drive circuit 30 is located. The minimum current selection circuit 5 is connected with its inputs respectively to the measuring terminals of the shunt resistors, wherein the inputs of the minimum current selection circuit 5 are identical to the inputs of a precision rectifier 7 per electrical connection 8. In other words, the minimum current selection circuit 5 has one for each electrical connection 8
Präzisionsgleichrichter 7 auf, wobei jeweils ein Eingang eines Precision rectifier 7 on, each having an input of a
Präzisionsgleichrichters 7 über jeweils einen Messanschluss eines Precision rectifier 7 via a respective measuring terminal of a
Nebenschlusswiderstandes mit jeweils einer elektrischen Verbindung 8 verbunden ist. Ferner weisen die Präzisionsgleichrichter 7 jeweils einen zweiten Eingang und einen Ausgang auf, wobei der jeweilige zweite Eingang jeweils auf den Ausgang des jeweiligen Präzisionsgleichrichters 7 zurückgeführt ist. Die Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 weist ferner einen Wderstand 4 auf, wobei die Ausgänge aller Präzisionsgleichrichter 7 mit dem ersten Anschluss diesesShunt resistance is connected to one electrical connection 8. Furthermore, the precision rectifier 7 each have a second input and an output, wherein the respective second input is fed back respectively to the output of the respective precision rectifier 7. The minimum current selection circuit 5 also has a Wderstand 4, wherein the outputs of all precision rectifier 7 with the first terminal of this
Widerstandes 4 verbunden sind. Das heißt, dass jeder Präzisionsgleichrichter 7 innerhalb der Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 über seinen jeweiligen Ausgang mit demselben Anschluss des Wderstandes 4 verbunden ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Präzisionsgleichrichter 7 als Resistor 4 are connected. That is, each precision rectifier 7 is connected within the minimum current selection circuit 5 via its respective output to the same terminal of the Wderstandes 4. In this embodiment, the precision rectifier 7 as
rückgekoppelte Operationsverstärker ausgeführt, wobei der invertierende Eingang der Operationsverstärker jeweils auf den Ausgang des jeweiligen Operationsverstärkers zurückgeführt ist. Innerhalb der Rückkopplungszweige beziehungsweise der Rückkopplung der Operationsverstärker ist jeweils eine Diode 3 angeordnet, deren Anode mit dem jeweiligen invertierenden Eingang des jeweiligen Operationsverstärkers beziehungsweise dem Anschluss des Widerstandes 4 verbunden ist, während die Kathoden der Dioden 3 jeweils mit dem Ausgang ihres jeweiligen Operationsverstärkers verbunden sind. Der andere Anschluss des Widerstandes 4, mit welchem die Präzisionsgleichrichter 7 nicht verbunden sind, ist mit dem Ausgang der Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 verbunden, über welchen die Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 mit dem executed feedback amplifier, wherein the inverting input of the operational amplifier is fed back respectively to the output of the respective operational amplifier. Within the feedback branches or the feedback of the operational amplifiers, in each case a diode 3 is arranged, whose anode is connected to the respective inverting input of the respective operational amplifier or to the connection of the operational amplifier Resistor 4 is connected, while the cathodes of the diodes 3 are respectively connected to the output of their respective operational amplifier. The other terminal of the resistor 4, with which the precision rectifier 7 are not connected, is connected to the output of the minimum current selection circuit 5, via which the minimum current selection circuit 5 with the
Eingang der ersten Stellschaltung 1 verbunden ist. Die  Input of the first control circuit 1 is connected. The
Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 ist dazu ausgebildet, die Istwerte der durch die elektrischen Verbindungen 8 fließenden Ströme, in diesem Minimum current selection circuit 5 is adapted to the actual values of the currents flowing through the electrical connections 8, in this
Ausführungsbeispiel, über die Nebenschlusswiderstände zu messen und den minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin über den Ausgang derEmbodiment, via the shunt resistors to measure and the minimum of the measured actual values of the currents l min via the output of the
Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 auszugeben. Die Minimalstrom-Auswahl wird in diesem Ausführungsbeispiel über die Dioden 3 innerhalb der Minimal current selection circuit 5 output. The minimum current selection is in this embodiment via the diodes 3 within the
Präzisionsgleichrichter 7 realisiert. Zu jedem Zeitpunkt wird über den Ausgang der Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 der geringste von den Eingangswerten an den Eingängen der Präzisionsgleichrichter 7 ausgegeben. Sowohl die Precision rectifier 7 realized. At any instant, the lowest of the input values at the precision rectifiers 7 is output via the output of the minimum current selection circuit 5. Both the
Verwendung von Nebenschlusswiderständen zur Messung der Istwerte der Ströme als auch die Verwendung von Präzisionsgleichrichtern 7 ist für die Realisierung einer Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 einer erfindungsgemäßen Ansteuerschaltung 30 optional. Auch die Ausführung der Präzisionsgleichrichter 7 als Operationsverstärker mit Dioden 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft gewählt. Es können auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 mit anders ausgeführten Minimalstrom-Auswahlschaltungen 5, zum Beispiel unter ausschließlicher Verwendung von Dioden 3 realisiert sein, wobei auch die Messung der Istwerte der Ströme durch die elektrischen Verbindungen 8 auf andere Art und Weise als über Nebenschlusswiderstände erfolgen kann.  Use of shunt resistors for measuring the actual values of the currents and the use of precision rectifiers 7 is optional for the realization of a minimum current selection circuit 5 of a drive circuit 30 according to the invention. The embodiment of the precision rectifier 7 as an operational amplifier with diodes 3 is selected purely by way of example in this embodiment. Control circuits 30 according to the invention may also be implemented with differently designed minimum current selection circuits 5, for example with the exclusive use of diodes 3, whereby the actual values of the currents through the electrical connections 8 can also be measured in a different way than via shunt resistances.
Über den Ausgang der Minimalstrom-Auswahlschaltung 5 übermittelt selbige den minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin an die erste Stellschaltung 1 , deren Ausgang mit dem Eingang 9 der Haltespannungseinheit 10 verbunden ist. Die erste Stellschaltung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgebildet, den über ihren Eingang an sie übermittelten minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin mit einem Referenzwert zu vergleichen, welcher ihr in diesem Ausführungsbeispiel rein beispielhaft von einem Referenzgeber 13 bereitgestellt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die erste Stellschaltung 1 in diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, einen in ihren Eingang zurückgekoppeltenAbout the output of the minimum current selection circuit 5 selbige transmits the minimum of the measured actual values of the currents l min to the first control circuit 1, whose output is connected to the input 9 of the holding voltage unit 10. In this exemplary embodiment, the first actuating circuit 1 is designed to compare the minimum of the measured actual values of the currents I min transmitted via its input with a reference value which, in this exemplary embodiment, is provided purely by way of example by a reference generator 13. In other words, the first control circuit 1 is designed in this embodiment, a fed back into its input
Strom mit einem Referenzwert zu vergleichen. Bei dem Referenzwert handelt es sich in diesem Ausführungsbeispiel um den minimal notwendigen Haltestrom lHmin der anzusteuernden Schütze, das heißt um den Strom, der mindestens durch die Ansteuerspulen 50 der Schütze fließen muss, damit diese das Schütz im Compare current with a reference value. The reference value is in this embodiment, the minimum necessary holding current l Hm in the driver to be controlled, that is, the current that must flow at least through the Ansteuerspulen 50 of the contactors, so that they are the contactor in the
Haltezustand, das heißt während der Haltephase im geschlossenen Zustand halten können. Ferner ist die erste Stellschaltung 1 dazu ausgebildet, ein von dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin mit dem minimal notwendigen Haltestrom lHmin abhängendes erstes Steuersignal zur Einstellung einer Haltespannung für die Holding state, that is, can hold during the holding phase in the closed state. Furthermore, the first control circuit 1 is designed to be a first control signal for setting a holding voltage for the one, which depends on the result of the comparison between the minimum of the measured actual values of the currents I min and the minimum necessary holding current I Hm
Haltespannungseinheit 10 zu erzeugen und an die Haltespannungseinheit 10, über deren Eingang 9, zu übermitteln. Dabei korrespondiert das durch die ersteHold voltage unit 10 to generate and to the holding voltage unit 10, via its input 9, to transmit. This corresponds to the first
Stellschaltung 1 generierte erste Steuersignal in seinen Eigenschaften zu dem Ergebnis des Vergleichs. Beispielsweise fällt in diesem Ausführungsbeispiel der Betrag des ersten Steuersignals umso größer aus, je stärker der minimale der gemessenen Istwerte der Ströme Ln von dem minimal notwendigen Haltestrom lHmin abweicht. Die erste Stellschaltung 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel also dazu ausgelegt, ein unter anderem in Betrag und Dauer von dem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin und einem Referenzwert, der in diesem Ausführungsbeispiel dem minimal notwendigen Haltestrom lHmin der Schütze entspricht, abhängiges erstes Actuator 1 generated first control signal in its properties to the result of the comparison. For example, in this exemplary embodiment, the magnitude of the first control signal is greater the more the minimum of the measured actual values of the currents L n deviates from the minimum holding current l Hm in. The first control circuit 1 is thus designed in this embodiment, inter alia, in magnitude and duration of the result of the comparison between the minimum of the measured actual values of the currents l min and a reference value, in this embodiment, the minimum necessary holding current l Hm in the Sagittarius corresponds, dependent first
Steuersignal zu erzeugen und der Haltespannungseinheit 10 zuzuführen. DieTo generate control signal and supply the holding voltage unit 10. The
Haltespannungseinheit 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel dazu ausgelegt, den Betrag der durch sie an ihrem Ausgang 6 bereitgestellten Haltespannung und damit den Betrag des in den ersten Ausgang 15 fließenden Haltestroms bei Empfang eines ersten Steuersignals, korrespondierend zu diesem ersten Holding voltage unit 10 is designed in this embodiment, the amount of the holding voltage provided by it at its output 6 and thus the amount of the current flowing in the first output 15 holding current upon receipt of a first control signal, corresponding to this first
Steuersignal, zu verändern. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Control signal to change. In this embodiment, the
Haltespannungseinheit 10 rein beispielhaft als Schaltwandler ausgeführt und das erste Steuersignal entspricht einem Tastverhältnis, welches den  Holding voltage unit 10 purely as an example designed as a switching converter and the first control signal corresponds to a duty cycle, which the
Ansteuerungsgrad des Schaltwandlers bestimmt. Die Regelung des Haltestroms erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel also rein beispielhaft über eine Control level of the switching converter determined. The control of the holding current is done in this embodiment so purely by way of example
Veränderung der Haltespannung am Ausgang der Haltespannungseinheit 10, korrespondierend zu dem erhaltenen ersten Steuersignal. Ferner weist die Ansteuerschaltung 30 eine zweite Stellschaltung 2 auf, welche dazu ausgebildet ist, das von der ersten Stellschaltung 1 generierte erste Steuersignal mit der an dem Ausgang 6 der Haltespannungseinheit 10 von dieser bereitgestellten Haltespannung zu vergleichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis diesesChange of the holding voltage at the output of the holding voltage unit 10, corresponding to the obtained first control signal. Furthermore, the drive circuit 30 has a second control circuit 2, which is designed to compare the first control signal generated by the first control circuit 1 with the holding voltage provided at the output 6 of the holding voltage unit 10 and depending on the result of this
Vergleichs, dem ersten Steuersignal ein weiteres Steuersignal zu überlagern. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann über die zweite Stellschaltung 2 das von der ersten Stellschaltung 1 generierte erste Steuersignal mittels Überlagerung mit einem Korrektursignal korrigiert werden. Dabei entspricht das erste Steuersignal, welches in diesem Ausführungsbeispiel mit der durch die Haltespannungseinheit 10 bereitgestellten Haltespannung verglichen wird, rein beispielhaft einem zu derComparison, the first control signal to superimpose a further control signal. With In other words, via the second control circuit 2, the first control signal generated by the first control circuit 1 can be corrected by means of superposition with a correction signal. In this case, the first control signal, which in this embodiment is compared with the holding voltage provided by the holding voltage unit 10, corresponds purely to the example of FIG
Einstellung einer minimal notwendigen Haltespannung am Ausgang 6 der Haltespannungseinheit 10 notwendigen Steuersignal für die Setting a minimum necessary holding voltage at the output 6 of the holding voltage unit 10 necessary control signal for
Haltespannungseinheit 10. Mit anderen Worten ausgedrückt, entspricht das erste Steuersignal stets demjenigen Signal, welches an den Eingang 9 der Holding voltage unit 10. In other words, the first control signal always corresponds to that signal which is connected to the input 9 of the
Haltespannungseinheit 10 angelegt werden muss, damit diese an ihrem AusgangHolding voltage unit 10 must be applied so that they are at their output
6 die minimal notwendige Haltespannung bereitstellt. Die minimal notwendige Haltespannung ist dabei diejenige Spannung, welche am Ausgang 6 der Haltespannungseinheit 10 mindestens vorliegen muss, damit sich ein Stromfluss durch die Ansteuerspulen 50 aller Schütze ergibt, welcher ausreicht, um jedes Schütz während der Haltephase im angezogenen Zustand zu halten.. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel die mittlere Dauer T2, welche zwischen der 6 provides the minimum necessary holding voltage. The minimum necessary holding voltage is that voltage which must be present at least at the output 6 of the holding voltage unit 10, so that a current flow through the Ansteuerspulen 50 of all contactors results, which is sufficient to keep each contactor during the holding phase in the attracted state in this embodiment, the average duration T 2 , which between the
Erzeugung jeweils zweier aufeinander folgender weiterer Steuersignale durch die zweite Stellschaltung 2 liegt, um einen Faktor X kleiner als die mittlere Dauer ΤΊ, welche zwischen der Erzeugung jeweils zweier aufeinander folgender erster Steuersignale durch die erste Stellschaltung 1 liegt, wobei 0 < X < 1 gilt. Mit anderen Worten ausgedrückt, arbeitet die erste Stellschaltung 1 langsamer als die zweite Stellschaltung 2, wodurch die zweite Stellschaltung 2 stets zu einer Korrektur des durch die erste Stellschaltung 1 erzeugten Steuersignals in der Lage ist. Generation of two consecutive further control signals by the second control circuit 2 is by a factor X is smaller than the average duration ΤΊ, which is between the generation of two successive first control signals through the first control circuit 1, where 0 <X <1 applies. In other words, the first control circuit 1 operates slower than the second control circuit 2, whereby the second control circuit 2 is always capable of correcting the control signal generated by the first control circuit 1 capable.
Über das Zusammenspiel aus Minimalstrom-Auswahlschaltung 5, erster About the interaction of minimum current selection circuit 5, the first
Stellschaltung 1 und zweiter Stellschaltung 2 ist also ein zweischleifiges beziehungsweise kaskadiertes Regelsystem innerhalb der Ansteuerschaltung 30 realisiert, durch welches die Ströme durch die elektrischen Verbindungen 8 und damit auch durch die Ansteuerspulen 50, insbesondere während der Haltephase der Schütze, auf einen optimalen Wert eingestellt werden können. Die erste Stellschaltung 1 schließt dabei eine äußere Regelschleife, welche den Actuator 1 and second control circuit 2 is thus a two-loop or cascaded control system realized within the drive circuit 30, through which the currents through the electrical connections 8 and thus by the Ansteuerspulen 50, in particular during the holding phase of the contactors, can be set to an optimum value , The first control circuit 1 closes an outer control loop, which the
Haltestrom durch die mit der Ansteuerschaltung 30 verbundenen Ansteuerspulen 50 als Regelgröße verwendet, während die zweite Stellschaltung 2 eine innere Regelschleife schließt, welche die durch die Haltespannungseinheit 10 bereitgestellte Haltespannung als Regelgröße verwendet. Sowohl die erste als auch die zweite Stellschaltung 1 , 2 sind für eine Holding current through the drive coils 50 connected to the control circuit 30 used as a controlled variable, while the second control circuit 2 includes an inner control loop, which uses the holding voltage provided by the holding voltage unit 10 as a control variable. Both the first and the second control circuit 1, 2 are for a
erfindungsgemäße Ansteuerschaltung 30 allerdings optional. Es können auch erfindungsgemäße Ansteuerschaltungen 30 mit Regelschaltungen 20 ohne diese Komponenten realisiert sein, mit welchen dennoch beispielsweise ein Driving circuit 30 according to the invention, however, optional. It is also possible to realize control circuits 30 according to the invention with control circuits 20 without these components, with which, for example, a
Minimalstrom durch die elektrischen Verbindungen 8 eingestellt beziehungsweise geregelt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel arbeiten sowohl die erste als auch die zweite Stellschaltung 1 , 2 kontinuierlich, führen also kontinuierlich einen Vergleich ihrer Eingangsgrößen mit ihren jeweiligen Referenzwerten aus und erzeugen und übermitteln kontinuierlich Steuersignale in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs.  Minimal current can be adjusted or regulated by the electrical connections 8. In this embodiment, both the first and the second control circuit 1, 2 operate continuously, so continuously perform a comparison of their input variables with their respective reference values and continuously generate and transmit control signals in response to the result of this comparison.

Claims

R. 343006 2014/060184 PCT/EP2013/069669 - 17 - Ansprüche R. 343006 2014/060184 PCT / EP2013 / 069669 - 17 - Claims
1. Ansteuerschaltung (30) für mindestens zwei Schütze, umfassend A drive circuit (30) for at least two contactors, comprising
- einen ersten und einen zweiten Anschluss (11 , 12), über welche die  a first and a second terminal (11, 12) via which the
Ansteuerschaltung (30) mit den Polen eines Energiespeichers verbindbar ist, Drive circuit (30) is connectable to the poles of an energy store,
- mindestens einen ersten Ausgang (15) und mindestens zwei zweite - At least a first output (15) and at least two second
Ausgänge (16), über welche die Ansteuerschaltung (30) mit den  Outputs (16) via which the drive circuit (30) with the
Anschlüssen mindestens zweier Ansteuerspulen für mindestens zwei  Connections of at least two drive coils for at least two
Schütze verbindbar ist, wobei die mindestens zwei zweiten Ausgänge (16) über jeweils eine elektrische Verbindung (8) mit dem zweiten Anschluss (12) verbunden sind,  Contactors can be connected, wherein the at least two second outputs (16) via an electrical connection (8) are connected to the second terminal (12),
- eine Haltespannungseinheit (10), welche einen Ausgang (6) und einen Eingang (9) zum Empfang eines Steuersignals aufweist und welche über ihren Ausgang (6) mit dem mindestens einen ersten Ausgang (15)  - A holding voltage unit (10) having an output (6) and an input (9) for receiving a control signal and which via its output (6) to the at least one first output (15)
verbunden und dazu ausgebildet ist, eine Haltespannung zur Einstellung eines Haltestroms für die Ansteuerspulen an ihrem Ausgang (6)  connected and adapted to a holding voltage for setting a holding current for the drive coils at its output (6)
bereitzustellen,  provide,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Ansteuerschaltung (30) eine Regelschaltung (20) aufweist, welche mit den elektrischen Verbindungen (8) sowie dem Eingang (9) der  the drive circuit (30) has a control circuit (20) connected to the electrical connections (8) and the input (9) of the
Haltespannungseinheit (10) verbunden und dazu ausgebildet ist, ein von den in den elektrischen Verbindungen (8) fließenden Strömen abhängendes Steuersignal zu erzeugen und der Haltespannungseinheit (10) zu  Holding voltage unit (10) connected and adapted to generate one of the in the electrical connections (8) flowing currents dependent control signal and the holding voltage unit (10)
übermitteln.  to transfer.
2. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 1 , wobei die Haltespannungseinheit (10) dazu ausgebildet ist, den Betrag der an ihrem Ausgang (6) Second drive circuit (30) according to claim 1, wherein the holding voltage unit (10) is adapted to the amount of at its output (6).
bereitgestellten Haltespannung bei Empfang eines Steuersignals,  provided holding voltage upon receipt of a control signal,
korrespondierend zu diesem Steuersignal, zu verändern. R. 343006 corresponding to this control signal to change. R. 343006
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3. Ansteuerschaltung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Regelschaltung (20) eine Minimalstrom-Auswahlschaltung (5) umfasst, welche einen Ausgang aufweist und dazu ausgebildet ist, die Istwerte der durch die elektrischen Verbindungen (8) fließenden Ströme zu messen und den minimalen der gemessenen Istwerte der Ströme lmin über ihren Ausgang auszugeben. A drive circuit (30) according to any one of the preceding claims, wherein the control circuit (20) comprises a minimum current selection circuit (5) having an output and arranged to measure the actual values of the currents flowing through the electrical connections (8) and output the minimum of the measured actual values of the currents I min across their output.
4. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 3, wobei die 4. A drive circuit (30) according to claim 3, wherein the
Minimalstrom-Auswahlschaltung (5) einen Widerstand (4) und je elektrischer Verbindung (8) jeweils eine Diode (3) aufweist, wobei jeweils eine elektrische Verbindung (8) mit der Kathode jeweils einer Diode (3) verbunden ist und wobei die Anoden der Dioden (3) mit einem Anschluss des Wderstandes (4) verbunden sind.  Minimal current selection circuit (5) has a resistor (4) and each electrical connection (8) each have a diode (3), wherein in each case an electrical connection (8) to the cathode of a respective diode (3) is connected and wherein the anodes of the Diodes (3) with a connection of Wderstandes (4) are connected.
5. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 3, wobei die 5. A drive circuit (30) according to claim 3, wherein the
Minimalstrom-Auswahlschaltung (5) einen Wderstand (4) und je elektrischer Verbindung (8) einen Präzisionsgleichrichter (7) mit jeweils zwei Eingängen und einem Ausgang aufweist, wobei jeweils eine elektrische Verbindung (8) mit jeweils einem Eingang eines Präzisionsgleichrichters (7) verbunden ist, während der jeweilige andere Eingang des jeweiligen  Minimal current selection circuit (5) has a Wderstand (4) and each electrical connection (8) has a precision rectifier (7) each having two inputs and one output, wherein in each case one electrical connection (8) connected to one input of a precision rectifier (7) is while the respective other input of the respective
Präzisionsgleichrichters (7) auf den Ausgang des jeweiligen  Precision rectifier (7) to the output of the respective
Präzisionsgleichrichters (7) zurückgeführt ist, wobei die Ausgänge aller  Precision rectifier (7) is traced, with the outputs of all
Präzisionsgleichrichter (7) mit einem Anschluss des Widerstandes (4) verbunden sind.  Precision rectifier (7) are connected to one terminal of the resistor (4).
6. Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 5, wobei die Präzisionsgleichrichter (7) als rückgekoppelte Operationsverstärker ausgeführt sind, wobei die 6. A drive circuit (30) according to claim 5, wherein the precision rectifier (7) are designed as feedback operational amplifier, wherein the
Rückkopplungszweige der Operationsverstärker jeweils eine Diode (3) aufweisen, wobei die Kathoden der Dioden jeweils mit dem Ausgang ihres jeweiligen Operationsverstärkers verbunden sind, während die Anoden der Dioden (3) mit dem invertierenden Eingang ihres jeweiligen  Feedback branches of the operational amplifier each having a diode (3), wherein the cathodes of the diodes are respectively connected to the output of their respective operational amplifier, while the anodes of the diodes (3) to the inverting input of their respective
Operationsverstärkers verbunden sind.  Operational amplifier are connected.
7. Ansteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die 7. A drive circuit (30) according to any one of claims 3 to 6, wherein the
Regelschaltung (20) eine erste Stellschaltung (1) umfasst, deren Eingang mit dem Ausgang der Minimalstrom-Auswahlschaltung (5) verbunden ist und R. 343006 Control circuit (20) comprises a first control circuit (1) whose input is connected to the output of the minimum current selection circuit (5) and R. 343006
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- 19 - deren Ausgang mit dem Eingang (9) der Haltespannungseinheit (10) verbunden ist, wobei die erste Stellschaltung (1) dazu ausgebildet ist, einen in ihren Eingang fließenden Strom mit einem Referenzwert zu vergleichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs ein erstes  Whose output is connected to the input (9) of the holding voltage unit (10), wherein the first actuating circuit (1) is adapted to compare a current flowing in its input with a reference value and in dependence on the result of this comparison first
Steuersignal zur Einstellung einer Haltespannung für die  Control signal for setting a holding voltage for the
Haltespannungseinheit (10) zu erzeugen und an die Haltespannungseinheit (10) zu übermitteln.  To generate holding voltage unit (10) and to transmit to the holding voltage unit (10).
Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 7, wobei der Referenzwert dem minimal notwendigen Haltestrom lHmin der anzusteuernden Schütze Drive circuit (30) according to claim 7, wherein the reference value to the minimum necessary holding current l Hm in the contactor to be controlled
entspricht.  equivalent.
Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste A drive circuit (30) according to claim 7 or 8, wherein the first
Steuersignal stets dem zu der Einstellung einer minimal notwendigen  Control signal always to the setting of a minimum necessary
Haltespannung am Ausgang (6) der Haltespannnungseinheit (10)  Holding voltage at the output (6) of the holding clamping unit (10)
notwendigen Steuersignal für die Haltespannungseinheit (10) entspricht.  necessary control signal for the holding voltage unit (10).
Ansteuerschaltung (30) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die A drive circuit (30) according to any one of claims 7 to 9, wherein the
Regelschaltung (20) eine zweite Stellschaltung (2) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, das von der ersten Stellschaltung (1 ) generierte erste  Control circuit (20) comprises a second control circuit (2) which is adapted to the first of the first control circuit (1) generated
Steuersignal mit der an dem Ausgang (6) der Haltespannungseinheit (10) bereitgestellten Haltespannung zu vergleichen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs dem ersten Steuersignal ein weiteres  Control signal to compare with the holding voltage provided at the output (6) of the holding voltage unit (10) and another depending on the result of this comparison the first control signal
Steuersignal zu überlagern.  Overlay control signal.
Ansteuerschaltung (30) nach Anspruch 10, wobei die mittlere Dauer T2, welche zwischen der Erzeugung jeweils zweier aufeinander folgender weiterer Steuersignale durch die zweite Stellschaltung (2) liegt, um einen Faktor X kleiner ist als die mittlere Dauer ΤΊ, welche zwischen der Control circuit (30) according to claim 10, wherein the average duration T 2 , which lies between the generation of two successive further control signals by the second control circuit (2), by a factor X is smaller than the average duration ΤΊ, which between the
Erzeugung jeweils zweier aufeinander folgender erster Steuersignale durch die erste Stellschaltung (1 ) liegt, wobei 0 < X < 1 gilt.  Generation of two consecutive first control signals by the first control circuit (1), where 0 <X <1 applies.
Verfahren zum Betrieb mindestens zweier Schütze, umfassend, Method for operating at least two contactors, comprising
- mindestens zwei Ansteuerspulen zur Ansteuerung mindestens zweier  - At least two drive coils for controlling at least two
Schütze,  Sagittarius,
- eine Haltespannungseinheit (10), welche mit den mindestens zwei R. 343006 - A holding voltage unit (10), which with the at least two R. 343006
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Ansteuerspulen verbunden und dazu ausgebildet ist, durch eine an ihrem Ausgang erzeugte Haltespannung einen Stromfluss durch die mindestens zwei Ansteuerspulen zu bewirken, wobei das Verfahren die folgenden Connected drive coils and is adapted to cause a current flow through the at least two drive coils by a holding voltage generated at its output, the method being the following
Verfahrensschritte umfasst:  Process steps include:
-Bereitstellen eines die mindestens zwei Ansteuerspulen durchfließenden Anzugsstroms (S1) durch die Haltespannungseinheit (10);  Providing a pull-in current (S1) flowing through the at least two drive coils through the holding voltage unit (10);
-Bereitstellen eines die mindestens zwei Ansteuerspulen durchfließenden Haltestroms (S2) durch die Haltespannungseinheit (10);  Providing a holding current (S2) flowing through the at least two drive coils through the holding voltage unit (10);
- Vergleichen der durch die mindestens zwei Ansteuerspulen fließenden Halterströme (S3) miteinander und/oder Auswahl des minimalen der durch die mindestens zwei Ansteuerspulen fließenden Halteströme;  Comparing the holder currents (S3) flowing through the at least two drive coils with one another and / or selecting the minimum of the holding currents flowing through the at least two drive coils;
- Vergleichen des minimalen der Halteströme mit einem Referenzstrom (S4); - comparing the minimum of the holding currents with a reference current (S4);
- Erzeugen eines ersten Steuersignals (S5) für die Haltespannungseinheit (10) zur Steuerung der Haltespannung am Ausgang der Generating a first control signal (S5) for the holding voltage unit (10) for controlling the holding voltage at the output of
Haltespannungseinheit (10) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des  Holding voltage unit (10) depending on the result of the
Vergleichs zwischen dem minimalen der durch die mindestens zwei  Comparison between the minimum of the minimum through the two
Ansteuerspulen fließenden Halteströme mit dem Referenzstrom;  Ansteuerspulen flowing holding currents with the reference current;
- Vergleichen des ersten Steuersignals (S6) mit der am Ausgang der  Comparing the first control signal (S6) with that at the output of
Haltespannungseinheit (10) vorliegenden Haltespannung;  Holding voltage unit (10) present holding voltage;
- Erzeugen eines zweiten Steuersignals (S7) für die Haltespannungseinheit (10) zur Steuerung der Haltespannung am Ausgang der  Generating a second control signal (S7) for the holding voltage unit (10) for controlling the holding voltage at the output of
Haltespannungseinheit (10) in Abhängigkeit von dem Ergebnis des  Holding voltage unit (10) depending on the result of the
Vergleichs zwischen dem ersten Steuersignal und der am Ausgang der Haltespannungseinheit (10) vorliegenden Haltespannung.  Comparison between the first control signal and the voltage present at the output of the holding voltage unit (10) holding voltage.
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