WO2016207264A1 - Reversible elektronische schutzschalterklemme - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine reversible elektronische Schutzschalterklemme, aufweisend: eine Strommesseinrichtung (1a) zur Messung eines Stromflusses in einem zu messenden Laststromkreis (8a, 8b), eine Regeleinrichtung (1b) zur Steuerung des Stromflusses in dem zu messenden Laststromkreis (8a, 8b) auf Basis eines gemessenen Stromflusses in dem zu messenden Laststromkreis (8a, 8b), eine Schalteinrichtung (3), welche gesteuert durch die Regeleinrichtung (1b) den Strom im Laststromkreis (8a, 8b) regelt oder schaltet, wobei die Schalteinrichtung (3) auf MOS-FET Technologie basiert und bidirektional den Strom im Lastkreis (8a, 8b) schalten kann, wobei der Schalteinrichtung hierfür mindestens zwei anti-seriell geschaltete MOS-FET Transistoren aufweist, deren jeweiliger Source-Anschluss auf einem gemeinsamen Schaltpotential liegen.

Description

Reversible elektronische Schutzschalterklemme
Die Erfindung betrifft eine reversible elektronische Schutzschalterklemme.
Aus dem Stand der Technik sind elektronische Überstrom-Schutzschalter zum Schalten und Absichern von Gleichspannungsnetzen bekannt.
Beispielsweise sind bereits elektronische Schutzschalter zum Schalten und Absichern einer Last in Gleichspannungsnetzen (DC-Netze) bekannt. Solche Schutzschalter weisen in aller Regel eine Messeinrichtung, eine Regeleinrichtung, eine Ansteuereinrichtung, sowie eine Schalteinrichtung auf, die auf einem Leistungs- Transistor basiert.
Als Schalteinrichtung in den Gleichspannungsnetzen mit kleiner Spannung haben sich in der Vergangenheit N-Kanal MOSFETs bewährt. Solche Schutzschalter sind in der Lage den Stromfluss im Fehlerfall (z. B. Kurzschluss) abzuschalten oder auf einen ungefährlichen Wert zu begrenzen.
Solche Schutzschalter werden beispielsweise auch von der Anmelderin, z.B. unter der Produktbezeichnung CB E1 24DC..., EC-E1 ... vertrieben. Allerdings verfügen die Gleichspannungsschutzschalter in aller Regel nur über einen sehr eingeschränkten Schutz vor rückfließenden Strömen, da bedingt durch die Technologie N-MOS-FET nur ein Strom von Drain nach Source geschaltet bzw. geregelt werden kann. Somit besteht im Falle eines rückfließenden Stroms kein Schutz, was unbefriedigend ist.
Zudem ergibt sich aus dem vorgenannten auch der Nachteil, dass der Einbau von der Stromflussrichtung abhängig ist, wodurch es immer wieder beim Einbau zu Fehlern kommen kann. Aus dem Stand der Technik sind auch elektronische Überstrom-Schutzschalter zum Schalten und Absichern von Wechselspannungsnetzen bekannt. Beispiel sind z.B. aus der EP-Anmeldung EP 0 197 658 A2 oder aus der EP Anmeldung EP 0 398 026 A2 bekannt, die ebenfalls auf MOS-FET Technik basieren.
Allerdings sind die Schaltungen sehr kompliziert und bedürfen teilweise Hilfsspannungen und sind damit sehr kostenträchtig. Komplizierte Schaltungen sind zudem fehleranfällig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte und kostengünstige reversible elektronische Schutzschalterklemme zu schaffen, die einen oder mehrere Nachteile aus dem Stand der Technik vermeidet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen Blockschaltplan einer erfindungsgemäßen reversiblen
elektronischen Schutzschalterklemme gemäß unterschiedlicher
Ausführungsformen in einer ersten Konfiguration, und
Fig. 2 einen Blockschaltplan der erfindungsgemäßen reversiblen elektronischen
Schutzschalterklemme gemäß unterschiedlicher Ausführungsformen in einer zweiten Konfiguration.
Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils einen Blockschaltplan einer erfindungsgemäßen reversiblen elektronischen Schutzschalterklemme gemäß unterschiedlicher
Ausführungsformen in zwei Konfigurationen. Nachstehend wird Bezug auf die Figuren genommen werden, wobei gleiche Referenzzeichen für gleiche Elemente stehen, sodass Elemente, die in Zusammenhang mit einer Figur beschrieben wurden nicht notwendigerweise nochmals beschrieben werden. Gemäß Figur 1 und Figur 2 weist eine reversible elektronische Schutzschalterklemme gemäß der Erfindung eine Strommesseinrichtung 1 a zur Messung eines Stromflusses in einem zu messenden Laststromkreis auf. Der Laststromkreis wird gebildet über die Last 8b.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann dabei jede Form der Stromflussmessung zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Spannungsabfall über einem Messwiderstand (wie in den Figuren angedeutet) oder ein Magnetfeld-Sensor, etc.
Weiterhin weist eine reversible elektronische Schutzschalterklemme gemäß der
Erfindung eine Regeleinrichtung 1 b zur Steuerung des Stromflusses in dem zu messenden Laststromkreis 8a, 8b auf Basis eines gemessenen Stromflusses in dem zu messenden Laststromkreis 8a, 8b auf. Diese Regeleinrichtung kann z.B. steuernd (mittelbar über eine MOS-FET-Treiberstufe 4) auf die Schalteinrichtung 3 einwirken.
Darüber hinaus weist eine reversible elektronische Schutzschalterklemme gemäß der Erfindung eine Schalteinrichtung 3 auf, welche gesteuert durch die Regeleinrichtung 1 b den Strom im Laststromkreis 8a, 8b regelt oder schaltet.
Regeln kann dabei als allgemeiner Fall verstanden werden, um einen Stromfluss zu begrenzen oder aber auch zu 0 A zu begrenzen, d.h. abzuschalten. Insofern kann der Begriff des Regeins auch ein Schalten beinhalten.
Die Schalteinrichtung 3 einer reversible elektronische Schutzschalterklemme gemäß der Erfindung basiert auf MOS-FET Technologie und kann den Strom im Lastkreis 8a, 8b bidirektional schalten, d.h. unabhängig davon, ob der Strom in Richtung Last oder in Rückwärtsrichtung fliest, wobei der Schalteinrichtung hierfür mindestens zwei anti-seriell geschaltete MOS-FET Transistoren aufweist, deren jeweiliger Source-Anschluss auf einem gemeinsamen Schaltpotential liegen.
Dabei ist in den Figuren 1 und 2 jeweils die reversible Schutzschalterklemme gleich aufgebaut und unterscheidet sich nur in der Art der äu ßeren Beschaltung.
D.h. in der Figur 1 befindet sich auf Seite der Strommesseinrichtung 1 a der Ausgang Out+ und die Last 8b während auf der Seite der Schalteinrichtung 3 sich der Eingang IN+ mit der Spannungsquelle 8a befindet. In der Figur 2 hingegen befindet sich auf Seite der Strommesseinrichtung 1 a der Eingang IN+ mit der Spannungsquelle 8a während auf der Seite der Schalteinrichtung 3 sich der Ausgang Out+ und die Last 8b befindet. D.h. mit einer einzigen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nunmehr möglich unabhängig vom Einbau und damit unabhängig von der Stromrichtung Schutz für vor- als auch rücklaufende Ströme in Bezug auf die Last zur Verfügung zu stellen, wobei die Vorrichtung selbst unkompliziert und kostengünstig mit mindestens zwei anti-seriell geschaltete MOS-FET Transistoren aufweist, deren jeweiliger Source-Anschluss auf einem gemeinsamen Schaltpotential liegen, bewerkstelligt werden kann.
Vorteilhaft kann in Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung 3 mittels einer MOS-FET-Treiberstufe 4 angesteuert wird. Hierdurch kann der Designaufwand innerhalb der Schaltung minimiert werden, da kein Technologieübergang notwendig ist. Zudem kann hierdurch eine integrierte Ausgestaltung ermöglicht werden, da sowohl die MOS-FET-Treiberstufe 4 als auch die Schalteinrichtung 3 mittels der gleichen Technologie (MOS-FET - metal-oxide- semiconductor field-effect transistor) hergestellt werden können.
Von weiterem Vorteil kann in Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schalteinrichtung 3 über eine von der Stromrichtung im Lastkreis 8a, 8b unabhängige Kurzschlusserkennung 2 verfügt, die geeignet ist die Schalt-Einrichtung 3 mittelbar oder unmittelbar so anzusteuern, dass der Strom im Lastkreis 8a, 8b geregelt oder abgeschaltet werden kann. Beispielsweise kann ein Teilstrom durch die
Schalteinrichtung 3 von der Kurzschlusserkennung 2 abgezweigt und über einen (Brücken-) Gleichrichter gleichgerichtet und anschließend mit einem Referenzwert, z.B. mittels eines Operationsverstärkers oder eines Schmitt-Triggers verglichen werden. Steigt der so gemessene Strom über den voreingestellten Wert, so kann der Strom entweder so weit begrenzt werden, dass er in einem zulässigen Bereich verbleibt, oder aber der Strom wird abgeschaltet.
Zum Zwecke der Überwachung (entweder vor Ort oder entfernt) kann zudem vorgesehen sein, dass weiterhin eine (Fern-) Meldeeinrichtung 6 vorgesehen ist, die bei Ansteuern der Schalteinrichtung 3 diesen Betriebszustand signalisiert. Beispielsweise kann eine Signalleuchte und/oder ein Fernmeldekontakt angesteuert werden, wobei hier sowohl die Möglichkeit der Signalisierung der Funktion als auch der Fehlfunktion möglich ist. Natürlich ist es auch möglich die Meldeeinrichtung für weitere Schaltzwecke zu verwenden.
Von besonderem Vorteil ist zudem, dass die Strommesseinrichtung und/oder die Regeleinrichtung und/oder die Schalteinrichtung mit Energie aus dem Lastkreis versorgt werden kann, sodass es für den Betrieb der reversiblen elektronische Schutzschalterklemme keiner Hilfsspannungsversorgung bedarf, wodurch der Verdrahtungsaufwand sinkt und somit auch die Kosten bei einem Einbau.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme in Schaltungen eingesetzt werden, in denen der Laststromkreis ein Gleichspannungskreis oder ein Wechselspannungskreis ist. Ohne weiteres kann hierzu z.B. eine (Brücken-) Gleichrichtereinrichtung vorgesehen sein, die aus einer eventuell vorhandenen Wechselspannung Gleichspannung erzeugt. Hierdurch sinken die Kosten für Design und Lagerhaltung, zugleich sinkt die Wahrscheinlichkeit für Fehleinbauten.
Von besonderem Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme auf Halbleiterbasis aufgebaut ist, wodurch mechanisch bewegliche Schaltkontakte, die Stromkreise schalten, vermieden werden. Mechanische Schaltkontakte unterliegen Verschleiß und sind daher fehleranfällig.
Ohne weiteres kann natürlich wie in den Figuren gezeigt zudem eine manuelle Betätigung 7 vorgesehen sein, mit der die Schalteinrichtung (mittelbar) ein- oder ausgeschaltet werden kann.
Insbesondere erlaubt eine erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme das Schalten und Regeln des Stromes in einem Laststromkreis (Quelle -> Schutzschalterklemme -> Last) beim Auftreten eines Kurzschlusses oder einer Überlast, mit dem Zweck den Lastkreis abzusichern, indem der Stromfluss abgeschaltet wird oder auf einen für den Lastkreis ungefährlichen Wert begrenzt wird. Die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme ist insbesondere für Anwendungen auf der Kleinspannungsebene, insbesondere mit veränderbarer Stromflussrichtung vorteilhaft.
Dabei ist eine erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme so ausgelegt, dass die Lastströme unabhängig von der Stromflussrichtung überwacht werden und nach Bedarf begrenzt oder abgeschaltet werden können.
Dies wird dadurch ermöglicht dass die Schalteinrichtung 3 mit zwei antiseriell geschalteten Leistungs-MOSFETs ausgestattet wird, wobei die beiden MOSFET-Source Anschlüsse einen gemeinsamen Punkt bilden. Die interne Mess- und Ansteuerelektronik ist so ausgelegt wird, dass der (DC- Gleichspannungs-) Strom unabhängig von der Flussrichtung gemessen und geregelt werden kann. Des Weiteren ist die Kurzschlusserkennung 2 so ausgelegt, dass ein Kurzschlussfall unabhängig von der Stromrichtung erkannt wird und der Lastkreis abgeschaltet wird. Hierdurch wird auch die Überlastung der MOSFET- Schalteinrichtungen 3 vermieden. Die interne Elektronik kann mit (heruntertransformierter und/oder gleichgerichteter) Spannung aus dem Laststromkreis versorgt werden, wobei das Bezugspotential der Spannung gleich dem Bezugspotential des Lastkreises sein kann.
Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme für Kleinspannungen, d.h. für Gleichspannungen < 120 V, bzw. Wechselspannungen < 50 V ausgelegt.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme für eine Reihenklemmsystem ausgelegt sein, sodass sie in bestehende Reihenklemmsystem Durchgangsklemmen PT...QUATTRO, wie sie beispielsweise von der Anmelderin vertrieben werden, integriert werden kann, wobei hier von besonderem Vorteil ist, dass die Anschlüsse IN+/OUT+ des Laststromkreises jeweils (in einer Ebene) mit einem Brückenschacht, z.B. mittels Steckbrücken FBS...-5, der Anmelderin verbunden werden können. D.h. die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme kann Montageeinrichtungen zur Montage auf einer Trageschiene, insbesondere auf einer Hut-Schiene, aufweisen. Zudem kann die erfindungsgemäße reversible elektronische Schutzschalterklemme in einem gängigen Rastermaß für Reihenklemmsysteme zur Verfügung gestellt werden, z.B. 6,2 mm Breite, 5,2 mm Breite, oder geringer, oder größer.
Im Weiteren ermöglicht die reversible elektronische Schutzschalterklemme eine besondere elektromechanische Konstruktion, wenn beide Anschlüsse IN+/OUT+ der reversiblen elektronischen Schutzschalterklemme jeweils mit einem Brückenschacht (links-seitig und rechts-seitig) verbunden werden. Die Besonderheit dabei ist, dass nunmehr die beiden Brückenschächte in der Schutzschalterklemme wechselseitig ein getrenntes Potential führen, (den ungeschützten IN+ und geschützten OUT+). Dies ermöglicht das Verteilen sowohl des ungeschützten IN+, als auch des geschützten OUT+ über den mittleren Brückenschacht der Reihenklemmen der Anmelderin, wodurch die Verteilung und die Systematik für den Feldeinsatz von besonderem Einfachheit und damit Fehlersicherheit wird.
Mittels der erfindungsgemäßen reversiblen elektronischen Schutzschalterklemmen können nun z.B. in Gleichspannungs-Applikationen mit wechselbarer Stromrichtung eingesetzt werden. Zudem können aus Sicht des Verwenders die IN+ und OUT+ Leitungen beliebig getauscht werden ohne die erfindungsgemäßen reversiblen elektronischen Schutzschalterklemmen drehen zu müssen. Zudem ist es möglich sowohl das ungeschützte IN+ Potential, als auch das geschützte OUT+ Potential auf die bereits sehr verbreitete Reihenklemmen der Anmelderin nebeneinander zu verteilen.
Im Ergebnis wird damit eine kostengünstige und sichere Lösung zur Verfügung gestellt, die in DC-Anwendungen mit Rückströmen als auch in AC-Anwendungen einen zuverlässigen Schutz bietet.
Bezugszeichenliste
Strommesseinrichtung Regeleinrichtung Abschalteinrichtung Schalteinrichtung MOS-FET-Treiberstufe Fernmeldeeinrichtung Manuelle Betätigung Laststromkreis, Quelle Laststromkreis, Last

Claims

Reversible elektronische Schutzschalterklemme, aufweisend eine Strommesseinrichtung (1 a) zur Messung eines Stromflusses in einem zu messenden Laststromkreis (8a, 8b),
eine Regeleinrichtung (1 b) zur Steuerung des Stromflusses in dem zu messenden Laststromkreis (8a, 8b) auf Basis eines gemessenen Stromflusses in dem zu messenden Laststromkreis (8a, 8b),
eine Schalteinrichtung (3), welche gesteuert durch die Regeleinrichtung (1 b) den Strom im Laststromkreis (8a, 8b) regelt oder schaltet,
wobei die Schalteinrichtung (3) auf MOS-FET Technologie basiert und bidirektional den Strom im Lastkreis (8a, 8b) schalten kann, wobei der Schalteinrichtung hierfür mindestens zwei anti-seriell geschaltete MOS-FET Transistoren aufweist, deren jeweiliger Source-Anschluss auf einem gemeinsamen Schaltpotential liegen.
Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (3) mittels einer Treiberstufe (4) angesteuert wird.
Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (3) mittels einer MOS-FET- Treiberstufe (4) angesteuert wird
Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (3) über eine von der Stromrichtung im Lastkreis (8a, 8b) unabhängige Kurzschlusserkennung (2) verfügt, die geeignet ist die Schalt-Einrichtung (3) mittelbar oder unmittelbar so anzusteuern, dass der Strom im Lastkreis (8a, 8b) geregelt oder abgeschaltet werden kann.
Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Meldeeinrichtung (6) vorgesehen ist, die bei Ansteuern der Schalteinrichtung (3) diesen Betriebszustand signalisiert.
6. Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strommesseinrichtung und/oder die Regeleinrichtung und/oder die Schalteinrichtung mit Energie aus dem Lastkreis versorgt wird.
7. Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laststromkreis ein Gleichspannungskreis ist.
8. Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Laststromkreis ein Wechselspannungskreis ist.
9. Reversible Reversible elektronische Schutzschalterklemme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Fernmeldeeinrichtung (6).
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US15/739,218 US20180183334A1 (en) 2015-06-23 2016-06-23 Reversible electronic circuit-breaker terminal
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DE (2) DE102015211625A1 (de)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11050243B2 (en) 2017-11-27 2021-06-29 Beckhoff Automation Gmbh Safety module and field-bus system comprising a safety module

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017012069A1 (de) 2017-12-29 2019-07-04 Thomas Kliem Elektronische Schaltungsanordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0515961A1 (de) * 1991-05-25 1992-12-02 ABBPATENT GmbH Schaltung zur Steuerung eines Wechselstromes
DE19548612A1 (de) * 1995-12-23 1997-06-26 Bosch Gmbh Robert Elektronischer Schalter
US20050007715A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-13 Tatsuya Mukai Electronic switch
US20070127182A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Alpha & Omega Semiconductor, Ltd. Current limited bilateral MOSFET switch with reduced switch resistance and lower manufacturing cost
DE102006022158A1 (de) * 2006-05-12 2007-11-15 Beckhoff Automation Gmbh Leistungsschaltung mit Kurzschlussschutzschaltung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4680490A (en) 1985-04-02 1987-07-14 Gould Inc. MOSFET AC switch
US5006737A (en) 1989-04-24 1991-04-09 Motorola Inc. Transformerless semiconductor AC switch having internal biasing means
SE514786C2 (sv) * 1998-09-02 2001-04-23 Scania Cv Ab Elsystem för motorfordon med dubbla batterier
DE10003731B4 (de) * 2000-01-28 2012-01-26 Robert Bosch Gmbh Verwendung einer elektronischen Schaltvorrichtung zum zeitweiligen Verbinden einer Batterie mit einem Verbraucher in einem Zweispannungsbordnetz
EP2562896A3 (de) * 2011-08-23 2013-11-06 Magna E-Car Systems GmbH & Co OG Steuerschaltung zur Begrenzung eines Laststroms, Ladeschaltung und Kraftfahrzeug
FR3008244B1 (fr) * 2013-07-04 2017-04-14 Ece Dispositif et procede de protection contre des courants de fuite

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0515961A1 (de) * 1991-05-25 1992-12-02 ABBPATENT GmbH Schaltung zur Steuerung eines Wechselstromes
DE19548612A1 (de) * 1995-12-23 1997-06-26 Bosch Gmbh Robert Elektronischer Schalter
US20050007715A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-13 Tatsuya Mukai Electronic switch
US20070127182A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Alpha & Omega Semiconductor, Ltd. Current limited bilateral MOSFET switch with reduced switch resistance and lower manufacturing cost
DE102006022158A1 (de) * 2006-05-12 2007-11-15 Beckhoff Automation Gmbh Leistungsschaltung mit Kurzschlussschutzschaltung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11050243B2 (en) 2017-11-27 2021-06-29 Beckhoff Automation Gmbh Safety module and field-bus system comprising a safety module

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