[实用新型]用于向高压电位下的电气组件供电的供电装置和开关模块

说明书

本实用新型涉及一种用于向高压电位下的电气组件供电的供电装置和开关模块。本实用新型的特征在于由至少一个串联电阻(11)和供电单元(12)组成的串联电路(10)以及安全元件(20)，其中，该串联电路能够与能量存储器(7)连接，供电单元能够与待供电的组件连接，借助该安全元件能够在短路情况下电气中断流过供电单元的短路电流。

技术领域

本实用新型涉及一种用于向高压电位下的电气组件供电的供电装置和开关模块。

背景技术

在高压电位、也就是在相对于接地电位1kV以上的电位下工作的电气或电子组件例如由转换器布置已知。转换器布置通常具有对应于转换器的通信组件以及用于控制转换器的功率半导体开关的控制组件。这些和其他组件需要在组件或转换器工作期间必须提供的供电电压。

从WO 2009/003834 A1中已知一种供电装置，其提供了一种布置在接地电位的能量供应单元。WO 2009/003834 A1的能量供应单元经由光波导体形式的电位分离装置与待供电的组件连接。从能量供应单元到组件的能量传输借助光波导体进行。从接地电位到高压电位的这样的供应能量的传输相对复杂且成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提出一种上面提到的、尽可能低成本且可靠的供电装置。

本实用新型利用这类的供电装置，通过由至少一个串联电阻与供电单元组成的串联电路以及安全元件来解决该技术问题，其中，该串联电路能够与能量存储器连接，该供电单元能够与待供电的组件连接，借助该安全元件能够在短路情况下电气中断流过供电单元的短路电流。

根据本实用新型，供电装置相应地在运行时、诸如组件待供电时布置在高压电位上。优选地，取消供电装置和组件之间的电位隔离。用于向组件供电的能量可以借助供电装置从高压电位下的能量存储器中获得并且提供给组件。以这种方式，不能够由接地电位供电的电气组件有利地也可以被供应能量。

安全元件满足对于在供电单元中或上发生故障的情况的安全功能。在供电单元发生短路的情况下会导致有短路电流流过供电单元。短路电流在此会导致串联电阻热过载。在这种情况下，安全元件中断该短路电流并且有利地防止过载。以这种方式可以防止串联电阻的绝缘失效，从而防止整个供电单元以及相邻部件的损坏。安全元件合适地布置为与串联电阻以及与供电单元串联。短路电流的中断可以例如通过中断串联电路来实现。当短路电流流经的电流路径被中断时，短路电流肯定会被中断。

能量存储器合适地是电容器或电池或电容器和/或电池的串联电路。能量存储器经由其端子与该串联电路连接或可连接。为了与能量存储器连接，串联电路包括连接端子，串联电路在该连接端子之间延伸。

优选地，一旦流过串联电路的电流超过预定的电流最大值或阈值，则安全元件中断串联电路。由此确保例如在供电单元的端子上发生短路的短路情况下实现串联电路的快速中断。

安全元件优选地是纯无源的。纯无源的安全元件在他那一侧不需要附加的能量供应或控制，因此成本特别低并且结构简单。

安全元件例如可以包括在短路情况下可以断开的保险丝。保险丝合适地被设置和设计为，使得其在超过预定电流值的电流情况下断开或者以其他方式不可操作。以这种方式，串联电路被安全地电气中断。保险丝合适地布置在串联电路中、例如布置在串联电阻和供电单元之间。保险丝进一步被设计为，使得在额定条件下(特别是额定电流流过串联电路的情况下)不会断开。

优选的，安全元件是牺牲元件。牺牲元件中断串联电路，其中，牺牲元件永久失去其作用能力，从而其不能被恢复。因此可以同时实现电气串联电路的特别可靠的断开或中断。

安全元件被设计为在短路情况下至少部分地蒸发，被视为是特别有利的。以这种方式，在串联电路被中断之后，在供电装置中没有相应的必须被清除的部分。