[发明专利]预充电开关和功率供应布置及负载连接直流电压源的方法

说明书

本发明涉及给直流电路(7)的电容器(C)充电的预充电开关布置(1)，具有预充电电阻器(R_V)和预充电开关(S_V)。本发明还涉及电负载的功率供应布置(5)和将负载连接至高直流电压源(B)的方法。为了提供预充电开关布置，通过预充电开关布置电容器可被充电，电容器的充电状态可被检测并且其确保最大可能水平的可靠性，根据本发明规定预充电电阻器至少间接连接至设备(3)用于检测横跨电阻器的电压(U_V)。对于功率供应布置，具有根据本发明的预充电开关布置，与可控制开关元件(S₁、S₂)并联连接。对于上述方法，负载取决于横跨预充电电阻器的电压被连接至高直流电压源，预充电电阻器被布置在高直流电压源和负载之间。

本申请是申请号为201580010987.8、申请日为2015年2月26日、发明名称为“预充电开关布置、功率供应布置和用于将负载连接至高直流电压源的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于给直流电路的电容器充电的预充电开关布置，其具有预充电电阻器和预充电开关。本发明还涉及用于电负载的功率供应布置，所述负载是在输入侧的电容器，具有将高电压源连接至电容器的供应电流电路(supply current circuit)并具有两个可控制开关元件，所述两个可控制开关元件每一个布置在电容器的极和高电压源之间。本发明还涉及用于将负载连接至高直流电压源的方法。

背景技术

用于直流电路的预充电开关布置是已知的。其被特别地用于高电压直流电路中，在所述高电压直流电路中，负载旨在被连接至电源。特别在直流电路中，其中负载是在输入侧的电容器。惯常的应用包括，例如，车辆的电驱动或混合驱动中的“电池断开单元(BDU)”。这样的驱动通常具有高电压电池，所述高电压电池连接至车载网络，特别地连接至逆变器，用于将所需的交流电流或三相电流电压提供给驱动单元。为了安全的原因，这样的设备具有两个可控制开关元件，对于每个极有一个。这些开关元件可以例如是接触器或继电器。

如果，在这样的直流电路中，直流源直接连接至未充电的电容器，则短路电流可短暂地流过且可导致部件的损坏。为了这个目的，电容器在其被完全连接至直流电压源之前被预充电。为此，预充电开关布置并联连接于所述两个可控制开关元件中的一个。为了给电容器预充电，另一可控制开关元件和预充电开关然后被闭合。电容器器由此通过预充电电阻器的方式被充电。如果电容器已经到达所需的充电状态，则与预充电开关布置并联连接的可控制开关元件也闭合且负载被连接至直流电压源。预充电开关可然后被再次断开。

为了监视电容器的充电状态，通常分接(tap)并评估横跨断开的可控制开关元件的电容器的电压。此电压可提供关于电容器的充电状态的信息。此类型的电压测量需要将高电压线路从电子控制系统复杂的隔离，所述电子控制系统可存在并且其评估电压、并且产生控制信号用于切换可控制开关元件。另外，可控制开关元件的所述两个侧部之间的电流阻断因此不以可靠的方式被确保。在已知的现有技术中，辅助继电器经常被用于电流阻断。此解决方案使得预充电开关布置复杂且成本高。

发明内容

因此本发明的目的是：提供预充电开关布置、功率供应布置和用于将负载连接至高直流电压源的方法，其可以可靠地检测电容器的充电状态、确保高的可靠性水平并且附加地使得至少所述预充电开关布置是紧凑结构。

根据本发明，用于预充电开关布置的目标通过以下实现，预充电电阻器至少间接连接至用于检测横跨预充电电阻器的电压的设备。对于功率供应布置，根据本发明的目标通过以下实现，根据本发明的预充电开关布置与所述两个可控制开关元件中的一个并联连接。对于介绍中提到的用于将负载连接至高直流电压源的方法，根据本发明的目标通过以下实现，负载根据横跨预充电电阻器的电压被连接至高直流电压源，所述预充电电阻器被布置在高直流电压源和负载之间。