用于至少兩個(gè)接觸器的控制電路和用于運(yùn)行至少兩個(gè)接觸器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于至少兩個(gè)接觸器的控制電路，其具有調(diào)節(jié)電路，通過(guò)該調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)通過(guò)這些接觸器的控制線圈的電流。
【背景技術(shù)】
[0002]顯然，將來(lái)不僅在靜態(tài)應(yīng)用中，而且在例如混合動(dòng)力車輛和電動(dòng)車輛上將會(huì)使用更多的蓄電池系統(tǒng)，對(duì)此關(guān)于可靠性提出非常高的要求。原因在于，蓄電池的失效能夠?qū)е屡c安全性相關(guān)的問(wèn)題。為了提供對(duì)各應(yīng)用來(lái)說(shuō)所期望的功率，通常將大量的蓄電池單池串聯(lián)連接，從而得到高的蓄電池輸出電壓，該蓄電池沒(méi)有合適的措施地持久地接觸由該蓄電池供電的設(shè)備的相應(yīng)的供電連接端，并且意味著對(duì)于維護(hù)人員或者用戶的危險(xiǎn)。出于這個(gè)原因通常設(shè)置接觸器，以使得這些蓄電池能夠電解耦。在具有電的控制電機(jī)的機(jī)動(dòng)車中，不僅在蓄電池的正極而且在其負(fù)極上裝配接觸器，其設(shè)置用于蓄電池的高電壓并且還必須能夠在超過(guò)1000A的短路電流時(shí)可靠地?cái)嚅_蓄電池。
[0003]接觸器的接通和斷開通常通過(guò)電子終端或者通過(guò)控制電路實(shí)現(xiàn)，該控制電路為接觸器的控制線圈提供電流。在此該控制功率沒(méi)有小到忽略不計(jì)。在接通過(guò)程中為了可靠地吸合接觸器需要比在閉合狀態(tài)為了隨后保持接觸高得多的控制電流。出于這個(gè)原因，通常將接觸器的控制分為兩個(gè)模式，吸合模式和保持模式(或者還有吸合階段或者是保持階段)O對(duì)每種模式來(lái)說(shuō)特別的是，在吸合模式時(shí)控制電流的大小大于保持模式時(shí)控制電流的大小。在此稱為吸合級(jí)別和保持級(jí)別。其中吸合模式僅僅對(duì)接通(閉合)連接器是必須的且持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短。在工作時(shí)間的主要部分該接觸器處于功率節(jié)省的保持模式。因此，用于控制接觸器的控制電路應(yīng)該能夠顯示兩種運(yùn)行模式。
[0004]由DE 10 2010 041 018已知一種用于控制接觸器的設(shè)備，該設(shè)備包括電流保持單元，該電流保持單元構(gòu)造用于，使得向其輸出側(cè)的輸出端輸出用于接觸器的控制線圈的保持電流。通過(guò)在DE 10 2010 041 018 Al公開的設(shè)備，在帶有恒定電壓的不同電壓級(jí)別的吸合階段以及保持階段能夠以有利的方式控制至少一個(gè)接觸器。
[0005]然而該例如在DE 10 2010 041 018 Al中公開的設(shè)備中相關(guān)的部件尤其是接觸器的控制線圈的線圈電阻，具有溫度依賴性以及其部件參數(shù)的與制造有關(guān)的散射。此外該由保持電流單元產(chǎn)生的保持電壓被調(diào)節(jié)到為了生產(chǎn)時(shí)間確定的值上。因此該相關(guān)的部件必須如此構(gòu)造，使得在該保持電流單元出現(xiàn)過(guò)高溫度的情況下也能夠提供必須的保持電流。但是因?yàn)樵摬考碾妼?dǎo)率和由此通過(guò)同一個(gè)、例如通過(guò)接觸器的控制線圈的電流根據(jù)溫度波動(dòng)，因此必要的是，將這些部件的尺寸定得比對(duì)原本所期望的電流來(lái)說(shuō)必須的更大。
[0006]例如因此必須將在DE 10 2010 041 018 Al中公開的設(shè)備的保持電路中的相關(guān)的部件的尺寸定得高出66%，這大大提高了對(duì)這些部件所需要的構(gòu)造空間以及成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明提出了一種用于至少兩個(gè)接觸器的控制電路，其包括第一和第二連接端，該控制電路能夠通過(guò)第一和第二連接端與儲(chǔ)能器的多個(gè)電極相連接。此外該控制電路還包括至少一個(gè)第一輸出端和至少兩個(gè)第二輸出端，通過(guò)它們?cè)摽刂齐娐纺軌蚺c用于至少兩個(gè)接觸器的至少兩個(gè)控制線圈的連接端相連接。該至少兩個(gè)第二輸出端分別通過(guò)電連接與第二連接端相連接。此外該控制電路還包括電壓保持單元，該電壓保持單元具有輸出端和用于接收控制信號(hào)的輸入端且其通過(guò)其輸出端與該至少一個(gè)第一輸出端相連接且構(gòu)造用于，在輸出端為控制線圈提供用于調(diào)節(jié)保持電流的保持電壓。根據(jù)本發(fā)明該控制電路具有調(diào)節(jié)電路，該調(diào)節(jié)電路與多條電連接以及該電壓保持單元的輸入端相連接并且構(gòu)造用于，產(chǎn)生取決于在多條電連接中流過(guò)的多個(gè)電流的控制信號(hào)并且向電壓保持單元傳輸控制信號(hào)。
[0008]在這種控制電路中有利的是，根據(jù)流過(guò)接觸器的控制線圈的電流通過(guò)該調(diào)節(jié)電路對(duì)電壓保持單元的操控成為可能。因此，由該電壓保持單元提供的保持電壓或者通過(guò)該提供的保持電壓引起的保持電流能夠由與該控制電路連接的控制線圈根據(jù)通過(guò)該控制線圈的電流自行調(diào)節(jié)。
[0009]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中該電壓保持單元構(gòu)造用于，在接收控制信號(hào)的情況下對(duì)應(yīng)于所述控制信號(hào)來(lái)改變?cè)谒鲭妷罕３謫卧妮敵龆颂幪峁┑乃霰３蛛妷旱牧俊Ｓ纱死鐚?shí)現(xiàn)對(duì)電壓保持單元或者所提供的保持電壓的線性控制且因此實(shí)現(xiàn)輸出到第一輸出端的保持電流的線性控制。其中該控制信號(hào)的性質(zhì)確定改變?cè)摫３蛛娏鞯姆绞健?br>[0010]優(yōu)選地該調(diào)節(jié)電路包括最小電流選擇電路，其具有輸出端并且構(gòu)造用于，測(cè)量流過(guò)多條電連接的多個(gè)電流的多個(gè)實(shí)際值并且通過(guò)最小電流選擇電路的輸出端輸出多個(gè)電流的所測(cè)得的實(shí)際值中的最小值Imin。
[0011]優(yōu)選地，最小電流選擇電路具有電阻并且對(duì)于每個(gè)電連接分別具有二極管，其中，每個(gè)電連接與相應(yīng)的二極管的陰極相連接，并且其中，多個(gè)二極管的陽(yáng)極與所述電阻的連接端相連接。通過(guò)這種二極管電路能夠?qū)崿F(xiàn)最小電流選擇，因?yàn)樵诙O管電路的輸出端始終輸出有施加在輸出端的最小輸出量。
[0012]尤其優(yōu)選地，該最小電流選擇電路具有電阻且每個(gè)電連接具有分別帶有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的精密整流器，其中，每個(gè)電連接分別與精密整流器的輸入端連接，而每個(gè)精密整流器的每個(gè)另外的輸入端被引回每個(gè)精密整流器的輸出端，其中所有精密整流器的多個(gè)輸出端與該電阻的連接端連接。
[0013]優(yōu)選地，該精密整流器被實(shí)施為反饋運(yùn)算放大器，其中該運(yùn)算放大器的多個(gè)反饋支路分別具有二極管，其中，多個(gè)二極管的陰極分別與其對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器的輸出端連接，而多個(gè)二極管的陽(yáng)極與其對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器的反相輸入端連接。通過(guò)這種精密整流器電路，同時(shí)實(shí)現(xiàn)最小電流選擇和此外在室溫時(shí)補(bǔ)償所配置的二極管的正向電壓，即二極管的偏移量。由此能夠提供由帶有二極管的精密整流器實(shí)現(xiàn)的最小電流選擇電路，通過(guò)該最小電流選擇電路，精確地測(cè)量通過(guò)該電連接的電流的實(shí)際值是可能的。此外如果短路保護(hù)這里相關(guān)的運(yùn)算放大器，不需要頻率補(bǔ)償，具有大的輸出電壓范圍且損失功率小。
[0014]在前述實(shí)施方式的一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，該調(diào)節(jié)電路包括第一調(diào)整電路，該第一調(diào)整電路的輸入端與該最小電流選擇電路的輸出端連接且其輸出端與該電壓保持單元的輸入端連接。優(yōu)選地該第一調(diào)整電路構(gòu)造用于，將流入其輸入端的電流與參考值進(jìn)行比較并且根據(jù)該比較的結(jié)果產(chǎn)生用于調(diào)節(jié)用于電壓保持單元的保持電壓的第一控制信號(hào)且向電壓保持單元傳輸該第一控制信號(hào)。由此在該控制電路內(nèi)實(shí)現(xiàn)外調(diào)節(jié)環(huán)，其與引回的保持電流通過(guò)該控制線圈工作并且能夠被理解為外部的、疊加的電流調(diào)節(jié)器。
[0015]在該實(shí)施方式一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)方案中，該參考值對(duì)應(yīng)于待控制的接觸器的最小所需的保持電流IHmin。由此可能的是，如此控制該電壓保持單元，即由其提供的保持電壓或者由其生成的保持電流通過(guò)與該控制電路連接的接觸器的控制線圈始終具有這樣的值，其等于或者大于最小所需的保持電流iMn。Ittllin是這樣的電流，其必須至少流過(guò)該控制線圈，以在保持階段將對(duì)應(yīng)的接觸器保持在吸合的狀態(tài)。
[0016]在該實(shí)施方式一優(yōu)選的改進(jìn)方案中，該第一控制信號(hào)始終對(duì)應(yīng)于用于調(diào)節(jié)在該電壓保持單元的輸出端的最小所需的保持電流所需的用于該電壓保持單元的控制信號(hào)。通過(guò)這種方式能夠通過(guò)第二控制連接端進(jìn)一步確保，最小所需保持電流IMn始終流過(guò)該控制線圈。通過(guò)這種實(shí)施方式介入該內(nèi)調(diào)節(jié)環(huán)中的干擾量，例如該電壓保持單元的輸入