用于至少兩個接觸器的控制電路和用于運行至少兩個接觸器的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于至少兩個接觸器的控制電路，其具有調節電路，通過該調節電路調節通過這些接觸器的控制線圈的電流。
【背景技術】
[0002]顯然，將來不僅在靜態應用中，而且在例如混合動力車輛和電動車輛上將會使用更多的蓄電池系統，對此關于可靠性提出非常高的要求。原因在于，蓄電池的失效能夠導致與安全性相關的問題。為了提供對各應用來說所期望的功率，通常將大量的蓄電池單池串聯連接，從而得到高的蓄電池輸出電壓，該蓄電池沒有合適的措施地持久地接觸由該蓄電池供電的設備的相應的供電連接端，并且意味著對于維護人員或者用戶的危險。出于這個原因通常設置接觸器，以使得這些蓄電池能夠電解耦。在具有電的控制電機的機動車中，不僅在蓄電池的正極而且在其負極上裝配接觸器，其設置用于蓄電池的高電壓并且還必須能夠在超過1000A的短路電流時可靠地斷開蓄電池。
[0003]接觸器的接通和斷開通常通過電子終端或者通過控制電路實現，該控制電路為接觸器的控制線圈提供電流。在此該控制功率沒有小到忽略不計。在接通過程中為了可靠地吸合接觸器需要比在閉合狀態為了隨后保持接觸高得多的控制電流。出于這個原因，通常將接觸器的控制分為兩個模式，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對每種模式來說特別的是，在吸合模式時控制電流的大小大于保持模式時控制電流的大小。在此稱為吸合級別和保持級別。其中吸合模式僅僅對接通(閉合)連接器是必須的且持續時間相對較短。在工作時間的主要部分該接觸器處于功率節省的保持模式。因此，用于控制接觸器的控制電路應該能夠顯示兩種運行模式。
[0004]由DE 10 2010 041 018已知一種用于控制接觸器的設備，該設備包括電流保持單元，該電流保持單元構造用于，使得向其輸出側的輸出端輸出用于接觸器的控制線圈的保持電流。通過在DE 10 2010 041 018 Al公開的設備，在帶有恒定電壓的不同電壓級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接觸器。
[0005]然而該例如在DE 10 2010 041 018 Al中公開的設備中相關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的與制造有關的散射。此外該由保持電流單元產生的保持電壓被調節到為了生產時間確定的值上。因此該相關的部件必須如此構造，使得在該保持電流單元出現過高溫度的情況下也能夠提供必須的保持電流。但是因為該部件的電導率和由此通過同一個、例如通過接觸器的控制線圈的電流根據溫度波動，因此必要的是，將這些部件的尺寸定得比對原本所期望的電流來說必須的更大。
[0006]例如因此必須將在DE 10 2010 041 018 Al中公開的設備的保持電路中的相關的部件的尺寸定得高出66%，這大大提高了對這些部件所需要的構造空間以及成本。
【發明內容】
[0007]根據本發明提出了一種用于至少兩個接觸器的控制電路，其包括第一和第二連接端，該控制電路能夠通過第一和第二連接端與儲能器的多個電極相連接。此外該控制電路還包括至少一個第一輸出端和至少兩個第二輸出端，通過它們該控制電路能夠與用于至少兩個接觸器的至少兩個控制線圈的連接端相連接。該至少兩個第二輸出端分別通過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的輸入端且其通過其輸出端與該至少一個第一輸出端相連接且構造用于，在輸出端為控制線圈提供用于調節保持電流的保持電壓。根據本發明該控制電路具有調節電路，該調節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造用于，產生取決于在多條電連接中流過的多個電流的控制信號并且向電壓保持單元傳輸控制信號。
[0008]在這種控制電路中有利的是，根據流過接觸器的控制線圈的電流通過該調節電路對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通過該控制線圈的電流自行調節。
[0009]在一個優選的實施方式中該電壓保持單元構造用于，在接收控制信號的情況下對應于所述控制信號來改變在所述電壓保持單元的輸出端處提供的所述保持電壓的量。由此例如實現對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現輸出到第一輸出端的保持電流的線性控制。其中該控制信號的性質確定改變該保持電流的方式。
[0010]優選地該調節電路包括最小電流選擇電路，其具有輸出端并且構造用于，測量流過多條電連接的多個電流的多個實際值并且通過最小電流選擇電路的輸出端輸出多個電流的所測得的實際值中的最小值Imin。
[0011]優選地，最小電流選擇電路具有電阻并且對于每個電連接分別具有二極管，其中，每個電連接與相應的二極管的陰極相連接，并且其中，多個二極管的陽極與所述電阻的連接端相連接。通過這種二極管電路能夠實現最小電流選擇，因為在二極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]尤其優選地，該最小電流選擇電路具有電阻且每個電連接具有分別帶有兩個輸入端和一個輸出端的精密整流器，其中，每個電連接分別與精密整流器的輸入端連接，而每個精密整流器的每個另外的輸入端被引回每個精密整流器的輸出端，其中所有精密整流器的多個輸出端與該電阻的連接端連接。
[0013]優選地，該精密整流器被實施為反饋運算放大器，其中該運算放大器的多個反饋支路分別具有二極管，其中，多個二極管的陰極分別與其對應的運算放大器的輸出端連接，而多個二極管的陽極與其對應的運算放大器的反相輸入端連接。通過這種精密整流器電路，同時實現最小電流選擇和此外在室溫時補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現的最小電流選擇電路，通過該最小電流選擇電路，精確地測量通過該電連接的電流的實際值是可能的。此外如果短路保護這里相關的運算放大器，不需要頻率補償，具有大的輸出電壓范圍且損失功率小。
[0014]在前述實施方式的一個優選的改進方案中，該調節電路包括第一調整電路，該第一調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。優選地該第一調整電路構造用于，將流入其輸入端的電流與參考值進行比較并且根據該比較的結果產生用于調節用于電壓保持單元的保持電壓的第一控制信號且向電壓保持單元傳輸該第一控制信號。由此在該控制電路內實現外調節環，其與引回的保持電流通過該控制線圈工作并且能夠被理解為外部的、疊加的電流調節器。
[0015]在該實施方式一個優選的改進方案中，該參考值對應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，其必須至少流過該控制線圈，以在保持階段將對應的接觸器保持在吸合的狀態。
[0016]在該實施方式一優選的改進方案中，該第一控制信號始終對應于用于調節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。通過這種方式能夠通過第二控制連接端進一步確保，最小所需保持電流IMn始終流過該控制線圈。通過這種實施方式介入該內調節環中的干擾量，例如該電壓保持單元的輸入