用于n个接触器的控制电路以及用于控制n个接触器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于η个接触器的控制电路，其中，该控制电路包括可调节的保持电压源，η个接触器的控制线圈能够在保持模式下与该保持电压源相连接，本发明还涉及一种用于控制η个接触器的方法。
【背景技术】
[0002]显然，将来不仅在静态应用中，而且在例如混合动力车辆和电动车辆上将会使用更多的蓄电池系统或者蓄电池，对此关于可靠性提出非常高的要求。原因在于，蓄电池的失效能够导致与安全性相关的问题。为了提供对各应用来说所期望的功率，通常将大量的蓄电池单池串联连接，从而得到高的蓄电池输出电压，该蓄电池没有合适的措施地持久地接触由该蓄电池供电的设备的相应的供电连接端，并且意味着对于维护人员或者用户的危险。出于这个原因通常设置接触器，以使得这些蓄电池能够电解耦。在具有电的控制电机的机动车中，不仅在蓄电池的正极而且在其负极上装配接触器，其设置用于蓄电池的高电压并且还必须能够在超过1000Α的短路电流时可靠地断开蓄电池。
[0003]接触器的接通和断开通常通过电子终端或者通过控制电路实现，该控制电路为接触器的控制线圈提供电流。在此该控制功率没有小到忽略不计。在接通过程中为了可靠地吸合接触器需要比在闭合状态为了随后保持接触高得多的控制电流。出于这个原因，通常将接触器的控制分为两个模式，吸合模式和保持模式(或者还有吸合阶段或者是保持阶段)O对每种模式来说特别的是，在吸合模式时控制电流的大小大于保持模式时控制电流的大小。在此称为吸合级别和保持级别。其中吸合模式仅仅对接通(闭合)连接器是必须的且持续时间相对较短。在工作时间的主要部分该接触器处于功率节省的保持模式。因此，用于控制接触器的控制电路应该能够显示两种运行模式。
[0004]由DE 10 2010 041 018已知一种用于控制接触器的设备，该设备包括电流保持单元，该电流保持单元构造用于，使得向其输出侧的输出端输出用于接触器的控制线圈的保持电流。通过在DE 10 2010 041018 Al公开的设备，在带有恒定电压的不同电压级别的吸合阶段以及保持阶段能够以有利的方式控制至少一个接触器。
[0005]然而，例如在DE 10 2010 041 018 Al中公开的设备中相关的部件尤其是接触器的控制线圈的线圈电阻，具有温度依赖性以及其部件参数的与制造有关的散射。此外，由保持电流单元产生的保持电压被调节到为了生产时间确定的值上。
[0006]因此，相关的部件必须如此构造，以使得在该保持电流单元出现过高温度的情况下也能够提供必须的保持电流。但是因为该部件的电导率和由此通过同一个、例如通过接触器的控制线圈的电流根据温度波动，因此必要的是，将这些部件的尺寸定得比对原本所期望的电流来说必须的更大。例如因此必须将在DE 10 2010 041 018 Al中公开的设备的保持电路中的相关的部件的尺寸定得高出66%，这大大提高了对这些部件所需要的构造空间以及成本。
【发明内容】
[0007]根据本发明提出一种用于η个接触器的控制电路，包括第一和第二输入端，所述第一和第二输入端用于与储能器相连接。所述控制电路还包括η个第一和η个第二连接端，其中，每个第一和第二连接端分别与η个接触器中的一个的相应的控制线圈的两个连接端中的一个相连接。此外，控制线圈包括η个第一开关装置，所述η个第一开关装置的每个第一连接端与第一输入端相连接，其中，第i个第一开关装置的第二连接端与所述控制电路的第i个第一连接端相连接。该控制装置包括η个第二开关装置，所述η个第二开关装置的每个第一连接端与第二输入端相连接，其中，第i个第二开关装置的第二连接端与所述控制电路的第i个第二连接端相连接，其中，第i个第二连接端与第i+Ι个第一连接端相连接，并且其中，符合0〈i <n，并且1、n为自然数N的集合中的自然数。根据本发明，所述控制电路还包括可调节的保持电压源，所述可调节的保持电压源的第一极与所述第二输入端相连接，并且所述可调节的保持电压源的第二极与多个第一连接端中的第一个相连接。
[0008]这种控制电路的优势在于，其能够实现η个、优选地相同地实施的接触器在减少的构件成本下的吸合模式中以及保持模式中运行。通过在保持模式期间的接触器的控制线圈的串联连接，无关于接触器的数量地仅需要一个可调节的保持电压源，通过其能够通过与控制电路连接的多个控制线圈来实现电流或保持电流的精确的调节。换句话说，根据本发明的控制电路能够实现，在保持模式下运行仅具有一个唯一的可调节的保持电压的η个接触器。由于在根据本发明的控制电路之内的η个接触器的控制线圈是可串联接通的，仅需要一个电流调节回路，以在保持模式下运行η个接触器。
[0009]优选地，所述可调节的保持电压源与测量和调节单元相连接，所述测量和调节单元被设置用于，测量流过在所述可调节的保持电压源的第一极和所述控制电路的所述第二输入端之间的电连接的实际电流，并且将所述实际电流与预先确定的额定电流相比较，并且根据所述比较的结果来调节所述可调节的保持电压源的保持电压。因此，保持电流能够通过接触器的控制线圈在任意时间被调节至优选的值，从而能够节省能量和成本。
[0010]在一个优选的实施形式中，所述控制电路还包括η个二极管，其中，第i个二极管位于在第i个第二连接端与第i+Ι个第一连接端之间的所述电连接中，其中，第i个二极管的阳极和第i个第二开关装置的第二连接端相连接，而第i个二极管的阴极与第i+ι个第一开关装置的第二连接端相连接。
[0011]优选地，在可调节的保持电压源的第二极和多个第一连接端中的第一个之间的电连接包括二极管，其阳极与可调节的保持电压源的第二极并且其阴极与多个第一连接端中的第一个相连接。通过多个二极管的这种结构，在控制电路内的电流仅在一个方向上流动。
[0012]优选地，所述控制电路还包括η-1个续流二极管，其中，第i个续流二极管并联连接至第i个第二开关装置，其中，i ( n-lo应用续流二极管的优势在于，通过其能够将高的电流非常精确地限制至预先确定的值或者引至地。此外，多个续流二极管提供补偿路径，其在该时间被需要，在该时间控制线圈i的电流适应于来自其吸合值的该接触器(1-1)的保持电流。
[0013]优选地，η个续流二极管被实施为多个齐纳二极管，并且另一个齐纳二极管并联连接至第η个第二开关装置，其中，所述齐纳二极管的阳极与所述控制电路的第二输入端相连接。通过齐纳二极管，多个电压被非常精确地限制到预先确定的值。此外，控制电路的这样的实现使得接触器的优化的断开成为可能。
[0014]在一个优选的实施形式中，第η个第二连接端与另一个二极管的阳极相连接，所述另一个二极管的阴极与所述控制电路的第一输入端相连接。
[0015]优选地，所述控制电路还包括η个另外的续流二极管，