[发明专利]高压系统

说明书

本发明涉及一种高压系统(1)，其包括：至少一个高压能量源(2)；至少一个消耗器(7)，其中所述高压能量源(2)经由高压导线(8)与所述至少一个消耗器(7)连接；以及至少一个断开元件，借助于所述至少一个断开元件可分开在高压能量源(2)和所述至少一个消耗器(7)之间的电连接，其中与消耗器(7)并联地布置有串联谐振振荡回路(9)，其中与高压导线(8)并联地布置有电感(L)，其中并联电路的连接点(VP)布置在所述至少一个断开元件和串联谐振振荡回路(9)之间，其中电感(L)形成变压器(10)的初级电感，其中变压器(10)的次级电感通过串联谐振振荡回路(9)的电感(L_SR)形成。

技术领域

本发明涉及一种高压系统，尤其在机动车中的牵引电网。

背景技术

高压系统具有高压能量源(Hochvolt-Energiequelle,有时也称为高压电源)，该高压能量源例如构造为高压电池且具有数百伏的电压。此外，这样的高压系统具有至少一个电消耗器、例如逆变器，以便将高压能量源的直流电压转换成交流电压。高压能量源和电消耗器在此经由高压导线连接。此外，高压系统典型地具有断开元件，以便将电连接分开。这种断开元件可构造为保险器和/或为开关元件，如例如继电器或半导体开关。断开元件尤其用于在紧急情况中快速地中断电流流动。基于高压导线的寄生电感在此可出现非常大的可损坏零件的过压。

从DE 10 2010 038 511 A1中已知一种用于半桥的至少一个支路的过压保护电路，所述至少一个支路包括可控的半导体开关元件和与其串联接通的续流二极管(Freilaufdiode)，所述半导体开关元件和续流二极管布置在共同的电路载体上，其中与半桥支路并联地接通有包括至少一个换向电容器的换向支路，其同样布置在电路载体上。在此，与换向电容器串联地可布置有换向电阻和换向线圈，所述换向电阻和换向线圈形成串联谐振振荡回路，以便在接通半桥时衰减过压。在此，谐振频率位于半导体开关元件的开关频率的范围中，所述开关频率典型地位于上部的千赫兹范围中。

发明内容

本发明的技术问题在于，创造一种高压系统，在其中在电流流动的紧急情况-断开时有效地降低过压。

该技术问题的解决方案通过带有权利要求1的特征的高压系统给出。本发明的另外的有利的设计方案由从属权利要求给出。

为此，高压系统具有至少一个高压能量源和至少一个消耗器，其中高压能量源经由高压导线与所述至少一个消耗器连接。此外高压系统具有至少一个断开元件，借助于所述至少一个断开元件可分开在高压能量源与所述至少一个消耗器之间的电连接，其中与消耗器并联地布置有串联谐振振荡回路。此外与高压导线并联地布置有电感，其中并联电路的连接点布置在在所述至少一个断开元件和串联谐振振荡回路之间，其中电感形成变压器的初级电感，其中变压器的次级电感通过串联谐振振荡回路的电感形成。如果现在突然断开高压系统，那么基于电流的剧烈变化、基于寄生电感构成大的过压。基于并联电路该电流变化也出现在并联电路中，从而在电感处感应出大的电压，该电压被变换到次级电感上。然而，由此在串联谐振振荡回路中产生的电流相位旋转了180°且因此克服在高压导线中的起因，从而可有效地降低感应的过压。高压能量源在此优选地是高压电池。所述至少一个断开元件优选地是熔断式保险器、烟火式保险器(Pyrotechnische-Sicherung)和/或继电器。

在一种实施方式中，串联谐振振荡回路的谐振频率小于1kHz且进一步优选地小于300Hz。

在另外的实施方式中，串联谐振振荡回路布置在消耗器中，从而其布置成直接相邻待保护的零件。

在另外的实施方式中，电感也布置在电消耗器中，从而初级和次级电感在空间上彼此可非常紧密地布置，从而可获得接近1的传输因数。

在另外的实施方式中，电感比高压导线的寄生电感大多个数量级。