Patent DE-112010003777-B4 (DE)
Title: Leistungsversorgungskontroller
Inventor: TAKAHASHI SEIJI
IPC: H02M1/36
Filed: 2010-09-24
Granted: 2021-01-14
Abstract: Leistungsversorgungskontroller (10), der zur Versorgung einer Last (50) zu mit einer Leistung von einer Leistungsquelle (Ba) mit einem Leistungsversorgungsweg (51) verbunden ist, wobei der Leistungsversorgungskontroller (10) dazu ausgelegt ist, die Leistungsversorgung von der Leistungsquelle (Ba) zu der Last (50) zu regeln, und umfasst:
 einen Schaltstromkreis (30), der zwischen der Leistungsquelle (Ba) und dem Leistungsversorgungsweg (51) angeordnet ist, wobei der Schaltstromkreis (30) dazu ausgelegt ist, die Leistungsversorgung von der Leistungsquelle (Ba) zu der Last (50) zu zwischen ein und aus umzuschalten;
 einen Leistungsversorgungsweg-Schutzstromkreis (20) zum Regeln der Schaltoperation des Schaltstromkreises (30) entsprechend einem Leistungsversorgungs-Befehlssignal (Stn), das den Start oder die Beendigung der Leistungsversorgung zu der Last (50) zu anweist und die Leistungsversorgung über den Schaltstromkreis (30) verhindert, wenn sich der Leistungsversorgungsweg (51) in einem anomalen Zustand befindet, wodurch der Leistungsversorgungsweg (51) geschützt wird; und
 einem Charakteristik-Einstellstromkreis (25) zum Einstellen einer Charakteristik einer Schutzstrom-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie (Lpr), wobei die Schutzstrom-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie (Lpr) dem Leistungsversorgungsweg-Schutzstromkreis (20) dazu dient, die Leistungsversorgung über den Schaltstromkreis (30) zu verhindern, wobei die Schutzstrom-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie (Lpr) eine Beziehung zwischen einem Schutzstromwert, bei dem die Leistungsversorgung verhindert wird, und einer Umgebungstemperatur (To) repräsentiert, wobei:
 zwischen der Schutzstrom-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie (Lpr) und der Leistungsversorgungsweg-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie eine Beziehung besteht, wonach der Schutzstromwert gleich hoch wie oder niedriger als ein erlaubter Stromwert des Leistungsversorgungswegs bei einer identischen Temperatur innerhalb eines Temperaturbereichs, der sich bis höchstens einer angenommenen maximalen Umgebungstemperatur um den Leistungsversorgungsweg (51) erstreckt, wobei die Leistungsversorgungsweg-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie eine Beziehung zwischen einem erlaubten Stromwert des Leistungsversorgungswegs und einer Umgebungstemperatur repräsentiert;
 der Leistungsversorgungsweg-Schutzstromkreis (20) einen Umgebungstemperatur-Erfassungsstromkreis (24) und einen Stromerfassungsabschnitt (23, 32) umfasst, wobei der Umgebungstemperatur-Erfassungsstromkreis (24) dazu ausgelegt ist, eine Umgebungstemperatur (To) um den Leistungsversorgungskontroller (10) zu erfassen, wobei der Stromerfassungsabschnitt (23) dazu ausgelegt ist, einen in dem Leistungsversorgungsweg (51) fließenden Strom (I) zu erfassen; und
 der Leistungsversorgungsweg-Schutzstromkreis (20) die Leistungsversorgung über den Schaltstromkreis (30) zu der Last (50) zu verhindert, wenn ein Temperaturerhöhungswert (ΔTw) des Leistungsversorgungswegs gegenüber der Umgebungstemperatur (To) einen erlaubten Leistungsversorgungsweg-Temperaturerhöhungswert (ΔTwmax) überschreitet, wobei der Temperaturerhöhungswert aus dem fließenden Strom (I), einem elektrischen Widerstand des Leistungsversorgungswegs und einer Wärmestrahlungscharakteristik des Leistungsversorgungswegs berechnet wird, wobei der erlaubte Leistungsversorgungsweg-Temperaturerhöhungswert (ΔTwmax) aus der Umgebungstemperatur (To) und einer maximalen Temperatur (Twmax) des Leistungsversorgungswegs berechnet wird,
 dadurch gekennzeichnet, dass:
 die Schutzstrom-Temperatur-Charakteristik-Kennlinie (Lpr) eine Charakteristik besitzt, wonach der Schutzstromwert mit zunehmender Umgebungstemperatur (To) konstant ist, oder eine negative Charakteristik besitzt, wonach sich der Schutzstromwert mit zunehmender Umgebungstemperatur (To) verringert;
 der erlaubte Leistungsversorgungsweg-Temperaturerhöhungswert (ΔTwmax) unter Verwendung der folgenden Formel berechnet wird:
       Δ   Twmax   =   Twmax   −     (     a   *     T   0     +   b     )           
 wobei ATwmax der erlaubte Leistungsversorgungsweg-Temperaturerhöhungswert, Twmax eine maximale Leistungsversorgungswegtemperatur, (a * T 0  + b) eine hypothetische Umgebungstemperatur, T 0  eine Umgebungstemperatur, „a“ ein Koeffizient und „b“ eine Konstante ist; und 
 die Konstante „b“ auf einen Wert eingestellt ist, so dass die hypothetische Umgebungstemperatur (a * T 0  + b) einen Wert annimmt, der gleich der angenommenen maximalen Umgebungstemperatur bei der angenommenen maxi malen Umgebungstemperatur ist.