Interruptor fusible para una batería de vehículo.

Interruptor (48) fusible para una batería de vehículo para interrumpir una unión eléctrica,

en el que en un estado de unión dos conexiones (50, 52) están eléctricamente unidas entre sí y en un estado de interrupción se forman una pluralidad de secciones (72) de separación entre las dos conexiones (50, 52), en el que para pasar del estado de unión al estado de interrupción puede encenderse una carga (64) propulsora y, de este modo, puede crearse una presión en una cámara (68) de gas, estando las secciones (72) de separación y la cámara (68) de gas separadas espacialmente unas de otras, caracterizado porque el interruptor (48) fusible presenta una pluralidad de elementos (56) conductores que están dispuestos distanciados unos de otros, así como elementos (62) conductores móviles, que unen los elementos (56) conductores dispuestos de manera distanciada en el estado de unión dando lugar a una conexión en serie y que al cambiar de estado pueden separarse por medio de la presión en cada caso de al menos uno de los elementos (56) conductores dispuestos de manera distanciada, de modo que entre ambos elementos (56, 62) conductores se forma una de las secciones (72) de separación.

Interruptor fusible para una batería de vehículo Sector de la técnica

La invención se refiere a un interruptor fusible de una batería de vehículo según el preámbulo de la reivindicación 1. Un interruptor fusible de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento DE 198 19 662 A1.

Estado de la técnica

Un interruptor fusible de este tipo se utiliza para, en caso de impacto, aislar una batería de vehículo eléctricamente de una red de a bordo del vehículo, para así desconectar la red de a bordo de la tensión. De este modo se impide que, por ejemplo, fluya una corriente de cortocircuito por cables aplastados, lo que puede conducir a un incendio. Para interrumpir una alimentación de corriente suministrada por la batería de vehículo, el interruptor fusible del documento DE 198 19 662 A1 presenta un dispositivo pirotécnico, es decir una carga de propulsión o una mezcla explosiva, mediante la cual pueden separarse dos elementos de contacto del interruptor fusible mediante el encendido del dispositivo pirotécnico.

A este respecto los dos elementos de contacto presentan en cada caso la forma de un cilindro hueco cerrado por un lado y están insertados el uno en el otro de tal manera que los elementos de contacto rodean completamente el dispositivo pirotécnico. Por las paredes laterales de los cilindros huecos de los dos elementos de contacto puede conducirse una corriente desde una conexión en el lado de la batería hasta una conexión en el lado de la red de a bordo. Mediante el encendido del dispositivo pirotécnico se crea en la cámara de gas, que está rodeada por los dos elementos de contacto insertados el uno en el otro, una presión que aleja los dos elementos de contacto y finalmente los separa el uno del otro, de modo que se interrumpe la unión eléctrica entre las dos conexiones del interruptor fusible.

Si durante la apertura fluye por el interruptor de protección una corriente elevada, puede suceder que entre los dos elementos de contacto se cree un arco voltaico, a través del cual también sigue fluyendo una corriente cuando los dos elementos de contacto están completamente separados el uno del otro. En el caso de las baterías de alto voltaje, tales como las que se utilizan en vehículos para hacer funcionar motores eléctricos para un accionamiento, también pueden crearse arcos voltaicos cuando no fluye ninguna corriente elevada. En el caso de una batería de alto voltaje se suministran varios cientos de voltios de tensión eléctrica. Una tensión así de alta es suficiente per se para provocar un arco voltaico al separarse los elementos de contacto. Por tanto, para interrumpir una unión eléctrica entre una batería de alto voltaje y una red de a bordo de un vehículo se utilizan contactores. No obstante, éstos son muy caros, de modo que para una fabricación de un vehículo correspondiente se producen costes indeseablemente altos.

Otro interruptor fusible se conoce por el documento EP 1 883 91 A. El objetivo de la presente invención es proporcionar una posibilidad con la que, en caso de impacto, pueda desconectarse una red de a bordo eléctrica de un vehículo de manera fiable de la tensión.

Objeto de la invención

El objetivo se alcanza mediante un interruptor fusible para una batería de vehículo para interrumpir una unión eléctrica según la reivindicación 1. Formas de realización ventajosas del interruptor fusible según la invención se indican mediante las reivindicaciones dependientes.

En un perfeccionamiento ventajoso del interruptor fusible según la invención se proporciona al menos un medio eléctricamente aislante, que en el estado de interrupción está dispuesto entre los elementos conductores separados. El medio eléctricamente aislante puede proporcionarse, en una realización de la invención, mediante un cuerpo sólido, un líquido o un gas. Para el caso en el que el medio es un cuerpo sólido o un fluido, en este perfeccionamiento se impide en el estado de interrupción del interruptor fusible que un arco voltaico pueda discurrir en el trayecto más corto posible entre ambos elementos conductores. Al alargar un arco voltaico se obtiene la ventaja de que una caída de tensión por la sección de separación es mayor que en un arco voltaico que discurre directamente en el trayecto más corto posible entre los dos elementos conductores. Para el caso en el que el medio es un gas, mediante éste se enrarece una concentración de un gas ionizado caliente, que contribuye al mantenimiento de un arco voltaico. Mediante la provisión del medio eléctricamente aislante se obtiene la ventaja de que puede reducirse una intensidad de corriente de una corriente que sigue fluyendo tras la apertura del interruptor fusible y aumenta una probabilidad de extinción del arco voltaico.

En el caso del interruptor fusible según la invención puede estar previsto que al menos uno de los dos elementos conductores esté rodeado por un medio aislante, en particular arena, y que debido a la separación de los elementos conductores el medio aislante pueda situarse entre los elementos conductores. Mediante la incrustación del elemento conductor en el medio aislante se obtiene la ventaja de que, durante la separación de los dos elementos

conductores, el medio aislante puede desplazar el aire, que de lo contrario podría circular entre los dos elementos conductores y en el que podría formarse un arco voltaico. Esto reduce ventajosamente la probabilidad de que al separarse los elementos conductores se cree un arco voltaico. A este respecto puede estar previsto que el medio aislante, tras una apertura del interruptor fusible, se volatilice o consuma, de modo que en el estado de Interrupción ya no se encuentre entre los elementos conductores separados.

En el caso del Interruptor fusible según la invención también puede estar previsto un elemento pretensado mecánicamente en el estado de unión del interruptor fusible, que se libera mediante la separación de los elementos conductores y con el que, de este modo, un área eléctricamente aislante del elemento se mueve entre los elementos conductores separados. Debido a la utilización de un elemento pretensado mecánicamente para mover un área eléctricamente aislante del elemento con una fuerza provocada por la pretensión mecánica hacia la sección de separación se obtiene la ventaja de que el área eléctricamente aislante también puede forzarse a la sección de separación cuando se le opone una fuerza, tal como la que puede provocarse por ejemplo por una Interacción con un arco voltaico.

En el caso del Interruptor fusible según la invención está previsto que, en el estado de interrupción del Interruptor fusible, se formen una pluralidad de secciones de separación. En este perfeccionamiento, el Interruptor fusible presenta para ello una pluralidad de elementos conductores que están dispuestos distanciados entre sí. Por lo demás, el interruptor fusible presenta elementos conductores móviles, que en el estado de unión del Interruptor fusible unen eléctricamente los elementos conductores dispuestos de manera distanciada para dar lugar a una conexión en serie. A este respecto, al cambiar el estado del interruptor fusible, los elementos conductores móviles pueden separarse en cada caso de al menos uno de los elementos conductores dispuestos de manera distanciada. Mediante la provisión de una pluralidad de secciones de separación se provoca que una corriente tras la apertura del interruptor fusible sólo pueda seguir fluyendo entre las dos conexiones cuando en cada una de las secciones de separación aparece un arco voltaico. De este modo puede provocarse ventajosamente que, mediante un movimiento mecánico reducido de los elementos conductores móviles individuales, se forme ya una sección de separación en total relativamente larga, que se compone de la pluralidad de secciones de separación.

El interruptor fusible con la pluralidad de secciones de separación se perfecciona ventajosamente cuando los elementos conductores dispuestos de manera distanciada están dispuestos en fila a lo largo de una dirección y los elementos conductores móviles pueden desplazarse por medio de la presión conjuntamente en la dirección. De este modo se obtiene ventajosamente una disposición mecánica especialmente sencilla de los elementos conductores móviles, por medio de la cual pueden formarse la pluralidad de secciones de separación.

Preferiblemente al menos uno de los elementos conductores dispuestos de manera distanciada es un cilindro hueco y al menos uno de los elementos conductores móviles puede desplazarse por medio de la presión al interior del cilindro hueco. De este modo se obtiene la ventaja de que un movimiento del elemento conductor móvil no se ve dificultado por los medios aislantes, como por... [Seguir leyendo]

Interruptor (48) fusible para una batería de vehículo para Interrumpir una unión eléctrica, en el que en un estado de unión dos conexiones (5, 52) están eléctricamente unidas entre sí y en un estado de Interrupción se forman una pluralidad de secciones (72) de separación entre las dos conexiones (5, 52), en el que para pasar del estado de unión al estado de Interrupción puede encenderse una carga (64) propulsora y, de este modo, puede crearse una presión en una cámara (68) de gas, estando las secciones (72) de separación y la cámara (68) de gas separadas espaclalmente unas de otras, caracterizado porque el Interruptor (48) fusible presenta una pluralidad de elementos (56) conductores que están dispuestos distanciados unos de otros, así como elementos (62) conductores móviles, que unen los elementos (56) conductores dispuestos de manera distanciada en el estado de unión dando lugar a una conexión en serie y que al cambiar de estado pueden separarse por medio de la presión en cada caso de al menos uno de los elementos (56) conductores dispuestos de manera distanciada, de modo que entre ambos elementos (56, 62) conductores se forma una de las secciones (72) de separación.

Interruptor (48) fusible según la reivindicación 1, caracterizado por al menos un medio (55) eléctricamente aislante, que en el estado de Interrupción está dispuesto entre los elementos (56, 62) conductores separados.

Interruptor fusible según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque al menos uno de los dos elementos conductores está rodeado por un medio aislante, en particular arena, y debido a la separación de los elementos conductores el medio aislante puede situarse entre los elementos conductores.

Interruptor fusible según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un elemento pretensado mecánicamente en el estado de unión del Interruptor fusible se libera mediante la separación de los elementos conductores y, de este modo, un área eléctricamente aislante del elemento se mueve entre los elementos conductores separados.

Interruptor fusible según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los elementos (56) conductores dispuestos de manera distanciada están dispuestos en fila a lo largo de una dirección (6) y los elementos (62) conductores móviles pueden desplazarse por medio de la presión conjuntamente en la

dirección (6).

Interruptor fusible según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos uno de los elementos (56) conductores dispuestos de manera distanciada es un cilindro (56) hueco y al menos uno de los elementos (62) conductores móviles puede desplazarse por medio de la presión al interior del cilindro (56) hueco.

Interruptor fusible según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una posición relativa de las dos conexiones (12", 14") entre sí es igual en el estado de unión y en el estado de interrupción del interruptor fusible.