Dispositivo de protección frente a la polarización inversa.

Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa con

- una unidad (32) de separación pirotécnica,

- un dispositivo (24) detector,

- un elemento (26) de disparo,

- un primer elemento (14) de conexión unido eléctricamente con al menos una conexión (36) de consumidor, y

- un segundo elemento (16) de conexión que une eléctricamente un punto (34) de apoyo de abastecimiento con el primer elemento (14) de conexión,

caracterizado porque

- la unidad (32) de separación pirotécnica está dispuesta en al menos uno de los elementos (14, 16) de conexión,

- el elemento (26) de disparo presenta una primera conexión (30) al dispositivo (24) detector aislada eléctricamente frente a los elementos (14, 16) de conexión, y

- el elemento (26) de disparo presenta una segunda conexión (28) dentro de la unidad (32) de separación pirotécnica unida con uno de los elementos (14, 16) de conexión, de tal modo que en el caso de polarización inversa, un flujo de corriente desde la segunda conexión (28) a través del elemento (26) de disparo dispuesto dentro de la unidad (32) de separación pirotécnica hacia la primera conexión (30) y el dispositivo detector provoca una ignición de la unidad (32) de separación pirotécnica que provoca una separación eléctrica de los elementos (14, 16) de conexión.

Dispositivo de protección frente a la polarización inversa

Sector de la técnica La solicitud se refiere en general a un dispositivo de protección frente a la polarización inversa para la protección de consumidores, en particular de consumidores de una red de a bordo de un vehículo a motor, frente a una polarización inversa de una batería de abastecimiento, en particular en el caso de un arranque asistido.

Estado de la técnica Los vehículos a motor presentan redes de a bordo cada vez más amplias con un gran número de consumidores. En general una red de a bordo se abastece con energía por una batería de vehículo. Habitualmente el polo negativo de la batería de vehículo está unido con la carrocería de vehículo. Algunos de los consumidores de una red de a bordo presentan una característica de flujo de corriente dependiente del sentido y pueden dañarse o incluso destruirse en caso de que se hagan funcionar con una corriente en contra de su característica de flujo de corriente. Ejemplos de tales consumidores son los condensadores electrolíticos o conmutadores semiconductores. En particular en el caso de los condensadores electrolíticos pueden producirse además daños sucesivos, ya que en el caso de una polarización inversa incorrecta explotan y pueden dañar otras partes constructivas.

Puede aparecer una polarización inversa cuando se monta una batería nueva en el vehículo o la batería se separa de la red de a bordo por poco tiempo y después se conecta de nuevo. Además en particular en el caso de un arranque asistido o una carga de la batería puede producirse una polarización inversa. Además existe el peligro de que haya una polarización correcta por ejemplo de una batería de asistencia pero sin embargo la tensión de servicio de esta batería de asistencia supere la tensión de servicio de la batería de vehículo. La tensión aumentada puede igualmente llevar a daños de consumidores dentro de la red de a bordo. Por ejemplo una carga de una batería de un automóvil con una batería de un camión puede llevar al daño de una red de a bordo, ya que esta batería presenta una tensión de servicio más elevada.

Una reparación de una red de a bordo como consecuencia de destrucción por, por ejemplo, una polarización inversa puede llevar a costes económicos elevados.

Por los motivos mencionados anteriormente es evidente que la utilización de un dispositivo de protección frente a la polarización inversa en vehículos a motor para la protección de los consumidores de una red de a bordo es necesaria.

Del estado de la técnica se conocen circuitos de protección frente a la polarización inversa. Por ejemplo en el documento DE 101 11 252 A1 se da a conocer un circuito de protección frente a la polarización inversa que presenta un elemento de separación pirotécnico. La carga explosiva se enciende cuando fluye una corriente a través de un diodo previsto para la supervisión de un punto de apoyo de arranque asistido. Este diodo sirve al mismo tiempo como elemento de disparo y dispositivo detector. Sólo fluye una corriente cuando hay una polarización incorrecta de una batería conectada. En este caso el diodo previsto para ello se hace funcionar en el sentido de circulación. Mediante el calor generado por la corriente en el diodo se enciende la carga explosiva. El elemento de separación metálico presenta un punto de ruptura teórica de tal modo que en la ignición del elemento de separación pirotécnico que rodea el diodo se separa la red de a bordo del abastecimiento de red de a bordo.

Sin embargo, en esta construcción es desventajoso que el diodo esté dispuesto dentro del elemento de separación pirotécnico. Por consiguiente en el caso de una ignición del elemento de separación pirotécnico se destruye conjuntamente el dispositivo detector. Además se destruye el elemento de separación metálico. Es necesario un recubrimiento de protección para la protección de partes constructivas colindantes frente a partículas calientes y frías. No se da una fabricación y reparación económica de un circuito de protección frente a la polarización inversa de este tipo.

Objeto de la invención Por tanto la solicitud se basa en el objetivo técnico de poner a disposición un dispositivo de protección frente a la polarización inversa para la protección de consumidores que por un lado sea favorable en la fabricación y reparación y por otro lado garantice un funcionamiento libre de fallos.

Este y otros objetivos se consiguen según la solicitud mediante un dispositivo de protección frente a la polarización inversa. El dispositivo de protección frente a la polarización inversa comprende una unidad de separación pirotécnica, un dispositivo detector, un elemento de disparo, un primer elemento de conexión unido eléctricamente con al menos una conexión de consumidor y un segundo elemento de conexión que une eléctricamente un punto de apoyo de abastecimiento con el primer elemento de conexión. La unidad de separación pirotécnica está dispuesta en al menos uno de los elementos de conexión. El elemento de disparo presenta una primera conexión al dispositivo

detector aislada eléctricamente frente a los elementos de conexión y una segunda conexión a uno de los elementos de conexión, de tal modo que un flujo de corriente en el elemento de disparo provoca una ignición de la unidad de separación pirotécnica. La ignición de la unidad de separación pirotécnica provoca una separación eléctrica del primer y segundo elemento de conexión.

Preferiblemente el dispositivo de protección frente a la polarización inversa según la solicitud puede utilizarse en vehículos a motor. En este sentido el dispositivo de protección frente a la polarización inversa puede estar dispuesto entre un punto de apoyo de abastecimiento, en particular un punto de apoyo de arranque asistido o un punto de apoyo de carga, y una conexión de consumidor, en particular un punto de conexión de una red de a bordo. En el funcionamiento regular los elementos de conexión están unidos eléctricamente entre sí, con lo cual los consumidores de una red de a bordo pueden abastecerse con energía.

El polo positivo de la batería de vehículo puede estar dispuesto tanto en el primer como en el segundo elemento de conexión. El polo negativo de la batería en general está unido directamente con la carrocería de vehículo.

Está dispuesto un elemento de disparo entre los elementos de conexión para en el caso de una polarización inversa encender una unidad de separación pirotécnica dispuesta en el elemento de disparo. Preferiblemente el elemento de disparo está dispuesto al menos parcialmente dentro de la unidad de separación pirotécnica.

Se ha reconocido que puede dispararse una ignición inmediata de la unidad de separación pirotécnica como consecuencia de una polarización inversa mediante un flujo de corriente desde uno de los elementos de conexión hacia el dispositivo detector. Para ello el elemento de disparo presenta dos conexiones. La segunda conexión del elemento de disparo está unida con uno de los elementos de conexión. Por ejemplo esta segunda conexión puede estar unida con el segundo elemento de conexión.

Además el elemento de disparo presenta una primera conexión que está unida con el dispositivo detector. Esta primera conexión está aislada frente a los elementos de conexión. La primera conexión puede estar rodeada completamente con un aislante al menos desde el dispositivo detector hasta la transición del elemento de conexión a la unidad de separación pirotécnica. En el caso de una polarización inversa el dispositivo detector se hace conductor. Ya que el elemento de disparo en la zona de la primera conexión está aislado frente al elemento de conexión, se evita un flujo de corriente acoplado directamente desde un elemento de conexión a través de la primera conexión hacia el dispositivo detector. Una corriente sólo se acopla a través de la segunda conexión en el elemento de disparo, de modo que en el caso de una polarización inversa fluye una corriente a través del elemento de disparo dispuesto en la unidad de separación pirotécnica hacia el dispositivo detector. Mediante el calor desprendido del elemento de disparo se enciende la unidad de separación pirotécnica que puede activarse térmicamente.

Se garantiza una protección segura de consumidores en el caso de una polarización inversa mediante una separación inmediata de los consumidores de un punto de apoyo de abastecimiento. El dispositivo de protección frente a la polarización inversa activo se distingue por una fabricación compacta y económica.

Según otro ejemplo de realización el dispositivo detector está dispuesto desde fuera en los elementos... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa con - una unidad (32) de separación pirotécnica,

- un dispositivo (24) detector,

- un elemento (26) de disparo,

- un primer elemento (14) de conexión unido eléctricamente con al menos una conexión (36) de consumidor, y

- un segundo elemento (16) de conexión que une eléctricamente un punto (34) de apoyo de abastecimiento 15 con el primer elemento (14) de conexión,

caracterizado porque

- la unidad (32) de separación pirotécnica está dispuesta en al menos uno de los elementos (14, 16) de conexión,

- el elemento (26) de disparo presenta una primera conexión (30) al dispositivo (24) detector aislada eléctricamente frente a los elementos (14, 16) de conexión, y

- el elemento (26) de disparo presenta una segunda conexión (28) dentro de la unidad (32) de separación pirotécnica unida con uno de los elementos (14, 16) de conexión, de tal modo que en el caso de polarización inversa, un flujo de corriente desde la segunda conexión (28) a través del elemento (26) de disparo dispuesto dentro de la unidad (32) de separación pirotécnica hacia la primera conexión (30) y el dispositivo detector provoca una ignición de la unidad (32) de separación pirotécnica que provoca una separación eléctrica de los elementos (14, 16) de conexión.

2. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque al menos uno de los elementos (14, 16) de conexión presenta una abertura para el 35 paso de la primera conexión (30) aislada.

3. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera conexión (30) , al menos dentro de la abertura, está rodeada completamente por una capa (22) de aislamiento.

4. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo (24) detector está dispuesto fuera de los elementos (14, 16) de conexión.

5. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el calor por efecto Joule generado por el flujo de corriente en el elemento (26) de disparo provoca una ignición de la unidad (32) de separación pirotécnica, y/o porque el calor por efecto Joule que puede generarse por un flujo de corriente admisible en los dos elementos (14, 16) de conexión se encuentra por debajo del calor por efecto Joule necesario para la ignición de la unidad (32) de separación pirotécnica.

6. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo (24) detector comprende al menos un elemento semiconductor, y/o porque el dispositivo (24) detector presenta una conexión (38) de masa.

7. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos el un elemento semiconductor es un diodo (46) Zener.

8. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda conexión (28) con uno de los elementos (14, 16) de conexión está constituida por una unión por soldadura o soldadura blanda.

9. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer elemento (14) de conexión está unido por unión de material con el segundo

elemento (16) de conexión, y/o porque el primer elemento (14) de conexión está unido por unión de fuerza con el segundo elemento (16) de conexión.

10. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo elemento (16) de conexión presenta un alojamiento (20) , y/o porque el alojamiento (20) está conformado de una sola pieza a partir del segundo elemento (16) de conexión, y/o caracterizado porque el alojamiento (20) es un vaso conformado de manera cónica a partir del segundo elemento (16) de conexión.

11. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores,

caracterizado porque la unidad (32) de separación pirotécnica está dispuesta en el alojamiento (20) del 10 segundo elemento (16) de conexión.

12. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer elemento (14) de conexión presenta un saliente (18) correspondiente al alojamiento (20) del segundo elemento (16) de conexión, de tal modo que en el estado conductor el saliente (18) está dispuesto por unión de fuerza y por unión de material en el alojamiento (20) del segundo elemento (16) de conexión.

13. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el saliente (18) está conformado de una sola pieza a partir del primer elemento (14) de conexión, y/o porque el saliente (18) constituye un asiento a presión cónico con el alojamiento (20) tras el ensamblado.

14. Dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones anteriores, estando caracterizado el dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa porque presenta un dispositivo de detección para detectar una separación del primer elemento (14) de conexión del segundo elemento (16) de conexión.

15. Procedimiento para interrumpir una corriente, en particular con un dispositivo (12) de protección frente a la polarización inversa según una de las reivindicaciones 1 a 14,

en el que una primera corriente fluye desde un punto (34) de apoyo de abastecimiento a través de un segundo elemento (16) de conexión unido con un primer elemento (14) de conexión hacia una conexión (36) de consumidor,

en el que una segunda corriente fluye desde una segunda conexión (28) unida con uno de los elementos (14, 16) de conexión dentro de la unidad (32) de separación pirotécnica a través de un elemento (26) de disparo a través de una primera conexión (30) aislada hacia un dispositivo (24) detector, de tal modo que esta segunda corriente provoca una ignición de una unidad (32) de separación pirotécnica,

interrumpiendo la ignición de la unidad (32) de separación pirotécnica la corriente desde el segundo elemento (14) de conexión hacia el primer elemento (16) de conexión.