DISPOSITIVO Y METODO PARA DETERMINAR CORTOCIRCUITOS RAROS.

Un dispositivo de determinación de cortocircuitos raros para determinar si ha tenido lugar en un circuito de carga un cortocircuito raro que resulta de la generación de calor que excede un valor predeterminado,

incluyendo el dispositivo de determinación de cortocircuitos raros un sensor (2) para detectar una corriente de carga que uye a través del circuito de carga y para generar una señal de detección, y un circuito de determinación (6) conectado al sensor para determinar si ha tenido lugar una cortocircuito raro, estando caracterizado el dispositivo de determinación de cortocircuitos raros porque: el circuito de determinación calcula uno de un primer parámetro y un segundo parámetro cada intervalo de tiempo predeterminado basándose en la señal de detección, reriéndose el primer parámetro a un primer período de tiempo durante el cual la corriente de carga excede un valor de corriente de referencia predeterminado, y reriéndose el segundo parámetro a un segundo período de tiempo durante el cual la corriente de carga es menor o igual que el valor de corriente de referencia predeterminado, en donde el circuito de determinación acumula el calculado de los parámetros cada intervalo de tiempo predeterminado para calcular un valor de parámetro acumulativo y determina si ha tenido lugar un cortocircuito raro basándose en el valor de parámetro acumulativo

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E01307383.

Solicitante: PACIFIC ENGINEERING CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 450 HINOKI-CHO,OGAKI-SHI, GIFU-KEN 503-098.

Inventor/es: OHTA,MANABU, SHIBATA,HIDEKI.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 30 de Agosto de 2001.

Fecha Concesión Europea: 17 de Febrero de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H02H1/00C2

Clasificación PCT:

  • H02H3/08 ELECTRICIDAD.H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA.H02H CIRCUITOS DE PROTECCION DE SEGURIDAD (indicación o señalización de condiciones de trabajo indeseables G01R, p. ej. G01R 31/00, G08B; localización de defectos a lo largo de las líneas G01R 31/08; dispositivos de protección H01H). › H02H 3/00 Circuitos de protección de seguridad para desconexión automática respondiendo directamente a un cambio indeseado de las condiciones eléctricas normales de trabajo con o sin reconexión (especialmente adaptados para máquinas o aparatos de tipos especiales o para la protección seccional de sistemas de cables o líneas H02H 7/00; sistemas para conmutación de la alimentación de reserva H02J 9/00). › sensible a un exceso de corriente (sensibles a una temperatura anormal causada por un exceso de corriente H02H 5/04).

Clasificación antigua:

  • H02H3/08 H02H 3/00 […] › sensible a un exceso de corriente (sensibles a una temperatura anormal causada por un exceso de corriente H02H 5/04).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

DISPOSITIVO Y METODO PARA DETERMINAR CORTOCIRCUITOS RAROS.

Fragmento de la descripción:

Dispositivo y método para determinar cortocircuitos raros.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo y un método para determinar la aparición de un cortocircuito esporádico. Más particularmente, la presente invención se refiere a un dispositivo de determinación de cortocircuito esporádico y un método de determinación de cortocircuito esporádico que detecta una corriente anómala que circula a través de un circuito eléctrico de un automóvil.

La patente de EE.UU. nº 4.023.264 describe un fusible plano instalado en una caja de fusibles de un automóvil. Los fusibles planos, que a menudo se utilizan en los circuitos eléctricos de los automóviles, tienen una característica de quemado lento. Debido a la característica de quemado lento, los fusibles planos no se funden por excesos de corriente momentáneos pero se funden por excesos de corriente que fluyen durante un determinado período de tiempo.

Los fusibles planos normalmente se funden y se rompen cuando sucede un cortocircuito total pero no se rompen cuando sucede un corto circuito esporádico. Un cortocircuito total provoca que una gran cantidad de corriente fluya continuamente en un circuito eléctrico. Un cortocircuito esporádico provoca que la corriente fluya intermitentemente y en un periodo de tiempo corto cuando, por ejemplo, las vibraciones provocan que el cableado eléctrico de un automóvil hace contacto con la carrocería del automóvil. Cuando la corriente de un cortocircuito esporádico fluye continuamente a través del cableado eléctrico del automóvil, por ejemplo, el cableado eléctrico puede calentarse.

Las publicaciones de patentes japonesas no examinadas n.os 61-191231 y 7-131925 describen métodos para determinar la aparición de cortocircuitos esporádicos. Sin embargo, estos métodos se centran sólo en valores de corriente y no evitan con precisión que los cables eléctricos se calienten.

El método descrito en la publicación nº. 7-131925 determina un nivel de anormalidad basándose en un valor acumulado de exceso de corriente por unidad de tiempo. Por lo tanto, los cortocircuitos esporádicos no son reconocidos con precisión en el método. La determinación de la anormalidad se retrasa o se avanza dependiendo de qué larga es la unidad de tiempo. Así, si la determinación de la anormalidad se realiza demasiado pronto, un pico de corriente, que se produce típicamente cuando se utiliza una lámpara como circuito de carga, se puede determinar como anormal.

Uno de los inventores de la presente invención describe un método para la determinación de un cortocircuito esporádico en la publicación de patente japonesa no examinada nº. 2001-45651 (Solicitud de Patente Japonesa no. 11-21553). En el método, la aparición de un cortocircuito esporádico se determina basándose en uno de por lo menos cuatro valores característicos. Los valores característicos se refieren a una corriente de carga anómala que supera un valor umbral predeterminado de corriente, el tiempo durante el cual la corriente anómala fluye continuamente, una relación de en-carga, que es la relación entre el tiempo durante el que fluye la corriente anómala en relación con un tiempo predeterminado, y el número de veces que la corriente de carga anómala supera el valor umbral predeterminado de corriente. Esto determina con precisión la aparición de un cortocircuito esporádico. Sin embargo, el método de determinación es complicado. Por lo tanto, existe la necesidad de determinar la aparición de un cortocircuito esporádico en una manera simplificada.

Compendio de la invención

Es un objeto de la presente invención proporcionar un dispositivo y un método para determinar con facilidad y precisión la aparición de un cortocircuito esporádico.

Para lograr el objetivo anterior, la presente invención se define por las características de la reivindicación 1.

Una perspectiva adicional de la presente invención es un método definido por las etapas del método de la reivindicación 8.

Otros aspectos y ventajas de la presente invención se harán claros de la descripción siguiente, tomados conjuntamente con los dibujos que se acompañan, que ilustran a modo de ejemplo los principios de la invención.

Breve descripción de los dibujos

La invención, junto con sus objetivos y ventajas, puede entenderse mejor haciendo referencia a la siguiente descripción de las realizaciones preferidas actualmente junto con los dibujos que se acompañan en los que:

La fig. 1 es un diagrama esquemático de circuito de un dispositivo para determinar cortocircuitos esporádicos de acuerdo con la presente invención;

La fig. 2A es una vista frontal en sección transversal que muestra el dispositivo para determinar cortocircuitos esporádicos de la figura 1;

La fig. 2B es una vista lateral en sección transversal que muestra el dispositivo para determinar cortocircuitos esporádicos de la figura 1;

La fig. 3 es un diagrama de flujo que ilustra un programa para determinar cortocircuitos esporádicos ejecutado por un circuito de determinación del dispositivo para determinar cortocircuitos esporádicos de la figura 1, y

La fig. 4 es una gráfica temporal que ilustra un exceso de corriente.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La fig. 1 es un diagrama esquemático de circuito de un dispositivo para determinar cortocircuitos esporádicos de acuerdo con una realización preferida de la presente invención. El dispositivo para determinar cortocircuitos esporádicos está incorporado en un elemento 50 de fusible de automóvil que determina la aparición de un cortocircuito esporádico. El elemento 50 de fusible incluye un sensor (fusible) 2 y un circuito de determinación (circuito de control) 6.

La figura 2A es una vista frontal en sección transversal del elemento 50 de fusible y la figura 2B es una vista lateral en sección transversal del elemento 50 de fusible. Tal como se muestra en las figuras 2A y 2B, el elemento 50 de fusible tiene una carcasa 100. La carcasa 100 está formada por cubiertas 100a, 100b de carcasa, que están hechas de una resina sintética aislante y resistente al calor. Dos terminales conductores 102a, 102b, que están separados entre sí, unos terminales macho 104, 105, 106, y un circuito de control 6 se disponen entre las cubiertas 100a, 100b de carcasa. Los terminales macho 104, 105, 106 se encuentran entre los terminales conductores 102a, 102b. Los terminales conductores 102a, 102b y los terminales macho 104, 105, 106 se extienden desde la carcasa 100.

Los dos terminales conductores 102a, 102b están conectados integralmente por un fusible fino 2, cuyas características dependen de la capacidad de corriente.

El circuito de control 6 tiene un terminal 6a de entrada de interruptor, un primer terminal de salida 6b, un segundo terminal de salida 6c, dos terminales de entrada 6d, 6e, y un terminal 6f de entrada de suministro de energía. Los terminales de entrada 6d, 6e están conectados a las placas de conexión 2a, 2b dispuestas en el lado interno de las terminales conductores 102a, 102b, respectivamente. El terminal 6a de entrada de interruptor está conectado al terminal macho 106, por el que se introduce una señal SW. El primer terminal de salida 6b está conectado al terminal macho 104, que se utiliza para una señal de parada. El segundo terminal de salida (terminal de tierra) 6c está conectado al terminal macho 105, que se utiliza como una masa. El terminal de entrada 6f de suministro de energía está conectado a la placa de conexión 2a.

El elemento 50 de fusible está conectado a una base de terminales (no mostrada), que se incluye en un circuito eléctrico del automóvil. Una señal (voltaje) de detección, que se basa en una corriente de carga IL que fluye a través del fusible 2, se suministra constantemente al circuito de control 6 a través de las placas de conexión 2a, 2b y los terminales de entrada 6d, 6e. El fusible 2 tiene una impedancia predeterminada Z.

Un interruptor 15 de una carga objeto está conectado al terminal macho 106 de entrada de señal SW. El circuito de control 6 recibe una señal de interruptor abierto cuando el interruptor 15 está abierto y recibe la señal de interruptor cerrado cuando el interruptor 15 está cerrado.

Como se muestra en la figura 1, una batería BT del automóvil está conectada a un circuito de carga 5 a través del elemento 50 de fusible y un transistor MOSFET de potencia (en lo sucesivo, simplemente denominado...

 


Reivindicaciones:

1. Un dispositivo de determinación de cortocircuitos raros para determinar si ha tenido lugar en un circuito de carga un cortocircuito raro que resulta de la generación de calor que excede un valor predeterminado, incluyendo el dispositivo de determinación de cortocircuitos raros un sensor (2) para detectar una corriente de carga que fluye a través del circuito de carga y para generar una señal de detección, y un circuito de determinación (6) conectado al sensor para determinar si ha tenido lugar una cortocircuito raro, estando caracterizado el dispositivo de determinación de cortocircuitos raros porque: el circuito de determinación calcula uno de un primer parámetro y un segundo parámetro cada intervalo de tiempo predeterminado basándose en la señal de detección, refiriéndose el primer parámetro a un primer período de tiempo durante el cual la corriente de carga excede un valor de corriente de referencia predeterminado, y refiriéndose el segundo parámetro a un segundo período de tiempo durante el cual la corriente de carga es menor o igual que el valor de corriente de referencia predeterminado, en donde el circuito de determinación acumula el calculado de los parámetros cada intervalo de tiempo predeterminado para calcular un valor de parámetro acumulativo y determina si ha tenido lugar un cortocircuito raro basándose en el valor de parámetro acumulativo. 2. El dispositivo de determinación de cortocircuitos raros según la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de determinación está conectado a un circuito de corte para detener el suministro de la corriente de carga desde una alimentación de energía al circuito de carga, y en donde el circuito de determinación controla el circuito de corte para detener el suministro de la corriente de carga al circuito de carga cuando se determine que ha tenido lugar un cortocircuito raro. 3. El dispositivo de determinación de cortocircuitos raros según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer parámetro es uno de calor de Joule y calor de arco que son generados en relación con el primer período de tiempo en el circuito de carga, el segundo parámetro es calor radiado desde el circuito de carga durante el segundo período de tiempo, y el circuito de determinación calcula uno del calor de Joule, el calor de arco y el calor radiado. 4. El dispositivo de determinación de cortocircuitos raros según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo de determinación acumula el calor calculado de los calores para calcular un calor total y determina si ha tenido lugar un cortocircuito raro basándose en el calor total. 5. El dispositivo de determinación de cortocircuitos raros según la reivindicación 4, caracterizado porque el circuito de determinación de- 2 termina que ha tenido lugar un cortocircuito raro cuando el calor total excede un valor predeterminado. 6. El dispositivo de determinación de cortocircuitos raros según la reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo de determinación suma el calor de Joule o el calor de arco y resta el calor radiado cuando se calcula el calor total. 7. El dispositivo de determinación de cortocircuitos raros según la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo de determinación está conectado a un circuito de corte para detener el suministro de la corriente de carga desde la alimentación de energía al circuito de carga, y en donde el circuito de determinación controla el circuito de corte para detener el suministro de la corriente de carga al circuito de carga cuando se determina que ha tenido lugar un cortocircuito raro. 8. Un método para determinar si ha tenido lugar en un circuito de carga un cortocircuito raro que resulta de la generación de calor que excede un valor predeterminado, incluyendo el método las etapas de detectar una corriente de carga que fluye a través del circuito de carga para generar una señal de detección, y comparar la corriente de carga con un valor de corriente de referencia basándose en la señal de detección, estando caracterizado el método por las etapas de: calcular uno de un primer parámetro y un segundo parámetro cada intervalo de tiempo predeterminado basándose en la señal de detección, en donde el primer parámetro se refiere a un primer período de tiempo, durante el cual la corriente de carga excede un valor de corriente de referencia predeterminado, y el segundo parámetro se refiere a un segundo período de tiempo, durante el cual la corriente de carga es menor o igual que el valor de corriente de referencia predeterminado; acumular el parámetro calculado de los parámetros cada intervalo de tiempo predeterminado para calcular un valor de parámetro acumulativo; determinar si el valor de parámetro acumulativo ha excedido un valor acumulativo predeterminado; y detener el suministro de la corriente de carga al circuito de carga cuando el valor de parámetro acumulativo excede el valor acumulativo predeterminado. 9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque el primer parámetro es uno de calor de Joule y calor de arco que se generan en relación con el primer período de tiempo en el circuito de carga, y el segundo parámetro es calor radiado que sale del circuito de carga durante el segundo período de tiempo, en donde la etapa de calcular incluye calcular uno del calor de Joule, el calor de arco y el calor radiado, la etapa de acumular incluye acumular el calor calculado de los calores y calcular una calor total, y la etapa de detener incluye detener el suministro de la corriente de carga al circuito de carga cuando el calor total excede un calor predeterminado. 3 ES 2 173 826 T1 4 10. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque la etapa de acumulación incluye sumar el calor de Joule o el calor de arco y restar el calor radiado cuando se calcula el calor total. NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del 7-10-1992, no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté o no incluída en la mencionada reserva. 3 4 ES 2 173 826 T1 ES 2 173 826 T1 6 ES 2 173 826 T1

 

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