(19)
(11)EP 3 020 059 B1

(12)EUROPEAN PATENT SPECIFICATION

(45)Mention of the grant of the patent:
29.07.2020 Bulletin 2020/31

(21)Application number: 14742066.5

(22)Date of filing:  26.06.2014
(51)International Patent Classification (IPC): 
H01H 71/12(2006.01)
H02H 7/22(2006.01)
H02H 3/093(2006.01)
(86)International application number:
PCT/US2014/044226
(87)International publication number:
WO 2015/006057 (15.01.2015 Gazette  2015/02)

(54)

ELECTRONIC PROTECTION CIRCUIT AND METHOD OF CONTROLLING THE SAME

ELEKTRONISCHE SCHUTZSCHALTUNG UND STEUERUNGSVERFAHREN DAFÜR

CIRCUIT DE PROTECTION ÉLECTRONIQUE ET SON PROCÉDÉ DE CONTRÔLE


(84)Designated Contracting States:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priority: 08.07.2013 US 201313936303

(43)Date of publication of application:
18.05.2016 Bulletin 2016/20

(73)Proprietor: Eaton Corporation
Cleveland, OH 44122 (US)

(72)Inventors:
  • SU, Nan
    Suzhou Jiangsu 215121 (CN)
  • XIN, Jiankun
    Suzhou Jiangsu 215121 (CN)
  • CHEN, Zhenbo
    Suzhou Jiangsu 215121 (CN)
  • CHEN, Yibo
    Suzhou Jiangsu 215121 (CN)

(74)Representative: Emde, Eric 
Wagner & Geyer Partnerschaft mbB Patent- und Rechtsanwälte Gewürzmühlstrasse 5
80538 München
80538 München (DE)


(56)References cited: : 
EP-A2- 0 279 691
US-A1- 2006 279 884
US-A1- 2013 057 247
US-A1- 2005 273 207
US-A1- 2007 008 670
  
  • ABB: "REF541,543,545 Protection, Monitoring and Control Technical Reference Manual Part 1, General", 19990630, vol. G/30.06.1999, 30 June 1999 (1999-06-30), pages 1-79, XP002505594,
  
Note: Within nine months from the publication of the mention of the grant of the European patent, any person may give notice to the European Patent Office of opposition to the European patent granted. Notice of opposition shall be filed in a written reasoned statement. It shall not be deemed to have been filed until the opposition fee has been paid. (Art. 99(1) European Patent Convention).


Description

BACKGROUND


Field



[0001] The disclosed concept relates generally to fuses and, more particularly, to fuse circuits for interrupting current flowing through a power circuit. The disclosed concept also relates to methods of controlling fuse circuits.

Background Information



[0002] Fuses have been employed to protect power circuits from over-current conditions. One type of fuse includes a conductive element which is connected in series with the protected power circuit. The conductive element heats up due to current flowing therethrough. The fuse is designed such that when the current flowing through the power circuit exceeds a predetermined level, the conductive element becomes hot enough to melt and interrupt the current flowing through the power circuit.

[0003] However, it is difficult to control the precise level of current at which the element of the fuse will melt and interrupt current flow. Additionally, it takes time for the element of the fuse to sufficiently heat up and melt. Thus, it is difficult to control or reduce the response time of the fuse. Furthermore, once the fuse is blown, at least the conductive element of the fuse needs to be replaced in order for the fuse to be usable again.

[0004] There is room for improvement in fuse circuits. There is also room for improvement in methods of controlling fuse circuits.

[0005] US 2005 273 207 A1 for example describes a protection system for a power distribution system having a plurality of breakers arranged in a hierarchy to protect a power circuit. The circuit breakers can operate automatically or they can be controlled by the system. Said system monitors conditions on the power circuit and uses a trip algorithm to determine when to control the circuit breakers to open their separable contacts. US 2007 008 670 A1 relates to a protection system for a power distribution system, having a processor, a breaker, a network coupled to the processor, a first module coupled to the network and the breaker, a second module coupled to the network and an algorithm. The algorithm monitors for a permission to trip request. If a plurality of permission to trip requests are received during a given time period, the algorithm issues a permission granted command to the first module and a hold command to the second module. A similar system is provided in US 2006 279 884 A1.

[0006] Document ABB: "REF541, 543, 545 Protection, Monitoring and Control Technical Reference Manual Part 1, General", 19990630, vol. G/30.06.1999, discloses another electronic protection circuit according to prior art.

SUMMARY



[0007] These needs and others are met by aspects of the disclosed concept which provide an electronic fuse circuit for interrupting a current flowing through a power circuit. These needs and others are also met by aspects of the disclosed concept which provide a method for controlling an electronic fuse circuit and a non-transitory computer readable medium including the same. In accordance with the invention, an electronic protection circuit, a method of controlling an electronic protection circuit and a non-transitory computer readable medium as set forth in claim 1, 4 and 9, respectively, are provided. Further embodiments are inter alia disclosed in the dependent claims.

[0008] In accordance with aspects of the disclosed concept, an electronic protection circuit for interrupting a current flowing through a power circuit comprises the features of claim 1.

[0009] In accordance with other aspects of the disclosed concept, a method controls an electronic protection circuit configured to interrupt a current flowing through a power circuit, the electronic protection circuit including a trip switch structured to open to interrupt the current flowing through the power circuit and to close to permit the current to flow through the power circuit, and a trip circuit structured to control the trip switch based on a magnitude of the current flowing through the power circuit. The method comprises the steps of claim 4.

[0010] In accordance with other aspects of the disclosed concept, a non-transitory computer readable medium stores one or more programs, including instructions, which when executed by the disclosed electronic protection circuit causes the electronic protection circuit to perform the disclosed method of controlling an electronic protection circuit.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS



[0011] A full understanding of the disclosed concept can be gained from the following description of the preferred embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings in which:

Figure 1 is a block diagram in schematic form of an electronic protection circuit in accordance with an example embodiment of the disclosed concept;

Figure 2 is a circuit diagram of an electronic protection circuit for a power circuit in accordance with an example embodiment of the disclosed concept;

Figure 3A is a plot of the current flowing through the power circuit of Figure 2;

Figure 3B is a plot of the voltage at node A of Figure 2;

Figure 3C is a plot of the voltage at node B of Figure 2; and

Figure 4 is a flowchart of a method of controlling an electronic protection circuit in accordance with embodiments of the disclosed concept.


DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS



[0012] Directional phrases used herein, such as, for example, left, right, front, back, top, bottom and derivatives thereof, relate to the orientation of the elements shown in the drawings and are not limiting upon the claims unless expressly recited therein.

[0013] As employed herein, the statement that two or more parts are "coupled" together shall mean that the parts are joined together either directly or joined through one or more intermediate parts.

[0014] As employed herein, the term "number" shall mean one or an integer greater than one (i.e., a plurality).

[0015] As employed herein, the term "processor" shall mean a programmable analog and/or digital device that can store, retrieve and process data; a controller; a control circuit; a computer; a workstation; a personal computer; a digital signal processor; a microprocessor; a microcontroller; a microcomputer; a central processing unit; a mainframe computer; a mini-computer; a server; a networked processor; or any suitable processing device or apparatus.

[0016] Referring to Figure 1, an electronic protection circuit 1, which may also be named as an electronic fuse circuit 1 is electrically connected to a power circuit including a power source 2 and a load 3. The electronic fuse circuit 1 is configured to interrupt the current I flowing through the power circuit.

[0017] The electronic fuse circuit 1 includes a trip switch 10 (e.g., without limitation, a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), a current sensing circuit 20, a trip circuit 30, and a processor 40. The trip switch 10 is structured to open to interrupt the current I flowing through the power circuit and to close to permit the current I to flow through the power circuit. The current sensing circuit 20 is structured to sense when a magnitude of the current I is greater than a predetermined magnitude. The trip circuit 30 is configured to control operation of the trip switch 10. When the magnitude of the current I is less than the predetermined magnitude, the trip circuit 30 controls the trip switch 10 to close, and when the magnitude of the current I is greater than the predetermined magnitude (e.g., without limitation, an over-current condition in the power circuit; 350 mA; any suitable current value), the trip circuit 30 controls the trip switch 10 to open and interrupt the current I flowing in the power circuit.

[0018] - The processor 40 includes a routine 41 structured to monitor a characteristic of the trip circuit 30 and, when the monitored characteristic meets a predetermined criteria, to enter an override mode and control the trip circuit 30 to control the trip switch 10 to open regardless of the magnitude of the current I. After a predetermined period of time, the routine 41 exits the override mode and resumes monitoring the characteristic of the trip circuit 30. Also, when the routine 41 exits the override mode, the trip circuit 30 resumes controlling the trip switch 10 based on the magnitude of the current I flowing in the power circuit.

[0019] Referring to Figure 2, a circuit diagram of the electronic fuse circuit 10 in accordance with an example embodiment of the disclosed concept shows circuit components of the current sensing circuit 20 and the trip circuit 30 in more detail. The current sensing circuit 20 includes first and second resistors R1,R2 and a first switch 21 (e.g., without limitation, a bipolar junction transistor). The first resistor R1 is electrically connected in series with the power circuit and the second resistor R2 is electrically connected between the power circuit and the first switch 21. Resistance values of the first and second resistors R1,R2 are selected such that the first switch 21 closes when the magnitude of the current I is greater than the predetermined magnitude. When the first switch 21 closes, the current sensing circuit 20 outputs a signal to the trip circuit 30. The signal indicates to the trip circuit 30 that the magnitude of the current I is greater than the predetermined magnitude.

[0020] The trip circuit 30 includes second and third switches 31,32 (e.g., without limitation, metal-oxide-semiconductor field-effect transistors). The trip circuit 30 further includes resistors R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9, capacitors C1,C2, and diodes D1,D2. The trip circuit 30 is also electrically connected to a supply voltage Vcc and a ground GND which may be provided by a power supply (not shown).

[0021] When the trip circuit 30 receives the signal from the current sensing circuit 20, the second switch 31 closes. Closing of the second switch 31 causes the third switch 32 to open, which in turn causes the trip circuit 30 to control the trip switch 10 to open and interrupt the current I flowing through the power circuit. When the trip switch 10 opens and interrupts the current I, the magnitude of the current I will fall below the predetermined magnitude leading to the trip circuit 30 controlling the trip switch 10 to close and permit the current I to flow through the power circuit. However, if there is a condition in the power circuit that causes the magnitude of the current I to continue to rise above the predetermined magnitude each time the trip switch 10 is closed, the trip circuit 30 will repeatedly open and close the trip switch 30.

[0022] In order to detect when the trip circuit 30 controls the trip switch 10 to close, the routine 41 of the processor 40 monitors a characteristic of the trip circuit and determines whether the monitored characteristic meets a predetermined criteria. For example and without limitation, the routine 41 monitors a voltage signal at a first node A. When the routine 41 detects a change in voltage at node A (e.g., without limitation, a rise in voltage), the routine 41 enters an override mode. In the override mode, the routine 41 controls the trip circuit 30 to control the trip switch 10 to open regardless of the magnitude of the current I. For example and without limitation, the routine 41 outputs a low signal to a second node B which causes the third switch 32 to open, thus causing trip switch 10 to open.

[0023] The routine 41 may wait a first predetermined period of time (e.g., without limitation, a trip time; 20ms; any suitable time) before entering the override mode. After entering the override mode, the routine 41 waits a second predetermined period time (e.g., without limitation, a recovery time; 5s; any suitable time) before exiting the override mode and permitting the trip circuit 30 to once again control the trip switch 10 based on the magnitude of the current I.

[0024] While particular circuit components and a particular arrangement of the circuit components for the electronic fuse circuit 1 of Figure 2 are disclosed, it should be appreciated that the disclosed concept is not limited thereto. It should be appreciated that various selections of suitable components and arrangements may be employed in the electronic fuse circuit 1 without departing from the scope of the claims.

[0025] An example operation of the electronic fuse circuit 1 over a period of time will now be described with reference to the plots shown in Figures 3A, 3B, and 3C. The plots are broken into four periods of time, an initial period of time T0, the first predetermined period of time T1, the second predetermined period of time T2, and a third period of time T3. In Figure 3A, the magnitude of the current I is shown as a solid line and the predetermined magnitude is shown as a dashed line. In Figure 3B, the voltage signal at the first node A of Figure 2 is shown. In Figure 3C, a voltage at the second node B of Figure 2 is shown.

[0026] During the initial period of time T0, the magnitude of the current I is less than the predetermined magnitude. At the end of the initial period of time T0, the magnitude of the current I becomes greater than the predetermined magnitude. When the magnitude of the current I becomes greater than the predetermined magnitude, the voltage at the first node A rises, as shown in Figure 3B, due to the third switch 32 opening. During the first predetermined period of time T1, the magnitude of the current I and the voltage signal at the first node A oscillate due to the trip switch 10 being repeatedly opened and closed by the trip circuit 30.

[0027] After the first predetermined period of time T1, the routine 41 of the processor 40 enters the override mode and outputs a low signal to the second node B, as shown in Figure 3C. The low signal at the second node B causes the voltage signal at the first node A to remain high, which in turn causes the trip switch 10 and the magnitude of the current I to fall. Throughout the second predetermined period of time T2, this condition remains constant.

[0028] At the end of the second predetermined period of time T2, the routine 41 exits the override mode and removes the low signal from the second node B, as shown in Figure 3C. Removing the low signal from the second node B causes the voltage signal at the first node A to drop and cause the trip switch 10 to close. By closing the trip switch 10, the magnitude of the current I is able to rise, as shown in Figure 3A. During the third period of time T3, as in the initial period of time T0, the trip circuit 30 once again controls the trip switch 10 based on the magnitude of the current I.

[0029] Figure 4 shows the routine 41 of the processor 40. The routine 41 starts by monitoring a characteristic of the trip circuit 30 at 42. The routine 41 then determines whether the monitored characteristic meets a predetermined criteria at 43. When the monitored characteristic meets the predetermined criteria, the routine 41 enters the override mode after a first predetermined period of time in 44. The routine 41 then waits a second predetermined period of time at 45 before exiting the override mode at 46. After exiting the override mode, the routine 41 returns to monitoring the characteristic of the trip circuit 30.

[0030] The disclosed concept can also be embodied as computer readable codes on a tangible, non-transitory computer readable recording medium. The computer readable recording medium is any data storage device that can store data which can be thereafter read by a computer system. Non-limiting examples of the computer readable recording medium include read-only memory (ROM), non-volatile random-access memory (RAM), CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, disk storage devices, and optical data storage devices.

[0031] The particular arrangements disclosed are meant to be illustrative only and not limiting as to the scope of the claims appended.


Claims

1. An electronic protection circuit (1) for interrupting a current flowing through a power circuit (2, 3), the electronic protection circuit (1) comprising:

a trip switch (10) structured to open to interrupt the current flowing through the power circuit (2, 3) and to close to permit the current to flow through the power circuit (2, 3);

a current sensing circuit (20) including a first resistor (R1), a second resistor (R2), and a first switch (21), and being structured to sense when a magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than a predetermined magnitude and, in response thereto, to close the first switch (21) ;

a trip circuit (30) structured to control the trip switch (10) to open in response to the current sensing circuit (20) sensing that the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than the predetermined magnitude and to control the trip switch (10) to close when the current sensing circuit (20) does not sense that the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than the predetermined magnitude; and

a processor (40) having a routine (41), the routine (41) being structured to monitor a characteristic of the trip circuit (30) and, when the monitored characteristic meets a predetermined criteria, to enter an override mode,

wherein, in the override mode, the routine (41) of the processor (40) is structured to output a first signal to the trip circuit (30) which controls the trip circuit (30) to control the trip switch (10) to open and remain open regardless of the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3);

wherein the current sensing circuit (20) is structured to output a second signal to the trip circuit (30) in response to sensing that the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than the predetermined magnitude;

wherein the trip circuit (30) includes a second switch (31) and a third switch (32);

wherein the second switch (31) is structured to receive the second signal from the current sensing circuit (20) and to close in response to receiving the second signal;

wherein the third switch (32) is structured to open when the second switch (31) closes;

wherein, when the third switch (32) is open, the trip circuit (30) is configured to control the trip switch (10) to open;

wherein the third switch (32) is electrically coupled to the processor (40); and

wherein the routine (41) of the processor (40) is structured to cause the processor (40) to output the first signal to the third switch (32) to open when in the override mode.


 
2. The electronic protection circuit (1) of claim 1, wherein the routine (41) of the processor (40) is further structured to enter the override mode a first predetermined period of time (T1) after the monitored characteristic meets the predetermined criteria, and wherein the routine (41) of the processor (40) is further structured to exit the override mode a second predetermined time (T2) after entering the override mode, and to resume monitoring the characteristic of the trip circuit (30).
 
3. The electronic protection circuit (1) of claim 1, wherein the trip circuit (30) includes a node (A, B); wherein the monitored characteristic of the trip circuit (30) is a voltage signal at the node (A, B); and wherein the predetermined criteria is a change in a magnitude of the voltage signal at the node (A, B).
 
4. A method of controlling an electronic protection circuit (1) configured to interrupt a current flowing through a power circuit (2,3), the electronic protection circuit (1) including a trip switch (10) structured to open to interrupt the current flowing through the power circuit (2, 3) and to close to permit the current to flow through the power circuit (2, 3), a current sensing circuit (20) including a first resistor (R1), a second resistor (R2), and a first switch (21), and being structured to sense when a magnitude of the current flowing through the power circuit is greater than a predetermined magnitude, and, in response thereto, to close the first switch (21), a trip circuit (30) structured to control the trip switch (10) based on a magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3), and a processor (40) having a routine (41), the routine (41) being structured to monitor a characteristic of the trip circuit (30) and, when the monitored characteristic meets a predetermined criteria, to enter an override mode,
wherein, in the override mode, the routine (41) of the processor (40) is structured to output a first signal to the trip circuit (30) which controls the trip circuit (30) to control the trip switch (10) to open and remain open regardless of the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3), the method comprising:

controlling the trip switch (10) to open in response to the current sensing circuit (20) sensing that the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than the predetermined magnitude;

controlling the trip switch (10) to close when the current sensing circuit (20) does not sense that the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than the predetermined magnitude;

monitoring a characteristic of the trip circuit (30) with the processor (40);

determining whether the characteristic of the trip circuit (30) meets a predetermined criteria with the processor (40); and

entering an override mode and, in the override mode, outputting a first signal to the trip circuit (30) with the processor (40) which controls the trip circuit (30) to control the trip switch (10) to open and remain open regardless of the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) and controlling the trip circuit (30) to open the trip switch (10);

wherein the current sensing circuit (20) is structured to output a second signal to the trip circuit (30) in response to sensing that the magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3) is greater than the predetermined magnitude;

wherein the trip circuit (30) includes a second switch (31) and a third switch (32);

wherein the second switch (31) is structured to receive the second signal from the current sensing circuit (20) and to close in response to receiving the second signal;

wherein the third switch (32) is structured to open when the second switch (31) closes;

wherein, when the third switch (32) is open, the trip circuit (30) controls the trip switch (10) to open;

wherein the third switch (32) is electrically coupled to the processor (40); and

wherein the routine (41) of the processor (40) is structured to cause the processor (40) to output the first signal to the third switch (32) to open when in the override mode.


 
5. The method of claim 4, wherein said entering the override mode further includes entering the override mode a first predetermined period of time (T1) after the monitored characteristic meets the predetermined criteria.
 
6. The method of claim 4, further comprising:
exiting the override mode and permitting the trip circuit (30) to control the trip switch (10) based on a magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3).
 
7. The method of claim 6, wherein said exiting the override mode further includes exiting the override mode a second predetermined time (T2) after entering the override mode and resuming monitoring the characteristic of the trip circuit (30).
 
8. The method of claim 4, wherein the trip circuit (30) includes a node (A, B); wherein the monitored characteristic of the trip circuit (30) is a voltage signal at the node (A, B); and wherein the predetermined criteria is a change in a magnitude of the voltage signal at the node (A, B).
 
9. A non-transitory computer readable medium storing one or more programs, including instructions, which when executed by the electronic protection circuit of claim 1 causes the electronic protection circuit to perform the method of anyone of claims 4 to 8.
 
10. The non-transitory computer readable medium of claim 9, wherein said entering the override mode further includes entering the override mode a first predetermined period of time (T1) after the monitored characteristic meets the predetermined criteria.
 
11. The non-transitory computer readable medium of claim 9, further comprising:
exiting the override mode and permitting the trip circuit (30) to control the trip switch (10) based on a magnitude of the current flowing through the power circuit (2, 3).
 
12. The non-transitory computer readable medium of claim 11, wherein said exiting the override mode further includes exiting the override mode a second predetermined time (T2) after entering the override mode and resuming monitoring the characteristic of the trip circuit (30).
 
13. The non-transitory computer readable medium of claim 9, wherein the trip circuit (30) includes a node (A, B);
wherein the monitored characteristic of the trip circuit (30) is a voltage signal at the node (A, B); and
wherein the predetermined criteria is a change in a magnitude of the voltage signal at the node (A, B).
 


Ansprüche

1. Eine elektronische Schutzschaltung (1) zum Unterbrechen eines durch eine Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms, wobei die elektronische Schutzschaltung (1) Folgendes aufweist:

einen Auslöseschalter (10), der so aufgebaut ist, dass er sich öffnet, um den durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Strom zu unterbrechen, und dass er sich schließt, um den Strom durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließen zu lassen;

eine Stromerfassungsschaltung (20), die einen ersten Widerstand (R1), einen zweiten Widerstand (R2) und einen ersten Schalter (21) enthält und die so aufgebaut ist, dass sie erfasst, wenn eine Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als eine vorbestimmte Größe ist, und, als Reaktion darauf, den ersten Schalter (21) schließt;

eine Auslöseschaltung (30), die aufgebaut ist, den Auslöseschalter (10) so zu steuern, dass er sich öffnet, und zwar als Reaktion darauf, dass die Stromerfassungsschaltung (20) erfasst, dass die Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als die vorbestimmte Größe ist, und den Auslöseschalter (10) so zu steuern, dass er sich schließt, wenn die Stromerfassungsschaltung (20) nicht erfasst, dass die Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als die vorbestimmte Größe ist; und

einen Prozessor (40) mit einer Routine (41), wobei die Routine (41) so strukturiert ist, dass sie eine Eigenschaft bzw. Kennlinie der Auslöseschaltung (30) überwacht und, wenn die überwachte Kennlinie ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, in einen Überschreibe- bzw. Übersteuerungsmodus eintritt,

wobei die Routine (41) des Prozessors (40) im Übersteuerungsmodus so strukturiert ist, dass sie ein erstes Signal an die Auslöseschaltung (30) ausgibt, die die Auslöseschaltung (30) steuert, um den Auslöseschalter (10) so zu steuern, dass er sich unabhängig von der Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms öffnet und offen bleibt;

wobei die Stromerfassungsschaltung (20) so strukturiert ist, dass sie ein zweites Signal an die Auslöseschaltung (30) ausgibt, und zwar als Reaktion auf Erfassen, dass die Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als die vorbestimmte Größe ist;

wobei die Auslöseschaltung (30) einen zweiten Schalter (31) und einen dritten Schalter (32) aufweist;

wobei der zweite Schalter (31) so strukturiert ist, dass er das zweite Signal von der Stromerfassungsschaltung (20) empfängt und sich als Reaktion auf Empfangen des zweiten Signals schließt;

wobei der dritte Schalter (32) so strukturiert ist, dass er sich öffnet, wenn sich der zweite Schalter (31) schließt;

wobei, wenn der dritte Schalter (32) offen ist, die Auslöseschaltung (30) eingerichtet ist, den Auslöseschalter (10) zu steuern, so dass er sich öffnet; wobei der dritte Schalter (32) elektrisch mit dem Prozessor (40) verbunden ist; und

wobei die Routine (41) des Prozessors (40) so strukturiert ist, den Prozessor (40) zu veranlassen, das erste Signal an den dritten Schalter (32) auszugeben, so dass er sich öffnet, wenn er sich im Übersteuerungsmodus befindet.


 
2. Die elektronische Schutzschaltung (1) nach Anspruch 1, wobei die Routine (41) des Prozessors (40) ferner so strukturiert ist, dass sie nach einer ersten vorbestimmte Zeitspanne (T1), nach der die überwachte Kennlinie die vorbestimmten Kriterien erfüllt, in den Übersteuerungsmodus eintritt, und wobei die Routine (41) des Prozessors (40) ferner so strukturiert ist, dass sie den Übersteuerungsmodus nach einer zweiten vorbestimmten Zeit (T2), nach der sie in den Übersteuerungsmodus eingetreten ist, verlässt und die Überwachung der Kennlinie der Auslöseschaltung (30) wieder aufnimmt.
 
3. Die elektronische Schutzschaltung (1) nach Anspruch 1, wobei die Auslöseschaltung (30) einen Knoten bzw. Netzknoten (A, B) aufweist; wobei die überwachte Kennlinie der Auslöseschaltung (30) ein Spannungssignal am Knoten (A, B) ist; und wobei das vorbestimmte Kriterium eine Änderung in einer Größe des Spannungssignals am Knoten (A, B) ist.
 
4. Ein Verfahren zum Steuern einer elektronischen Schutzschaltung (1), die eingerichtet ist, einen durch eine Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Strom zu unterbrechen, wobei die elektronische Schutzschaltung (1) einen Auslöseschalter (10) aufweist, der so strukturiert ist, dass er sich öffnet, um den durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Strom zu unterbrechen, und sich schließt, um zuzulassen, dass der Strom durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließt, eine Stromerfassungsschaltung (20), die einen ersten Widerstand (R1), einen zweiten Widerstand (R2) und einen ersten Schalter (21) aufweist und so strukturiert ist, dass sie erfasst, wenn eine Größe des durch die Leistungsschaltung fließenden Stroms größer als eine vorbestimmte Größe ist, und, in Reaktion darauf, den ersten Schalter (21) schließt, eine Auslöseschaltung (30), die strukturiert ist, den Auslöseschalter (10) basierend auf einer Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms zu steuern, und einen Prozessor (40) mit einer Routine (41), wobei die Routine (41) so strukturiert ist, dass sie eine Eigenschaft bzw. Kennlinie der Auslöseschaltung (30) überwacht und, wenn die überwachte Kennlinie ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, in einen Überschreibe- bzw. Übersteuerungsmodus eintritt, wobei die Routine (41) des Prozessors (40) im Übersteuerungsmodus so strukturiert ist, dass sie ein erstes Signal an die Auslöseschaltung (30) ausgibt, die die Auslöseschaltung (30) steuert, um den Auslöseschalter (10) so zu steuern, dass er sich unabhängig von der Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms öffnet und offen bleibt, wobei das Verfahren Folgendes aufweist:

Steuern des Auslöseschalters (10), sich als Reaktion auf die Stromerfassungsschaltung (20) zu öffnen, die erfasst, dass die Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als die vorbestimmte Größe ist;

Steuern des Auslöseschalters (10) sich zu schließen, wenn die Stromerfassungsschaltung (20) nicht erfasst, dass die Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als die vorbestimmte Größe ist;

Überwachen einer Eigenschaft bzw. Kennlinie der Auslöseschaltung (30) mit dem Prozessor (40);

Bestimmen, ob die Kennlinie der Auslöseschaltung (30) mit dem Prozessor (40) ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt; und

Eintreten in einen Übersteuerungsmodus und, in dem Übersteuerungsmodus, Ausgeben eines ersten Signals an die Auslöseschaltung (30) mit dem Prozessor (40), der die Auslöseschaltung (30) steuert, um den Auslöseschalter (10) so zu steuern, dass er sich unabhängig von der Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms öffnet und offen bleibt, und Steuern der Auslöseschaltung (30), den Auslöseschalter (10) zu öffnen;

wobei die Stromerfassungsschaltung (20) so aufgebaut ist, dass sie ein zweites Signal an die Auslöseschaltung (30) ausgibt, und zwar als Reaktion auf Erfassen, dass die Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms größer als die vorbestimmte Größe ist;

wobei die Auslöseschaltung (30) einen zweiten Schalter (31) und einen dritten Schalter (32) aufweist;

wobei der zweite Schalter (31) strukturiert ist, das zweite Signal von der Stromerfassungsschaltung (20) zu empfangen und sich als Reaktion auf Empfangen des zweiten Signals schließt;

wobei der dritte Schalter (32) strukturiert ist, sich zu öffnen, wenn sich der zweite Schalter (31) schließt;

wobei, wenn der dritte Schalter (32) offen ist, die Auslöseschaltung (30) den Auslöseschalter (10) zum Öffnen steuert;

wobei der dritte Schalter (32) elektrisch mit dem Prozessor (40) verbunden ist; und

wobei die Routine (41) des Prozessors (40) strukturiert ist, den Prozessor (40) zu veranlassen, das erste Signal an den dritten Schalter (32) auszugeben, sich zu öffnen, wenn er sich im Übersteuerungsmodus befindet.


 
5. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Eintreten in den Übersteuerungsmodus ferner Eintreten in den Übersteuerungsmodus nach einer ersten vorbestimmten Zeitspanne (T1) aufweist, nach der die überwachte Kennlinie die vorbestimmten Kriterien erfüllt.
 
6. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren ferner Folgendes aufweist:
Verlassen des Übersteuerungsmodus und Zulassen, dass die Auslöseschaltung (30) den Auslöseschalter (10) basierend auf einer Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms steuert.
 
7. Das Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Verlassen des Übersteuerungsmodus ferner das Verlassen des Übersteuerungsmodus nach einer zweiten vorbestimmten Zeit (T2) nach dem Eintreten in den Übersteuerungsmodus und Wiederaufnehmen von Überwachen der Kennlinie der Auslöseschaltung (30) aufweist.
 
8. Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Auslöseschaltung (30) einen Knoten (A, B) aufweist; wobei die überwachte Kennlinie der Auslöseschaltung (30) ein Spannungssignal am Knoten (A, B) ist; und wobei das vorbestimmte Kriterium eine Änderung in einer Größe des Spannungssignals am Knoten (A, B) ist.
 
9. Ein nicht-flüchtiges, computerlesbares Medium, das ein oder mehrere Programme einschließlich Anweisungen speichert, die, wenn es von der elektronischen Schutzschaltung nach Anspruch 1 ausgeführt wird, die elektronische Schutzschaltung dazu veranlasst, das Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8 auszuführen.
 
10. Das nicht-flüchtige, computerlesbare Medium nach Anspruch 9, wobei das Eintreten in den Übersteuerungsmodus ferner Eintreten in den Übersteuerungsmodus nach einer ersten vorbestimmten Zeitspanne (T1) aufweist, nach der das überwachte Merkmal die vorbestimmten Kriterien erfüllt.
 
11. Das nicht-flüchtige, computerlesbares Medium nach Anspruch 9, das ferner Folgendes aufweist:
Verlassen des Übersteuerungsmodus und Erlauben, dass die Auslöseschaltung (30) den Auslöseschalter (10) steuert, und zwar basierend auf einer Größe des durch die Leistungsschaltung (2, 3) fließenden Stroms.
 
12. Das nicht-flüchtige, computerlesbare Medium nach Anspruch 11, wobei das Verlassen des Übersteuerungsmodus ferner Verlassen des Übersteuerungsmodus nach einer zweiten vorbestimmten Zeit (T2) nach dem Eintreten in den Übersteuerungsmodus und Wiederaufnehmen des Überwachens der Kennlinie der Auslöseschaltung (30) aufweist.
 
13. Das nicht-flüchtige, computerlesbare Medium nach Anspruch 9, wobei die Auslöseschaltung (30) einen Knoten (A, B) aufweist;
wobei die überwachte Kennlinie der Auslöseschaltung (30) ein Spannungssignal am Knoten (A, B) ist; und
wobei das vorbestimmte Kriterium eine Änderung in einer Größe des Spannungssignals am Knoten (A, B) ist.
 


Revendications

1. Circuit de protection électronique (1) destiné à interrompre un courant traversant un circuit de puissance (2, 3), le circuit de protection électronique (1) comprenant :

un commutateur de déclenchement (10) structuré pour s'ouvrir pour interrompre le courant traversant le circuit de puissance (2, 3) et pour se fermer pour permettre au courant de traverser le circuit de puissance (2, 3) ;

un circuit de détection de courant (20) comportant une première résistance (R1), une deuxième résistance (R2), et un premier commutateur (21), et qui est structuré pour détecter quand une amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) est supérieure à une amplitude prédéterminée et, en réponse à cela, pour fermer le premier commutateur (21) ;

un circuit de déclenchement (30) structuré pour commander au commutateur de déclenchement (10) de s'ouvrir en réponse au fait que le circuit de détection de courant (20) détecte que l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2,3) est supérieure à l'amplitude prédéterminée et pour commander au commutateur de déclenchement (10) de se fermer quand le circuit de détection de courant (20) ne détecte pas que l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2,3) est supérieure à l'amplitude prédéterminée ; et

un processeur (40) ayant une routine (41), la routine (41) étant structurée pour surveiller une caractéristique du circuit de déclenchement (30) et, quand la caractéristique surveillée répond à un critère prédéterminé, pour entrer dans un mode de priorité,

dans lequel, dans le mode de priorité, la routine (41) du processeur (40) est structurée pour fournir un premier signal au circuit de déclenchement (30) qui commande le circuit de déclenchement (30) pour amener le commutateur de déclenchement (10) à s'ouvrir et à rester ouvert indépendamment de l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) ;

dans lequel le circuit de détection de courant (20) est structuré pour fournir un deuxième signal au circuit de déclenchement (30) en réponse à la détection que l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) est supérieure à l'amplitude prédéterminée ;

dans lequel le circuit de déclenchement (30) comporte un deuxième commutateur (31) et un troisième commutateur (32) ;

dans lequel le deuxième commutateur (31) est structuré pour recevoir le deuxième signal provenant du circuit de détection de courant (20) et pour se fermer en réponse à la réception du deuxième signal ;

dans lequel le troisième commutateur (32) est structuré pour s'ouvrir quand le deuxième commutateur (31) se ferme ;

dans lequel, quand le troisième commutateur (32) est ouvert, le circuit de déclenchement (30) est configuré pour amener le commutateur de déclenchement (10) à s'ouvrir ;

dans lequel le troisième commutateur (32) est couplé électriquement au processeur (40) ; et

dans lequel la routine (41) du processeur (40) est structurée pour forcer le processeur (40) à fournir le premier signal pour que le troisième commutateur (32) s'ouvre pendant le mode de priorité.


 
2. Circuit de protection électronique (1) selon la revendication 1, dans lequel la routine (41) du processeur (40) est en outre structurée pour entrer dans le mode de priorité une première période de temps prédéterminée (T1) après que la caractéristique surveillée satisfait au critère prédéterminé, et dans lequel la routine (41) du processeur (40) est en outre structurée pour sortir du mode de priorité une deuxième période de temps prédéterminée (T2) après l'entrée dans le mode de priorité, et pour reprendre la surveillance de la caractéristique du circuit de déclenchement (30).
 
3. Circuit de protection électronique (1) selon la revendication 1, dans lequel le circuit de déclenchement (30) comporte un nœud (A, B) ; dans lequel la caractéristique surveillée du circuit de déclenchement (30) est un signal de tension au niveau du nœud (A, B) ; et dans lequel le critère prédéterminé est une modification de l'amplitude du signal de tension au niveau du nœud (A, B).
 
4. Procédé de commande d'un circuit de protection électronique (1) configuré pour interrompre un courant traversant un circuit de puissance (2, 3), le circuit de protection électronique (1) comportant un commutateur de déclenchement (10) structuré pour s'ouvrir pour interrompre le courant traversant le circuit de puissance (2, 3) et pour se fermer pour permettre au courant de traverser le circuit de puissance (2, 3), un circuit de détection de courant (20) comportant une première résistance (R1), une deuxième résistance (R2), et un premier commutateur (21), et qui est structuré pour détecter quand une amplitude du courant traversant le circuit de puissance est supérieure à une amplitude prédéterminée et, en réponse à cela, pour fermer le premier commutateur (21), un circuit de déclenchement (30) structuré pour commander le commutateur de déclenchement (10) sur la base d'une amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2,3), et un processeur (40) ayant une routine (41), la routine (41) étant structurée pour surveiller une caractéristique du circuit de déclenchement (30) et, quand la caractéristique surveillée satisfait à un critère prédéterminé, pour entrer dans un mode de priorité,
dans lequel, dans le mode de priorité, la routine (41) du processeur (40) est structurée pour fournir un premier signal au circuit de déclenchement (30) qui commande le circuit de déclenchement (30) pour amener le commutateur de déclenchement (10) à s'ouvrir et à rester ouvert indépendamment de l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3), le procédé comprenant les étapes suivantes :

la commande du commutateur de déclenchement (10) pour qu'il s'ouvre en réponse au fait que le circuit de détection de courant (20) détecte que l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) est supérieure à l'amplitude prédéterminée ;

la commande du commutateur de déclenchement (10) pour qu'il se ferme quand le circuit de détection de courant (20) ne détecte pas que l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) est supérieure à l'amplitude prédéterminée ;

la surveillance d'une caractéristique du circuit de déclenchement (30) avec le processeur (40) ;

la détermination de si la caractéristique du circuit de déclenchement (30) satisfait à un critère prédéterminé avec le processeur (40) ; et

l'entrée dans un mode de priorité et, dans le mode de priorité, la fourniture d'un premier signal au circuit de déclenchement (30) avec le processeur (40) qui commande le circuit de déclenchement (30) pour amener le commutateur de déclenchement (10) à s'ouvrir et à rester ouvert indépendamment de l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) et commandant le circuit de déclenchement (30) pour ouvrir le commutateur de déclenchement (10) ;

dans lequel le circuit de détection de courant (20) est structuré pour fournir un deuxième signal au circuit de déclenchement (30) en réponse à la détection que l'amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3) est supérieure à l'amplitude prédéterminée ;

dans lequel le circuit de déclenchement (30) comporte un deuxième commutateur (31) et un troisième commutateur (32) ;

dans lequel le deuxième commutateur (31) est structuré pour recevoir le deuxième signal provenant du circuit de détection de courant (20) et pour se fermer en réponse à la réception du deuxième signal ;

dans lequel le troisième commutateur (32) est structuré pour s'ouvrir quand le deuxième commutateur (31) se ferme ;

dans lequel, quand le troisième commutateur (32) s'ouvre, le circuit de déclenchement (30) amène le commutateur de déclenchement (10) à s'ouvrir ;

dans lequel le troisième commutateur (32) est couplé électriquement au processeur (40) ; et

dans lequel la routine (41) du processeur (40) est structurée pour forcer le processeur (40) à fournir le premier signal pour que le troisième commutateur (32) s'ouvre pendant le mode de priorité.


 
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel ladite entrée dans le mode de priorité comporte en outre l'entrée dans le mode de priorité une première période de temps prédéterminée (T1) après que la caractéristique surveillée satisfait au critère prédéterminé.
 
6. Procédé selon la revendication 4, comprenant en outre l'étape suivante :
la sortie du mode de priorité et l'autorisation au circuit de déclenchement (30) de commander le commutateur de déclenchement (10) sur la base d'une amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3).
 
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel ladite sortie du mode de priorité comporte en outre la sortie du mode de priorité une deuxième période de temps prédéterminée (T2) après l'entrée dans le mode de priorité et la reprise de la surveillance de la caractéristique du circuit de déclenchement (30).
 
8. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le circuit de déclenchement (30) comporte un nœud (A, B) ; dans lequel la caractéristique surveillée du circuit de déclenchement (30) est un signal de tension au niveau du nœud (A, B) ; et dans lequel le critère prédéterminé est une modification de l'amplitude du signal de tension au niveau du nœud (A, B).
 
9. Support lisible par ordinateur non transitoire stockant un ou plusieurs programmes, comportant des instructions, qui, quand elles sont exécutées par le circuit de protection électronique selon la revendication 1, amène le circuit de protection électronique à mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8.
 
10. Support lisible par ordinateur non transitoire selon la revendication 9, dans lequel ladite entrée dans le mode de priorité comporte en outre l'entrée dans le mode de priorité une première période de temps prédéterminée (T1) après que la caractéristique surveillée satisfait au critère prédéterminé.
 
11. Support lisible par ordinateur non transitoire selon la revendication 9, comprenant en outre :
la sortie du mode de priorité et l'autorisation au circuit de déclenchement (30) de commander le commutateur de déclenchement (10) sur la base d'une amplitude du courant traversant le circuit de puissance (2, 3).
 
12. Support lisible par ordinateur non transitoire selon la revendication 11, dans lequel ladite sortie du mode de priorité comporte en outre la sortie du mode de priorité une deuxième période de temps prédéterminée (T2) après l'entrée dans le mode de priorité et la reprise de la surveillance de la caractéristique du circuit de déclenchement (30).
 
13. Support lisible par ordinateur non transitoire selon la revendication 9, dans lequel le circuit de déclenchement (30) comporte un nœud (A, B) ;
dans lequel la caractéristique surveillée du circuit de déclenchement (30) est un signal de tension au niveau du nœud (A, B) ; et
dans lequel le critère prédéterminé est une modification d'une amplitude du signal de tension au niveau du nœud (A, B).
 




Drawing














Cited references

REFERENCES CITED IN THE DESCRIPTION



This list of references cited by the applicant is for the reader's convenience only. It does not form part of the European patent document. Even though great care has been taken in compiling the references, errors or omissions cannot be excluded and the EPO disclaims all liability in this regard.

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