继电器监视的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于监视至少一个开关的功能能力的装置，其中通过信号发生器 和至少一个电容器使交流电压信号耦合到要监视的开关的电流通路中，其中交流电压信号 通过至少一个另外的用于检测输出电压的电容器再次脱耦合。
【背景技术】
[0002] 本发明涉及检查开关、尤其继电器的功能能力。当这些开关在电路中具有安全相 关的任务时，在这些开关中主要对功能能力的监视感兴趣。因此可能需要的是，在故障情形 中例如在短路时确保电流回路与电网分离。这仅仅当用于分离的开关也可靠地运行并且尤 其可靠地断开以便电流回路与电流电网分离时才能够实现。
[0003] 由公开文献DE10 2006 054 877A1得知用于可靠关断电气负载（Verbraucher) 的这种安全开关装置。在其中公开的安全开关装置用于可靠地关断自动化运行的设备中的 电气负载并且具有至少一个用于连接信号装置（MeMegeriit)的输入端。此外，安全开关装 置具有分析处理与控制单元以及可以由分析处理与控制单元控制的至少一个开关元件。所 述开关元件构造用于中断到负载的电流供给路径。在此设置，开关元件是具有至少两个彼 此替代的开关路径的变换开关，其中第一开关路径位于到负载的电流供给路径中，其中第 二开关路径引导到监视单元。因此，开关单元可以将第一开关输入端或者与第二开关输入 端或者与第三开关输入端连接。为了功能能力的监视，给第二开关输入端或者第三开关输 入端施加测试信号。作为测试信号使用交流电压信号。如果第一开关输入端与第二开关输 入端连接，则测试信号到达信号分析处理单元并且可以被检测。这意味着，借助安全开关装 置可以确定开关是否闭合。
[0004] 然而，以上所描述的安全开关装置的不利是，在开关断开时不回读信号并且因此 不能明确地确定开关是断开的还是此外存在中断还是仅仅测试信号失效。
【发明内容】
[0005] 因此本发明的任务是，创造一种用于监视至少一个开关的功能能力的装置，所述 装置能够实现明确且无疑地检测开关的断开状态并且因此确保关断电压时的安全性。
[0006] 所述任务根据本发明通过权利要求1来解决。本发明的有利构型由从属权利要 求、说明书以及附图得出。
[0007] 本发明原则上适于监视任何开关的功能能力。但是本发明尤其适于检查继电器的 功能能力。在继电器中存在以下危险：在经常的开关过程中尤其在大电流时在开关过程中 出现高温并且由此存在开关接触部彼此焊接的危险。这导致不再断开继电器并且因此不再 能分离电流回路。这是安全风险并且因此必须在安全相关的电流回路中可靠地识别出。借 助本发明，这能够可靠地实现。为此，用于监视至少一个开关的功能能力的装置使用信号发 生器，所述信号发生器通过至少一个电容器将交流电压信号耦合到要监视的开关的电流通 路中。此外，所述交流电压信号可以通过用于检测输出电压的至少一个另外的电容器再次 脱耦合。现在根据本发明设置，仅仅当所述开关断开时才存在输出电压，而当所述开关闭合 时不存在输出电压。这具有以下大的优点：仅仅当开关断开时才可以检测输出电压。如果 例如信号发生器失效，则同样不存在输出电压并且因此信号化开关没有断开并且因此存在 安全问题。这在以上所描述的现有技术中不能实现，从而本发明显著提高安全性。
[0008] 在本发明的一种特别有利的构型中设置，并行地设置并且监视多个开关，所述多 个开关通过电容器施加有交流电压信号，并且仅仅当所有开关断开时才存在输出电压，而 当所述开关中的仅仅一个闭合时不存在输出电压。通过这种方式方法能够实现，借助信号 发生器和相应的耦合电容器监视任意多个并行设置的开关，因为仅仅当所有开关断开时才 存在输出电压。因此，当并行设置的开关中的仅仅一个具有损坏并且不再分离时，不存在输 出电压并且因此信号化开关中的至少一个是损坏的。通过这种方式方法可以成本有利地监 视任意多个开关，因为为了检测一个唯一的输出电压仅仅需要一个唯一的信号发生器。
[0009] 除继电器的监视以外，也能够实现监视半导体开关，以便例如确定电极是否已经 短路并且因此不再保证半导体开关的开关功能。
[0010]有利地设置，开关设置在电压供给的导体（Leiter)、中性导体和保护导体中。导 体、中性导体和保护导体是并行的线路，它们根据本发明可以通过各一个开关与电网分离。 因为所述开关全部并行地设置，所以能够实现并行地监视这些开关以确保可靠地分离所有 开关。当开关中的仅仅一个不再可靠地分离时不存在输出电压并且可靠地识别出安全问 题。因此根据本发明能够实现，通过分别在导体、中性导体和保护导体中设置开关来确保电 压供给装置与电网的可靠分离。
[0011] 有利地设置，交流电压信号通过变压器的绕组馈入。在这种情形中，不必须设置 附加的用于馈入交流电压信号的连接端，通过变压器的初级绕组馈入所述交流电压信号足 够。在此，当信号发生器是用于电压供给的电网部件的组成部分时是特别有利的。在这种 情形中，使用用于控制电网部件的高频交流电压作为副产物（Nebenprodukt)来充当交流 电压信号。所述交流电压信号则可以通过电网部件的已经提及的变压器绕组毫无问题地馈 入。这避免设置单独的信号发生器。
[0012] 在本发明的另一种构型中设置，交流电压的检测借助光电耦合器实现。光电耦合 器具有以下优点：所述光电耦合器能够实现所检测的交流电压和输出电压之间的电分离。 通过这种方式方法可以将具有开关的电流回路与具有输出电压的低电压的信号电流回路 可靠地电分离。对于光电耦合器替代地，所检测的交流电压也可以通过变压器传输到输出 端，在这种情形中也保证电分离。
[0013] 此外有利地设置，开关设置在电压供给的导体和中性导体中，并且中性导体和导 体通过电容器电分离。通过这种方式方法保证中性导体和导体的电分离，其中为了监视开 关的功能能力仍然通过电容器将交流电压信号馈入到相应的开关中。
[0014] 此外有利地设置，在至少一个闭合的开关时由信号发生器产生的交流电压信号基 本上在电阻上而不在光电耦合器上下降。通过由信号发生器产生的交流电压在电阻上的下 降，所述交流电压不再到达光电耦合器，使得光电耦合器不提供输出电压。由此确保，在至 少一个闭合的开关时不存在输出电压并且因此无疑地确定至少一个开关的未断开。
[0015] 此外有利地设置，保护导体与中性导体和/或与导体通过电容器电分离。在这种 情形中，不仅中性导体和导体彼此电分离，而且保护导体与中性导体并且与导体电分离。通 过这种方式方法，开关可以在保护导体、中性导体和导体中可靠地彼此电分离并且同时通 过电容器以用于检测功能能力的交流电压信号供给。
【附图说明】
[0016] 以下根据附图更详细描述和阐述本发明。附图示出：
[0017] 附图：根据本发明的用于监视电压供给的导体、中性导体和保护导体中的三个并 行设置的开关的功能能力的装置的电路图。
【具体实施方式】
[0018] 附图示出电压供给装置的一个区段，所述电压供给装置例如是用于电动车辆的蓄 电池的充电设备的一部分。在充电装置中的损坏的情形中，其必须与电网的电流供给可靠 分离。在附图中，这借助三个继电器--导体L1中的Rel-Ll、中性导体N中的Rel-N和保 护导体P