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KR102493181B1 - 전류 경로의 직류를 차단하기 위한, 그리고 자동차의 온-보드 전기 시스템을 위한 연결해제 디바이스 - Google Patents

전류 경로의 직류를 차단하기 위한, 그리고 자동차의 온-보드 전기 시스템을 위한 연결해제 디바이스 Download PDF

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KR102493181B1
KR102493181B1 KR1020207028846A KR20207028846A KR102493181B1 KR 102493181 B1 KR102493181 B1 KR 102493181B1 KR 1020207028846 A KR1020207028846 A KR 1020207028846A KR 20207028846 A KR20207028846 A KR 20207028846A KR 102493181 B1 KR102493181 B1 KR 102493181B1
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KR
South Korea
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switch
current
current path
semiconductor switch
interrupting
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KR1020207028846A
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KR20200130391A (ko
Inventor
디르크 뵈셰
에른스트-디터 빌케닝
Original Assignee
엘렌베르거 앤드 포엔스겐 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of KR20200130391A publication Critical patent/KR20200130391A/ko
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Abstract

본 발명은 전류 경로(8)의 직류를 차단하기 위한, 특히 자동차(2)의 온-보드 전기 시스템(4)을 위한 분리 디바이스(12)에 관한 것이며, 하이브리드 스위치(14) ─ 하이브리드 스위치는 전류 전도 기계적인 접점 시스템(18) 및 하이브리드 스위치와 병렬로 연결되는 제1 반도체 스위치(20)를 가짐 ─ ; 및 적어도 하나의 옴 저항기(24)를 갖는 스위치가능한 저항 캐스케이드(22)를 가지며, 저항 캐스케이드는 하이브리드 스위치(14)의 접점 시스템(18)과 병렬로 연결된다.

Description

전류 경로의 직류를 차단하기 위한, 그리고 자동차의 온-보드 전기 시스템을 위한 연결해제 디바이스
본 발명은 전류 경로의 직류를 차단하기 위한, 특히 자동차의 온-보드 전기 시스템을 위한 연결해제 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 더욱이, 이러한 연결해제 디바이스를 가지는 자동차를 위한 온-보드 전기 시스템에 관한 것이다.
온-보드 전기 시스템들은 전기 소비자들 및 디바이스들에 온-보드 전기 시스템의 작동 전압을 공급하는 역할을 한다. 이러한 온-보드 전기 시스템들은 일반적으로, 예를 들어 전기화학적 배터리 시스템의 형태의 에너지 저장소에 의해 공급된다. 시스템 지시들로 인해, 이러한 배터리 시스템들은, 한편으로 작동 전류, 및 저전압 범위(LV, low-voltage range)에서 12V 내지 48V(DC) 그리고 고전압 범위(HV)에서 최대 약 1500V(DC) 또는 그 초과의 값을 가지는 작동 전압을 영구적으로 공급한다. 이러한 경우에, DC 소스로서 효과적인 배터리 시스템으로부터의 전기 구성요소들 또는 유닛들의 신뢰가능한 연결해제가, 예를 들어 설치, 조립 또는 서비스 목적들을 위해 그리고 특히 또한 사람들의 일반적인 보호를 위해 요구된다. 이러한 경우에, 대응하는 연결해제 디바이스는, 다시 말해, DC 소스가 미리, 신뢰가능하게 그리고 작동적으로 안전하게 전원이 꺼지지 않고, 부하(load) 하에서 차단을 수행할 수 있어야 한다.
부하 연결해제를 위해, 접점 개방이 발생하자마자 DC 소스(배터리 시스템)로부터의 전기 유닛(소비자들)의 갈바닉 절연이 실시되는 이점을 갖는 기계적인 스위치(스위칭 접점, 접점 시스템)를 사용하는 것이 가능하다. 그에 반해, 강력한 반도체 스위치들이 부하 연결해제를 위해 사용되는 경우, 불가피한 전력 손실들이 심지어 정상 작동 동안에 반도체 스위치들에서 발생한다. 더욱이, 이러한 전력 반도체들로, 갈바닉 절연(galvanic isolation) 그리고 따라서 사람들의 신뢰가능한 보호를 보장하는 것은 통상적으로 가능하지 않다.
DE 102 25 259 B3은, 부하 디스커넥터(load disconnector)로서 구현되고 그리고 하이브리드 스위치의 방식으로 반도체 스위치 그리고 또한 주요 및 보조 접점들(이들은 DC 소스에 연결됨)을 포함하는 전기 플러그 커넥터를 개시한다. 언플러깅 공정 동안 이어지는 주요 접점은 반도체 스위치들과 직렬로 연결되는 래깅(lagging) 보조 접점과 병렬로 연결된다. 이러한 경우에, 반도체 스위치는, 주기적으로 스위치 온 및 오프되는 상기 반도체 스위치에 의해 아크를 회피하거나 아크를 ??칭하는(quenching) 목적을 위해 구동된다.
WO 2010/108565 A1은 기계적인 접점 시스템 및 그와 병렬로 연결되는 반도체 스위치를 가지는 하이브리드 연결해제 디바이스를 개시한다. 반도체 스위치는 전자장치를 제어하도록 커플링되며, 전자장치는 부가의 에너지 소스를 가지지 않는다. 기계적인 접점 시스템이 폐쇄될 때, 제어 전자장치 및 각각 반도체 스위치는 전류를 차단하고, 다시 말해 실제적으로 전류 및 전압이 없다. 제어 전자장치들은 연결해제 디바이스로부터, 다시 말해 연결해제 스위치 시스템 자체로부터 이들의 작동을 위해 요구되는 에너지를 획득하며, 기계적인 접점 시스템이 개방될 때 발생하는 아크의 에너지가 사용된다. 이러한 경우에, 제어 전자장치들은, 접점 시스템이 개방될 때, 아크로 인한 그의 스위칭 접점들에 걸친 아크 전압이 전류를 전도하기 위해 제어 전자장치 및 이에 따라 반도체 스위치를 스위칭하는 방식으로 구동 측 상의 기계적인 접점 시스템과 상호연결된다.
제어 전자장치들이 전류를 전도하기 위해 스위칭되자마자, 아크 전류는 기계적인 접점 시스템으로부터 반도체 스위치로 정류하기 시작한다. 접점 시스템의 스위칭 접점들 사이의 아크는 결과로서 ??칭된다(quenched).
본 발명은 전류 경로의 직류를 차단하기 위한, 특히 자동차의 온-보드 전기 시스템을 위한 특히 적합한 연결해제 디바이스(하이브리드 스위치 또는 전자장치)를 특정하는 목적에 기초한다. 특히, 이러한 경우의 의도는, 심지어 높은 온-보드 전기 시스템 전압들을 스위칭할 때, 개선된 작동 안전성을 가지는 연결해제 디바이스를 특정하는 것이다. 본 발명은 더욱이, 이러한 연결해제 디바이스를 가지는 자동차의 특히 적합한 온-보드 전기 시스템을 특정하는 목적에 기초한다.
본 목적은 본 발명에 따라, 연결해제 디바이스에 대해 제1 항의 특징들에 의해 그리고 온-보드 전기 시스템에 대해 제8 항의 특징들에 의해 달성된다. 각각의 종속항들은 유리한 구성들 및 개량예들에 관한 것이다.
본 발명에 따른 연결해제 디바이스는 전류 경로의 직류를 차단하기 위한, 특히 자동차의 온-보드 전기 시스템을 위한 연결해제 스위치 시스템으로서 적합하고 그리고 이 시스템으로 구성된다. 이러한 경우에, 연결해제 디바이스는 전류-운반 기계적인 접점 시스템(스위치) 및 하이브리드 스위치와 병렬로 연결되는 제1 반도체 스위치를 가지는 하이브리드 스위치를 포함한다. 이러한 경우에, 병렬로 연결되는 제1 반도체 스위치가 개방되고, 다시 말해, 기계적인 접점 시스템의 폐쇄된 상태에서 전원이 꺼지거나 비전도성이도록 스위칭되어, 전기 전류는 기계적인 접점 시스템의 스위칭 경로를 통해 통과된다. 이는 특히, 정상 작동 동안 연결해제 디바이스의 낮은 온-상태(on-state) 손실들을 보장한다.
더욱이, 연결해제 디바이스는 적어도 하나의 옴 저항기(ohmic resistor)를 가지는 스위치가능한 저항 캐스케이드(switchable resistance cascade)를 포함한다. 이러한 경우에, 저항 캐스케이드는 하이브리드 스위치의 접점 시스템과 병렬로 연결된다. 따라서, 저항 캐스케이드는 하이브리드 스위치를 위한 보호 회로망(circuitry)으로서 작동한다. 특히 적합한 그리고 작동적으로 안전한 연결해제 디바이스는 결과로서 실현된다.
접점 시스템이 개방될 때, 형성되는 아크는 신뢰가능하게 그리고 작동적으로 안전하게 ??칭된다. 반도체 스위치가 폐쇄되거나 전원이 켜지는 결과로서, 접점 시스템의 스위칭 경로는 단락되며(short-circuited), 그 결과로서, 아크 전류는 반도체 스위치 및 저항 캐스케이드를 통해 정류되고 그리고 이에 의해 ??칭된다.
특히 높은 정도로 구조적 공간을 절약하고 그리고 특히 콤팩트한(compact) 연결해제 스위치 시스템은, 특히, 본 발명에 따른 연결해제 디바이스에 의해 실현된다. 그 결과, 이는 특히, 자동차의 온-보드 전기 시스템에서 한정된 설치 위치에 적용될 때 유리하다.
온-보드 전기 시스템의 연결해제 디바이스의 적용시에, 예를 들어, 저항 캐스케이드 또는 적어도 하나의 저항기가 또한 링크 회로 커패시터(link circuit capacitor)를 위한 충전 및/또는 방전 저항기로서 사용가능한 것이 고려가능하다.
하나의 유리한 실시예에서, 저항 캐스케이드는 캐스케이딩 스위치-오프 과전압 제한기(cascading switch-off overvoltage limiter)(과전압 제한기)로서 구현된다. 아크들의 신뢰가능한 그리고 작동적으로 안전한 ??칭은 결과로서 보장된다.
하나의 적합한 개량예에서, 저항 캐스케이드는 적어도 하나의 저항기와 직렬로 연결되는 적어도 하나의 제2 반도체 스위치를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 경우의 저항 캐스케이드는 복수의 이러한 저항기 및 캐스케이딩 방식으로 연속적으로 연결되는 반도체 스위치 페어링들(pairings)을 포함한다. 결과로서, 단계별로 또는 점진적으로 발생하는 전류를 영(zero)으로 강제하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 이러한 경우에, 상기 제2 반도체 스위치 또는 각각의 제2 반도체 스위치가 제1 반도체 스위치로 실질적으로 동시에 전원이 켜지는 것이 제공된다.
제1 바람직한 실시예에서, 하이브리드 스위치, 특히 그의 접점 시스템은 제3 반도체 스위치와 함께 저항 캐스케이드에 의해 형성되는 직렬 회로(series circuit)에 의해 단락될 수 있다. 결과로서, 갈바닉 절연의 부재에도 불구하고, 접점 시스템의 위험한 접점 전압들은 신뢰가능하게 회피된다. 사람들의 특히 효과적인 그리고 작동적으로 안전한 보호(손가락 안전성)가 결과로서 보장된다.
하나의 편리한 구성에서, 상기 반도체 스위치 또는 각각의 반도체 스위치는 구동 측 상의 공통의 제어기에 연결된다. 이러한 경우에, 제어기는 특히, 제1, 제2, 및 제3 반도체 스위치들을 위한 공통의 제어 유닛으로서 구현된다. 이는, 반도체 스위치들이 결합되게 그리고 신뢰가능하게 스위칭되는 것을 보장한다. 따라서, 아크의 특히 작동적으로 안전한 그리고 신속한 ??칭이 보장된다.
제어기는 일반적으로, 기계적인 접점 시스템의 폐쇄 또는 개방 프로세스 동안 반도체 스위치들을 구동하기 위한 프로그래밍 및/또는 회로 기술에 대해 적합하고 그리고 구성된다. 따라서 구체적으로, 제어기는, 접점 시스템의 접점들이 폐쇄되는 폐쇄 프로세스 동안, 접점 시스템이 전압 없이 스위치 온될 수 있는 방식으로 반도체 스위치들을 구동하기 위해 구성된다. 개방 프로세스 동안, 제어기는, 접점 시스템의 개방 접점들 사이의 아크가 신뢰가능하게 그리고 즉시 ??칭하며, 그리고 특히 충분한 “손가락 안전성”의 목적을 갖는 터치 보호가 보장되는 방식으로 반도체 스위치들을 구동시킨다.
바람직한 구성에서, 제어기는 프로세서 및 데이터 메모리를 가지는 마이크로컨트롤러(microcontroller)에 의해 적어도 본질적으로 형성되며, 여기서 구동을 실행하기 위한 기능성은 작동 소프트웨어(펌웨어)의 형태로 프로그래밍의 관점에서 구현되어, 구동 ─ 선택적으로 사용자와의 상호작용에서 ─ 은, 작동 소프트웨어가 마이크로컨트롤러에서 실행될 때 자동으로 실행된다.
대안적으로, 그러나, 본 발명의 맥락에서, 제어기는 또한, 프로그래밍불가능한 전자 구성요소, 예컨대 ASIC(application specific integrated circuit)에 의해 형성될 수 있으며, 여기서 방법을 제어하기 위한 기능성은 회로망 수단을 사용하여 구현된다.
하나의 특히 작동적으로 안전한 실시예에서, 과전류 보호 유닛은 하이브리드 스위치의 상류에 연결된다. 결과로서, 연결해제 디바이스의 스위칭 업무가 부하 하에서 반도체 스위치들에 의해 그리고 단락 회로의 경우에 과전류 보호 유닛에 의해 수행된다. 특히, 이는 고장의 경우에 전류 경로의 안전한 갈바닉 차단을 보장한다.
하나의 유리한 실시예에서, 과전류 보호 유닛은, 예를 들어, 전류-운반 팽창 또는 가용성 와이어(fusible wire)의 형태로 신속-작동 퓨즈(fast-acting fuse)로서 구현된다. 이는 고장의 경우에 전류 경로의 갈바닉 절연을 보장한다.
본 발명의 부가의 또는 추가의 양태는 자동차의 온-보드 전기 시스템에서 전술된 연결해제 디바이스의 적용을 제공한다. 이러한 경우에, 온-보드 전기 시스템은 에너지 저장소 및 적어도 하나의 전류 경로를 가지는 DC 회로를 포함한다. 에너지 저장소는 예를 들어, DC 소스로서 전류 경로에 연결되는 전기화학적 배터리 시스템으로서 구현된다. 이러한 경우에, 전류 경로는 예를 들어, 온-보드 전기 시스템의 링크 회로로 이어진다. 이러한 경우에, 연결해제 디바이스는 전류 경로로 상호연결된다. 특히 작동적으로 안전하고 그리고 신뢰가능하게 전원이 꺼질 수 있는 온-보드 전기 시스템이 그 결과로 실현된다.
본 발명의 예시적인 실시예는 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명되며, 여기서 단일 도면은 개략적인 그리고 간소화된 예시로 DC 회로를 차단하기 위한 연결해제 디바이스를 가지는, 자동차를 위한 온-보드 전기 시스템을 도시한다.
도면은 개략적인 그리고 간소화된 예시로 자동차(2)를 도시한다. 자동차(2)는 부분적으로 예시된 온-보드 전기 시스템(4)을 포함한다. 온-보드 전기 시스템(4)은 에너지 저장소 또는 DC 소스로서 전기화학적 배터리 시스템(6)과 함께 구현된다. 각각의 전류 경로(8, 10)는 배터리 시스템(6)의 극들에 연결된다. 배터리 시스템(6)의 양극에 연결되는 전류 경로(8)는 또한 이후에 양의 경로(positive path)로서 지칭되며, 그리고 배터리 시스템(6)의 음극에 연결되는 전류 경로(10)는 또한, 이에 대응하여 이후에 음의 경로(negative path)로서 지칭된다.
도시되는 예시적인 실시예에서, 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스(12)는 양의 경로(8)에서 상호연결된다. 연결해제 디바이스(12)는 하이브리드 스위치(14) 및 그의 상류에 연결되는 과전류 보호 유닛(16)을 포함한다. 이러한 경우에, 과전류 보호 유닛(16)은 예를 들어 가용성 링크(fusible link)로서 구현된다.
하이브리드 스위치(14)는 스위치 형태의 전류-운반 기계적 접점 시스템(18)을 포함하며, 이 전류-운반 기계적인 접점 시스템과, 반도체 스위치(20)가 병렬로 연결된다. 더욱이, 연결해제 디바이스(12)의 캐스케이딩 스위치-오프 과전압 제한기와 같은 저항 캐스케이드(22)는 반도체 스위치(20)와 그리고 접점 시스템(18)의 스위칭 경로와 병렬로 상호연결된다.
도시되는 예시적인 실시예에서, 저항 캐스케이드(22)는 옴 저항기(24) 및 그와 직렬로 연결되는 반도체 스위치(26)를 포함한다. 추가의 반도체 스위치(28)는 저항 캐스케이드(22)와 직렬로 상호연결되며, 상기 추가의 반도체 스위치는 출력 측 상의 음의 경로(10)에 연결된다. 반도체 스위치들(20, 26, 28)은 구동 제어 측 상의 공통 제어기(30)에 연결된다.
반도체 스위치들(20, 26 및 28)은 전력 반도체들로서, 특히 트랜지스터들, 바람직하게는 IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)들로서 구현된다. 이러한 경우에, 반도체 스위치들(20 및 26)의 입력 또는 콜렉터(collector) 단자들은 과전류 보호 유닛(16)과 접점 시스템(18) 사이에서 상호연결된다. 이러한 경우에, 반도체 스위치(26)의 출력 또는 에미터(emitter) 단자는 저항기(24)와 반도체 스위치(28)의 입력 또는 콜렉터 단자 사이에 연결된다. 반도체 스위치(28)는 출력 또는 에미터 측 상의 음의 경로(10)에 연결된다.
연결해제 디바이스(12)의 스위치-온 또는 전류-운반 작동 동안, 반도체 스위치들(20, 26 및 28)은 스위치 오프되고, 다시 말해, 차단되고 있거나 전기적으로 비전도성이도록 스위칭되며, 그리고 기계적인 접점 시스템(18)은 폐쇄된다. 그 결과, 배터리 시스템(6)의 직류는 단지 접점 시스템(18)의 기계적인 접점들을 통해 운반된다. 특히 연결해제 디바이스(12)의 낮은 온(on)-상태 손실들이 결과로서 보장된다.
연결해제 디바이스(12)의 스위치-오프 프로세스, 다시 말해 연결해제 프로세스 동안, 연결해제 디바이스를 통해 흐르는 전류를 갖는 접점 시스템(18)이 개방된다. 접점 시스템(18)이 개방될 때, 온-보드 전기 시스템(4)의 인가된 작동 또는 온-보드 전기 시스템 전압으로 인해 아크(arc)가 형성된다.
접점 시스템(18)이 개방될 때, 제어기(30)는 반도체 스위치(20)의 전원을 켜서, 발생하는 아크 전류가 반도체 스위치(20)로 정류되고 그리고 이에 의해 ??칭된다. 제어기(30)는 또한, 실질적으로 반도체 스위치(20)와 동시에 저항 캐스케이드(22)의 반도체 스위치(26)를 스위치 온한다.
접점 시스템(18)의 스위칭 경로가 충분한 전기 강도를 갖자마자, 반도체 스위치(20)는 전원이 꺼지며, 그 결과 저항 캐스케이드(22)를 통한 전류는 저항기(24)를 통해 영으로 단계별로 강제된다. 이러한 경우에, 충분한 전기 강도는, 특히 아크의 ??칭을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 갈바닉 절연의 부재에도 불구하고 사람들에게 위험한 접점 시스템(18)에서의 접점 전압들을 신뢰가능하게 회피하기 위해, 반도체 스위치(28)는 제어기(30)에 의해 전원이 켜진다. 그 결과, 접점 시스템(18)은, 저항기(24) 및 반도체 스위치(28)를 포함하는 직렬 회로에 의해 단락된다. 따라서, 직렬 회로는 양의 경로(8)와 음의 경로(10) 사이에서 낮은 저항 연결을 형성한다. 고장(fault)의 경우에, 따라서, 과전류 보호 유닛(16)이 개시되고 그리고 이에 의해 전기적으로(galvanically) 양의 경로(8)를 신뢰가능하게 그리고 작동적으로 안전하게 차단할 것이다.
연결해제 디바이스(12)의 스위치-온 프로세스 동안, 우선적으로, 반도체 스위치(28)가 제어기(30)에 의해 스위치 오프되며, 다시 말해, 차단되도록 구동된다. 그 후, 반도체 스위치(26)는 스위치 온되며 그리고 온-보드 전기 시스템(4)에 연결되는 부하 또는 링크 회로는 따라서 저항 캐스케이드(22)의 저항기(24)를 통해 미리 충전된다(precharged). 일단 이러한 경우에 흐르는 충전 전류가 특정한 값으로 감소되고 있다면, 반도체 스위치(20)는 제어기(30)에 의해 스위치 온된다. 충전 전류를 감시하기 위해, 제어기(30)는 예를 들어, 양의 경로(8)에서 (더 구체적으로 상세하게 예시되지 않은) 전류계(ammeter)를 포함한다.
기계적인 접점 시스템(18)은 전원이 켜진 반도체 스위치(20)에 의해 가교되며, 그 결과 반도체 스위치는 전압 없이 스위치 온될 수 있다. 접점 시스템(18)의 기계적인 접점들의 마모가 그 결과로서 신뢰가능하게 그리고 간단하게 회피된다. 기계적인 스위칭 경로의 낮은 순방향 전압으로 인해, 따라서, 전류는 반도체 스위치(20)로부터 접점 시스템(18)으로 완전히 정류한다. 최종적으로, 반도체 스위치들(20 및 26)은 제어기(30)에 의해 전류 없이 스위치 오프된다.
결과적으로, 연결해제 디바이스(12)의 작동 동안, 반도체 스위치들(20, 26 및 28)은 단지 순간적인 그리고 낮은 부하들을 겪는다. 결과로서, 반도체 스위치들(20, 26 및 28)의 열 손실들은 감소되며, 그 결과 연결해제 디바이스(12)의 히트 싱크(heat sink)가 본질적으로 제거될 수 있다.
연결해제 디바이스(12)의 스위칭 업무가 부하 하에서 반도체 스위치들(22, 26 및 28)에 의해 그리고 단락 회로에서 또는 고장의 경우에 과전류 보호 유닛(16)에 의해 수행된다. 결과로서, 단지 운반될 온-보드 전기 시스템 전류들에 대해 접점 시스템(18)의 스위칭 포인트를 치수결정하는 것이 가능하다.
본 발명은 전술된 예시적인 실시예에 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명의 다른 변경들은 또한, 당업자에 의해 본 발명의 청구 대상으로부터 벗어나지 않고 그로부터 유도될 수 있다. 특히, 더욱이, 예시적인 실시예와 연관되어 설명되는 모든 개별적인 특징들은 또한, 본 발명의 청구 대상으로부터 벗어나지 않고 일부 다른 방식으로 서로 조합가능하다.
특히, 예를 들어, 저항 캐스케이드(22)가 저항기들(24) 및 반도체 스위치들(26)의 캐스케이드식으로 스위칭되는 복수의 페어링들을 포함하여, 저항기들(24)은 반도체 스위치들(26)에 의해 단계별로 또는 점진적으로 보충하여 스위치 인 또는 스위치 아웃될 수 있는 것이 고려가능하다. 이는 전류 정류 동안 열 손실들의 특히 효과적인 그리고 작동적으로 안전한 발산(dissipation)을 가능하게 한다.
2 자동차
4 온-보드 전기 시스템
6 배터리 시스템/에너지 저장소
8 전류 경로/양의 경로
10 전류 경로/음의 경로
12 연결해제 디바이스
14 하이브리드 스위치
16 과전류 보호 유닛
18 접점 시스템
20 반도체 스위치
22 저항 캐스케이드
24 저항기
26 반도체 스위치
28 반도체 스위치
30 제어기

Claims (8)

  1. 전류 경로(8)의 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스(disconnecting device)(12)로서,
    하이브리드 스위치(hybrid switch)(14) ─ 상기 하이브리드 스위치는 전류-운반 기계적인 접점 시스템(current-carrying mechanical contact system)(18) 및 상기 하이브리드 스위치(14)와 병렬로 연결되는 제1 반도체 스위치(semiconductor switch)(20)를 가짐 ─ ; 및
    적어도 하나의 옴 저항기(ohmic resistor)(24)를 갖는 스위치가능한 저항 캐스케이드(switchable resistance cascade)(22)를 포함하며, 상기 저항 캐스케이드(22)는 상기 하이브리드 스위치(14)의 접점 시스템(18)과 병렬로 연결되고,
    상기 저항 캐스케이드(22)는 상기 적어도 하나의 저항기(24)와 직렬로 연결되는 적어도 하나의 제2 반도체 스위치(26)를 포함하며,
    상기 하이브리드 스위치(14)는 제3 반도체 스위치(28)와 함께 상기 저항 캐스케이드(22)에 의해 형성되는 직렬 회로(series circuit)에 의해 단락될 수 있는,
    전류 경로의 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 저항 캐스케이드(22)는 캐스케이딩 스위치-오프 과전압 제한기(cascading switch-off overvoltage limiter)로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
    전류 경로의 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 반도체 스위치 또는 각각의 반도체 스위치(20, 26, 28)는 구동 측 상의 공통 제어기(30)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전류 경로의 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스.
  4. 제1 항에 있어서,
    과전류 보호 유닛(overcurrent protection unit)(16)이 상기 하이브리드 스위치(14)의 상류에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    전류 경로의 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 과전류 보호 유닛(16)은 가용성 링크(fusible link)로서 구현되는 것을 특징으로 하는,
    전류 경로의 직류를 차단하기 위한 연결해제 디바이스.
  6. 자동차(2)를 위한 온-보드 전기 시스템(4)으로서,
    에너지 저장소(6) 및 전류 경로(8)를 가지는 DC 회로를 포함하며,
    상기 전류 경로(8)는 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 따른 연결해제 디바이스(12)를 포함하는,
    자동차를 위한 온-보드 전기 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
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