CN117015912A - 用于车载电源的配电系统以及用于这种配电系统的供电支路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于具有尤其是区域性车载电源结构的机动车(4)车载电源的配电系统(6)，其具有供电支路(8)，该供电支路在安装状态下用于连接至该供电支路(8)的部件的供电，其中该供电支路(8)具有带有多个相互绝缘分界开的纵槽(24)的绝缘底座(20)，实心裸导线(30)被置入、尤其是卡入该纵槽中。

Description

用于车载电源的配电系统以及用于这种配电系统的供电支路

技术领域

本发明涉及配电系统、尤其是用于机动车车载电源的电流配电系统，尤其是用于具有模块式/区域性车载电源结构的车载电源。该配电系统具有供电支路，其在安装状态下用于供电、尤其是连接至供电支路的部件的电力供应。本发明还涉及这种供电支路。

背景技术

从DE102012200979A1中，为了供电而在机动车车载电源中设置供电支路，在此，在同一绝缘皮内设置多个呈导线轨形式的导线。导线在此相互连接机动车内的多个空间上分隔的区域。

机动车车载电源中的当前发展进至分布式配电结构。由此获得车载电源结构的简化。尤其是，对此设置所谓的区域性车载电源架构，在此车载电源被分为在机动车内的不同的空间上分隔区域。在此，每个所述区域一般配属有一个分布式的且最好也被标准化的控制器，其也被称为区域控制器且借此来控制在各自区域中的所需功能。这些控制器被连接至供电支路以便尤其用于电力供应，以便给连接至各自控制器的用户供应电力和电流。

发明内容

鉴于此，本发明基于以下任务，允许在两个部件之间、尤其在区域性车载电源结构内的两个这种分布式控制器之间进行简单且低成本的连接。

根据本发明，该任务通过一种用于具有最好是区域性车载电源结构的机动车车载电源的配电系统以及一种用于这种配电系统的供电支路完成。该配电系统具有供电支路，其在安装状态下用于优选在端侧连接至供电支路的部件尤其分布式控制器的电力供应。供电支路具有带有多个相互绝缘分界开的纵槽的绝缘底座。实心裸导线置入纵槽中且尤其也在纵槽中保持住。导线总体上被分散置入绝缘底座中并在其中保持住，而没有例如以材料连接的方式连接至绝缘底座。

在此，通过供电支路，优选不仅进行正极供电，也进行接地连接的反馈，这在现代车辆中被要求得越来越多。供电支路因此具有至少两个导线，其中一个连接至电流源的正极，另一个连接至直流电压车载电源中的接地电位。

供电支路尤其用于电力供应相连的部件。补充地或替代地，它也用于相连部件的数据供应。

供电支路作为单独的独立结构单元具有绝缘底座连同开设于其中的纵槽，纵槽形成相对分界开的通道，在该通道内置入实心导线。通过该措施，获得简单且也容易缩放的结构。因此，可以视要求将不同数量的导线加入绝缘底座中。因此视占线和要求的不同可能在装入状态中未使用几个纵槽。在此能看到一个特殊优点，即在导线和绝缘件之间不存在尤其是材料接合的连接。绝缘底座因此可以与导线无关地预制。绝缘底座因此是独立的预制构件。通过相同的方式，实心裸导线也最好作为连续制品被廉价地提供，其被截断至期望的导线长度。

绝缘底座如此设计，导线可被后插入绝缘底座中。导线在此尤其可从上方置入各自纵槽中和/或沿各自纵槽的纵向被移入纵槽中。

就此而言，绝缘底座形成一种电缆通道，用于容纳导线在各个纵槽中。绝缘底座的横截面在此在其整个长度范围最好是恒定的。绝缘底座的宽度在此最好对应于并排的纵槽连带侧向界定纵槽的槽壁之和。

供电支路尤其用于电力供应，一些导线优选具有足够大的横截面积以传输数安培最好是数十安培、或超过50安培或超过100安培的电流。尤其设计成铜导线的导线的横截面积例如在2-10平方毫米范围内，最好在3-5平方毫米的范围内，特别是为4平方毫米。

相比于常用的具有多个分别具有芯线绝缘的单独芯线的供电支路，可以通过此处所述的设计不仅节约体积、也节约重量，这尤其是由于在常见芯线的情况下采用绞线导线更是如此。具有绝缘底座和置于其中的导线的该结构还允许极富多样性和由此还允许配置可能性。特别是也可以顺利地事后改变。此外，热负荷得以改善，故实现例如在配置供电支路时的更好的热管理，并且导线相比于常见的芯线或许可以重新设定尺寸。另外，由于仅分散地将导线置入绝缘底座中而使随后的回收变得容易许多。

若就此在此提到裸导线，则这是指如下的导线，其不具有绝缘，即尤其是不具有呈常见的芯线绝缘形式的绝缘皮。导线也未被埋入绝缘材料中，就像例如在常见的扁平导线中或在从前言所述的现有技术中知道的供电支路中那样。导线的裸线实施方式的一个优点也在于，由此以简单方式实现尤其呈所谓的直接触点接通形式的中间抽头，例如因为分支导线直接以材料接合的方式例如通过摩擦焊被连接。故实现其它部件的简单连接。

导线的绝缘和相互电流隔离通过绝缘底座进行。它例如由塑料构成。这种塑料底座可以因为其结构简单而作为用米量的物品挤出。该纵槽尤其在绝缘底座的整个长度上延伸。根据一个优选的变型实施方式，它线性连贯延伸且不具有分支和/或弯曲。它优选在一个平面内延伸。

整个供电支路也可以被视为汇流排或供电异型轨。

在优选设计中，导线被设计成实心圆导线。圆导线因为其圆形横截面形状而尤其也相对于横截面呈矩形的轨具有一些优点。尤其是，它们在布线时、尤其在置入到绝缘底座中时提供优点。

作为导线材料，优选采用铜或者铝。

在适用的改进方案中，绝缘底座具有带有纵槽的座部，纵槽朝上敞开，使得导线从上方能简单地被置入、尤其是压入座部中。导线因此垂直于其纵向且垂直于纵槽地被置入。座部设计成基本为U形，其具有至少一个附加的分隔壁、最好具有多个单独的分隔壁，借此将纵槽相互分界开。绝缘底座的尤其是纵槽连同界定它的壁(槽壁)的横截面几何形状在导线置入之前和之后最好是相同的。最好仅进行侧壁在置入时的弹性张开。不进行例如通过塑性化或熔化的材料成形。

优选地，各自导线以形状配合的方式被保持在各自纵槽中。所形成的形状配合在此横向于纵槽的纵向起效，以保证导线不会向上不小心滑出纵槽。

为了形成形状配合的保持，尤其规定形成侧凹。对此，壁最好就横截面看扩宽，壁将两个相邻的纵槽分隔开。各自壁因此形成分隔壁。例如所述壁在其自由端呈燕尾槽状构成。该绝缘底座已经在预制状态下具有所述扩宽，无论是否置入导线。

通过两个对置的壁而限定的导线用内腔或容纳腔也向上缩窄。容纳腔的横截面轮廓在此最好适配于导线的横截面轮廓，即，在使用圆形导线时，界定纵槽的壁部最好分别(凸形)弯曲构成。

在顶侧在两个壁之间形成的开口缝总体上具有开口宽度，其小于各自导线的宽度且尤其是直径。

该壁优选弹性构成，使得它们尤其在开口缝区域内在侧向上、即垂直于导线纵向地弹性偏移。由此允许简单将导线卡入各自纵槽中。因为弹性偏移，所述壁可以在导线插入之后又回到其初始位置。

这些壁且尤其是还有侧凹最好在绝缘底座的整个长度范围连贯延伸。作为用于形成侧凹的壁特殊造型的替代方式，也可以逐段地布置例如呈定位件尤其是定位凸起形式的元件以形成侧凹。优选地，用于形成侧凹的定位凸起和特殊形成的壁分别是一件式且因此整体的组成部分。

在优选设计中，绝缘底座有至少一个座部，座部设计成(塑料)挤出件。绝缘底座、尤其是座部因此以异型导轨形式构成，其横截面轮廓在整个长度上保持不变。

纵槽最好彼此相同地构成，即具有相同的横截面积。优选地，相同情况也适用于导线、即全部置入纵槽中的实心导线具有一样的横截面积。

在优选设计中，绝缘底座除了座部外还具有盖，盖尤其是作为独立的预制构件被固定在座部上，确切说最好尤其以材料接合的方式。为了材料接合固定，盖例如通过粘接、焊接如摩擦焊或以其它方式连接至座部。作为材料接合固定的替代，盖例如通过锁定被机械固定在座部上。通过盖来可靠保护导线。盖尤其是连贯而不中断地延伸于座部的整个长度。尤其由此获得附加的绝缘保护。

优选地，至少其中一个导线且最好是所有导线在端侧且尤其也在两端侧超出绝缘底座，从而形成自由的导线端。它们分别限定一个触点舌，其用于将导线导电触点接通至随后的部件并且在连接状态下也被相应插入。触点舌最好配设有触点层以改善电气过渡带接触。为此，导线端例如被镀银或镀锌。

触点舌尤其设计成插接触点舌，其在连接状态下被插入插头部中。通过实心设计各自的导线，它们具有高刚性，从而它们已经作为插接触点适于直接插入各自插头部中且也被用作插接触点。

代替插入插头部中地有以下可能，在各自的触点舌上例如固定尤其呈电缆接头形式的触点元件，借此随后例如通过螺纹固定进行与部件的触点接通。

在适用设计中，至少其中一个导线的触点舌、最好是多个导线的触点舌被弯折。这是指导线端头以不同于由绝缘底座和纵槽限定的纵向的方向取向。

优选地，不同的导线端头不同地取向。尤其是，成组的导线端头分别不同地取向。由此一来，提供更多的接线空间用于例如多个插头部，其中最好各自插头部容纳一组导线端头。

插头部例如是安置在部件壳体上的插头部，故经此进行与该部件、尤其是分布式控制器的直接导电触点接通。作为其替代，插头部是连接支路或中间支路的插头部，所述部件或控制器经此相连。该支路尤其是常见的电缆支路。

根据第一变型实施方式，该导线只在两端侧连接至一个部件、尤其是一个控制器。因此进行直接的1:1连接，而没有在供电支路的纵向延伸范围内进行导线或部件的附加触点接通或附加连接。

作为其替代地在适用设计中规定，至少在其中一个导线上、最好在一组导线上分别连接一个分流导线。它优选通过材料接合连接例如通过所谓的粘接或焊接被连接至导线。通过该措施，例如形成至多个部件的分流或至另一相同构造的供电支路的连接。

经由分流导线的分流可以是常见的电缆连接。或者，分流最好又通过相同的供电支路进行，即其具有带有纵槽的绝缘底座，在纵槽中置入、尤其卡入、尤其也是呈实心的裸导线形式的分流导线。在分流区域内，在优选设计中纵槽的壁侧向中断并且穿过分流导线。

绝缘底座在安装状态下适用地被固定在机动车的承重结构上或是其一部分。在第一种情况下，绝缘底座是被固定在承重结构上的独立构件。在第二种情况下，对于绝缘底座采用已有的承重结构或至少相适应。在此情况下，它例如是衬饰构件或车身构件。即，承重结构本身具有纵槽，导线被置入纵槽中。尤其是，此变型实施方式导致轻的附加重量。通常放弃单独的在其中引导绝缘导线的电缆通道。

优选地，供电支路将机动车的前侧区域连接至后侧区域，即例如从机动车的车头区域延伸到车尾区域。承重结构是指任何结构，其具有足够的固有强度以承受供电支路和随之而来的载荷。承重结构例如是车身构件、尤其是承重的车身构件，例如像纵围或尤其在电动车中的一般扁平的底板。

在此所述的供电支路尤其被用在所谓的区域性车载电源中，其具有多个空间上相互间隔开的区域。供电支路在此相互连接多个区域、即至少两个且最好正好两个区域。优选地，每个区域分别具有一个分布式控制器，且供电支路将至少且最好正好两个控制器相连。

该区域是机动车内空间上且或许也在功能上预定的区域。这样一个区域例如是司机室区域或副驾室区域、尾部区域、仪表板区域、发动机区域等。分布式控制器分别分布式地控制包含在各自区域中的用户和其它电气单元或电子单元例如致动器或传感器等。分布式控制器对此通常具有处理单元、即智能处理器，以便例如评估传感器信号或数据信号并据此控制用户。分布式控制器通常连接至中央控制器且通过数据线、尤其是数据总线与之通信。

相应地一个优选设计中规定，除了用于电力供应的导线外，在供电支路内也铺设有数据线。数据线在此例如设计成常见的绝缘的且例如得到屏蔽的数据线。它们也可以被卡入纵槽中。或者，一条导线作为组合式数据和电力导线被考虑用于数据传输和电流和电力供应。

在一个优选改进方案中，设有两个最好冗余的供电支路，它们尤其从前车辆部延伸到后车辆部。特别是在冗余设计中例如规定，这两个供电支路通过横向连接机构相互连接。对此，例如相互冗余的导线分别通过分流导线相互连接。

优选地，两个侧向通电支路通过两个沿纵向彼此间隔的尤其在相连的部件区域中延伸的横向连接机构相互连接，从而形成供电环。

该至少一个供电支路、尤其是这样的供电环或其一部分最好形成机动车内的所谓的骨干。这种骨干是尤其是带有电动形式的驱动电机的混动车或电动车内的车载电源中的主电力支路。骨干例如(也)用于电力供应这种行驶电动机。

两个供电支路例如贴沿在车辆的平行纵向结构例如像纵围上布置。

在优选设计中，两个以上相邻的导线在工作中具有相同电位。所述多个导线还最好相互连接，即例如可以在在馈电时和/或在用户处桥接，以因此获得较大的横截面值和较高的载流能力，尤其在此没有增加过多横截面值的差异。这些导线因此最好具有相同的横截面值。

附图说明

以下将结合图来详细解释本发明的一个实施例。它们以部分极其简化的视图示出：

图1示出具有区域性车载电源结构的机动车的极其简化的视图，区域性车载电源结构具有两个并联布置的供电支路，

图2示出供电支路的横截面视图，

图3示出供电支路连同在端侧凸出的呈插接触点舌形式的导线端的局部侧视图，

图4示出供电支路连同在端侧安置于其上的分布式控制器的侧视图。

具体实施方式

在图中，作用相同的零部件带有相同的附图标记。

在图1中被极其简化示出的机动车4具有带有区域性车载电源结构的车载电源。车载电源具有配电系统6，其在此实施例中具有多个供电支路8以及多个分布式控制器10。分别例如通过插接连接将一个或多个局部布线组件12连接至这些分布式控制器10(对此例如参照图4)。

车载电源在此实施例中具有五个区域14，其中每个区域14分别配属有一个分布式控制器10。配电系统6原则上通过此处未被详细示出的方式被连接至电源如电池或发电机。

在此实施例中，配电系统6被设计为电力配电系统或电流配电系统并且用于相连部件的电力供应。该至少一个供电支路8最好中央供电支路，即主供电支路，也称为骨干。这种骨干一般在纵向18上从前机动车部延伸至后机动车部并且例如也用于在混动车或电动车中的行驶电动机的供电。

电力优选通过一个或两个馈电点、尤其通过一个或两个分布式(区域)控制器10被馈入该至少一个供电支路8。

还如从图1能看到地，通过分别沿纵向18延伸的各自供电支路8将一个前区域14连接至一个后区域14，确切说，分别将分布式控制器10直接连接至供电支路8。还在图1中示出，设有另外两个供电支路8用于在机动车的前侧区域和后侧区域中的横向连接，它们分别将两个前区域和两个后区域且在此还将其控制器10相互连接。由此总体上形成一个供电环，其最好形成车辆骨干。

作为所示环形结构的替代或或许也作为其补充存在以下可能，(仅)一个沿纵向18延伸的例如居中布置的供电支路8近似设计成居中骨干并将两个区域相互连接。

依据根据图2的供电支路的横截面视图能看到，它具有绝缘底座20，绝缘底座又具有座部22，在座部中形成多个并排的纵槽24。纵槽24沿纵向18延伸。这些纵槽24向上敞开。故在敞开侧限定一个开口缝26。这些纵槽24相互件分别通过壁28被绝缘分界开。两个相邻的壁28相互件包夹出一个设计成容纳各自导线30的容纳空间。在此实施例中，整个纵槽24分别被一个导线30占据。导线30是实心的裸导线，即导线由实心材料构成且设计成不带绝缘。在该实施例中规定圆形导线。该容纳空间在此实施例中最好也适配于导线30的圆形几何形状且就横截面看也至少基本上呈圆形构成。

该容纳空间向上朝着开口缝26缩窄，从而分别形成一个侧凹32。故壁28在开口缝26区域中叠覆各自导线30，使得其以形状配合的方式被定位。所述壁28一般弹性构成，使得各自导线30以简单方式从上方可被卡入各自纵槽24中。或者也有以下可能，导线30可在纵向18上被移入纵槽24中。

故座部22总体上以向上敞开的电缆通道形式构成，其具有多个由壁28构成的分隔壁以形成这些纵槽24。座部22在此一般所具有一宽度，它由纵槽和界定其的壁28的数量构成。该壁在此一般所具有的宽度小于纵槽的宽度。

绝缘底座20还具有盖34，盖向上封闭纵槽24。盖34最好以材料接合的方式例如通过焊接被连接至座部22。

根据一个优选的未被详细示出的改进方案，供电支路8具有两个或更多的层，其中多个导线30通过壁28分开地并排布置在每个层内。

优选地，每个层具有一个带有纵槽24的绝缘底座20。这些绝缘底座20上下重叠，特别是开口缝26在相同方向上取向。优选地，一个绝缘底座20的底面形成用于其下方的绝缘底座20的盖。

优选仅针对上绝缘底座20设置一个单独的盖34。

根据一个替代的变型实施方式，两个绝缘底座20以其开口缝26相互对置。

两个绝缘底座20优选分别设计成独立的尤其相同的结构单元。它们例如适当地固定在一起。

如结合图3能看到地，在优选设计中，这些导线30、最好整个导线30在端侧沿纵向18或与纵向18相反地超出绝缘底座20并以突出的局部区域形成插接触点舌36。导线30的端头件为此最好配设有触点涂层38且例如被镀银或镀锌。

在安装状态中，插接触点舌36优选直接被插入插头部40以触点接通导线，就像例如依据图4能看到的那样。

该图示出了供电支路8，其在两端侧分别连接至分布式控制器10。在左半图中示出如下情况，此时这些插接触点舌36直接被插入控制器10的插头部40中。插头部40在此是控制器10的壳体的一部分。在右半图中，控制器10通过中间电缆42被连接，中间电缆又在此通过两个插头部40连接至供电支路8的插接触点舌36。

分布式控制器10一般具有多个通常呈插接件44形式的接口，经此可分别连接局部布线组件12。这例如在左半图中被示出。局部布线组件12一般具有分支结构且在端侧一般又具有插头，其借助插头被连接至一些部件或用户。

在此已经结合实施例描述了本发明，但本发明不限于此。相反，权利要求范围也涵盖其它其它设计。尤其是，如尤其记载于权利要求书中的一些特征可以任意相互组合，而没有局限于实施例特征的组合。

附图标记列表

4 机动车；

6 配电系统；

8 供电支路；

10 分布式控制器；

12 局部布线组件；

14 区域；

18 纵向；

20 绝缘底座；

22 座部；

24 纵槽；

26 开口缝；

28 壁；

30 导线；

32 侧凹；

34 盖；

36 插接触点舌；

38 触点涂层；

40 插头部；

42 中间电缆；

44 插接件。

Claims (18)

1.一种用于具有尤其是区域性车载电源结构的机动车(4)的车载电源的配电系统(6)，其具有供电支路(8)，该供电支路在安装状态下用于连接至该供电支路(8)的部件的供电，其特征是，该供电支路(8)具有带有多个相互绝缘分界开的纵槽(24)的绝缘底座(20)，实心裸导线(30)被置入该纵槽中。

2.根据前一项权利要求所述的配电系统(6)，其中该绝缘底座(20)被设计成预制构件，该导线(30)能被后置入该绝缘底座中、尤其能从上方被装入该纵槽(24)中和/或在该纵槽(24)的纵向上被移入该纵槽中。

3.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该导线(30)被设计成实心圆导线。

4.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该绝缘底座(20)具有带有纵槽(24)的座部(22)，该纵槽向上敞开，从而该导线(30)能从上方被置入该座部(22)中。

5.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中各自导线(30)以形状配合方式被保持在各自纵槽(24)内。

6.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中相邻的纵槽(24)通过壁(28)被彼此分隔开并且该壁(28)向上加宽以形成侧凹(32)。

7.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该绝缘底座(20)被设计成挤出件。

8.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该绝缘底座(20)具有带有纵槽(24)的座部(22)以及盖(34)，该盖尤其以材料接合方式被固定在该座部(22)上。

9.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中至少其中一个所述导线(30)在端侧超出该绝缘底座(20)并且形成用于触点接通该导线(30)的触点舌，该触点舌最好配设有触点涂层(38)。

10.根据前一项权利要求所述的配电系统(6)，其中该触点舌被设计成插接触点舌(36)，其在连接状态下被插入插头部(40)中。

11.根据前两项权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该触点舌是弯折的并且各不同导线(30)的触点舌最好有不同的取向。

12.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该导线(30)只在两端侧连接至一个部件。

13.根据权利要求1至11之一所述的配电系统(6)，其中在至少其中一个所述导线(30)上通过材料接合方式连接分流导线。

14.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中该绝缘底座(20)固定在该机动车(4)的承重结构上或是这种承重结构的一部分。

15.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其用于车载电源，它具有多个空间上相互间隔开的区域(14)并且该供电支路(8)将多个区域(14)相连。

16.根据前一项权利要求所述的配电系统(6)，其中所述区域(14)分别具有分布式控制器(10)且该供电支路(8)将两个控制器(10)相连。

17.根据前述权利要求之一所述的配电系统(6)，其中设有两个最好是冗余的供电支路(8)，它们彼此平行地在机动车(4)内从前车辆部分延伸至后车辆部。

18.一种用于根据前述权利要求之一的配电系统(6)的供电支路(8)，其特征是，该供电支路(8)具有带有多个相互隔绝分界开的纵槽(24)的绝缘底座(20)，实心裸导线(30)被置入该纵槽中。