DE10022794A1 - Kabelbaumvorrichtung - Google Patents
KabelbaumvorrichtungInfo
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Abstract
Eine Kabelbaumvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist mit einem Kabelbaum ausgestattet, welcher eine Leistungsquelle (1) und eine Last (5) und einen Schaltkreisunterbrecher (7) elektrisch verbindet, der einen übermäßigen von der Leistungsquelle (1) zu der Last (5) durch den Kabelbaum fließenden Strom bzw. Überstrom erfasst, um dadurch die elektrische Verbindung zwischen der Leistungsquelle (1) und der Last (5) zu unterbrechen. Der Schaltkreisunterbrecher (7) umfasst einen Stromerfassungsabschnitt (73) zur Erfassung des Stroms, welcher von der Leistungsquelle (1) zu der Last (5) fließt, einen Bestimmungsabschnitt (75) zur Bestimmung, ob der Wert des von dem Stromerfassungsabschnitt (73) erfassten Stroms einen vorbestimmten Schwellenstromwert überschritten hat und einen Unterbrecher (81) zur Unterbrechung der Versorgung der Leistungsquelle (1) zu der Last (5), wenn der Wert des Stroms, welcher von dem Stromerfassungsabschnitt (73) erfasst worden ist, gleich oder größer als der Schwellenstromwert geworden ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine
Kabelbaumvorrichtung, und insbesondere eine
Kabelbaumvorrichtung, welche in einem Fahrzeug verwendet
wird und mit einem Schaltkreisunterbrecherabschnitt versehen
ist, welcher einen Schaltkreis unterbricht, wenn der
elektrische Strom von einer Batterie zu einer Last übermäßig
groß geworden ist.
In den letzten Jahren ist ein Schaltkreisunterbrecher in
einem elektrischen System eines Fahrzeugs entwickelt worden,
welcher, wenn eine gewisse Abnormalität oder etwas anderes
in einer Last aufgetreten ist, wie beispielsweise ein
elektrischer Fensterheber, oder wenn eine gewisse
Abnormalität oder etwas anderes in einem Kabelbaum oder
ähnlichem aufgetreten ist, welcher aus einer Vielzahl von
elektrischen Kabeln konstruiert ist, die eine Batterie und
jeweils die Lasten verbindet, eine Sicherung bzw.
Schmelzsicherung zum Schmelzen bringt, welche zwischen der
Batterie und dem Kabelbaum angeordnet ist, um dadurch den
Schaltkreis zwischen den beiden elektrisch zu trennen.
Es gibt einen derartigen Schaltkreisunterbrecher, welcher
mit einem Schaltkreis versehen ist, wobei eine
Blattschmelzsicherung, welche verglichen mit einer trägen
Schmelzsicherung, schmelzbaren Verbindung oder ähnlichem
hochansprechend ist, mit einem PTC-Element in Reihe
verbunden ist. In diesen Schaltkreisunterbrecher gemäß
dessen Strom/Ansprech-Zeitcharakteristik liegt ein
elektrisches Kabel vor, welches verändert wird, und
insbesondere ein elektrisches Kabel mit einer vorbestimmten
Leiterschnittfläche vorliegt.
Ebenso sind in einer konventionellen Kabelbaumvorrichtung
eines Fahrzeugs eine Batterie, ein schmelzbarer
Verbindungsblock, ein Relaisschmelzsicherungsblock und eine
Last miteinander durch ein elektrisches Kabel in der
erwähnten Reihenfolge verbunden.
In einer derartigen Kabelbaumvorrichtung wird die Kapazität
von jeder schmelzbaren Verbindung eines schmelzbaren
Verbindungsblocks mit einem vorbestimmten Erlaubnisfaktor
bzw. einer vorbestimmten Toleranz bestimmt, welche einer
Gesamtsumme deren stromabwärts gerichteter Last entspricht.
Ebenso wird die Größe eines elektrischen Kabels, d. h. der
Leiterdurchmesser, welches sich stromabwärts von jeder
schmelzbaren Verbindung befindet, in Anbetracht der
Schmelzbarkeit-Charakteristik bzw. Schmelzcharakteristik
einer entsprechenden schmelzbaren Verbindung und im Hinblick
auf die Rauchcharakteristik des elektrischen Kabels
bestimmt.
Im allgemeinen stellt hier die Schmelzcharakteristik einer
schmelzbaren Verbindung einen anderen Weg der Charakteristik
in Übereinstimmung mit den Bedingungen dar, unter welchen
die schmelzbare Verbindung angewendet wird. Beispielsweise
ist die Schmelzzeitlänge einer schmelzbaren Verbindung,
welche in JASOD614 beschrieben ist, wie folgt. Nämlich 4
Stunden oder mehr im Hinblick auf einen elektrischen Strom,
der 110% des Nennstroms beträgt; 5 bis 100 Sekunden in
Anbetracht eines elektrischen Stroms, welcher 200% des
Nennstroms beträgt; 0,2 bis 7 Sekunden in Anbetracht eines
Stroms, welcher 350% des Nennstroms beträgt; und 0,04 bis 1
Sekunde in Anbetracht eines elektrischen Stroms, welcher
600% des Nennstroms beträgt. Dies bedeutet, dass obwohl die
schmelzbare Verbindung nicht im Hinblick auf einen
elektrischen Strom geschmolzen wird, welcher 110% des
Nennstroms beträgt, könnte sie in Anbetracht eines
elektrischen Stroms geschmolzen werden, welcher 200% des
Nennstroms beträgt.
In dem konventionellen Stromkreisunterbrecher ist jedoch
eine Blattschmelzsicherung und ein PTC-Element vorgesehen,
wodurch der Schaltkreis darin komplex und teuer ist. Ebenso
muss ein derartiger Schaltkreisunterbrecher im Hinblick auf
jede Last vorgesehen sein, und daher wird ein
Unterbringungsgehäuse zur Unterbringung eines derartigen
Schaltkreisunterbrechers darin in der Größe unangemessen
groß.
Ferner ist in der konventionellen Kabelbaumvorrichtung die
schmelzbare Verbindung für jeden Relaisschmelzblock und für
jede Last eingestellt. Daher wird die Vorrichtung
kostenintensiv.
Und in einer derartigen Kabelbaumvorrichtung ist die Größe
des elektrischen Kabels in Anbetracht der
Schmelzcharakteristik der schmelzbaren Verbindung und der
Rauchcharakteristik des elektrischen Kabels festgelegt.
Daher ist die Größe des elektrischen Kabels in einer
derartigen Größe festgelegt, so dass eine Kabelgröße
vorliegt, um ausreichend zu sparen. Unangenehmerweise wird
aus diesem Grund der Kabelbaum als ganzes bezüglich des
Gewichts beträchtlich groß, welcher aus einer Vielzahl von
elektrischen Kabeln aufgebaut ist. Dies ist umso mehr so,
wenn man die Tatsache in Betracht zieht, dass die
Schmelzcharakteristik der schmelzbaren Verbindung eine
andere Art einer Charakteristik in Anbetracht der
anzuwendenden Bedingungen darstellt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine
Kabelbaumvorrichtung zu schaffen, welche mit einem
Schaltkreisunterbrecher mit einer kostengünstigen und
einfachen Konstruktion ausgestattet ist, dessen
Schaltkreisunterbrecher den Durchmesser jedes elektrischen
Kabels klein halten kann und das Gewicht des Kabelbaums
gering halten kann, ohne schmelzbare Verbindungen oder
ähnliches vorzusehen.
Genauer gesagt entspricht die Kabelbaumvorrichtung der
vorliegenden Erfindung derjenigen, die durch Analysieren
einer allgemeinen bzw. gemeinsamen schmelzbaren Verbindung
die Miniaturisierung des Kabeldurchmessers des Kabelbaums
und die Reduktion des Gewichts des Kabelbaums wie folgt
erreicht.
Fig. 1 stellt die Schmelzcharakteristik der
Schmelzverbindung und die Rauchcharakteristik des
elektrischen Kabels dar. In Fig. 1 kennzeichnet die Abszisse
den elektrischen Strom I und die Ordinate kennzeichnet die
Zeit T. In der Figur stellen einfache Linien die
Schmelzcharakteristiken der Schmelzverbindungen dar, welche
bei entsprechender Nennlast dargestellt sind, wobei die
gestrichelten Linien die Rauchcharakteristik der
entsprechenden elektrischen Kabel darstellen. Es ist zu
erwähnen, dass die entsprechenden elektrischen Kabel sich
voneinander in Bezug auf die Querschnittsfläche des Leiters
unterscheiden (beispielsweise 2 × 10-6 m2 oder ähnliches).
Wie aus den Schmelzcharakteristiken zu sehen, welche in
Fig. 1 dargestellt sind, kann die schmelzbare Verbindung als
erstes unter der Annahme verwendet werden, dass das
elektrische Kabel in einem Zustand vorliegt, so dass es
kurzgeschlossen ist (direkter Kurzschluss). Genauer gesagt
bedeutet der direkte Kurzschluss-Schaltkreis, dass das
elektrische Kabel die Karosserie des Fahrzeugs berührt und
dadurch kurzgeschlossen wird.
Obwohl sich hier ebenso der geladene Zustand der Batterie,
die Kapazität der Batterie und der Durchmesser des zu
verbindenden elektrischen Kabels unterscheiden, ist der
Stromwert 500 A oder mehr zu der Zeit, wenn der direkte
Kurzschluss auftritt. Ein derartiger Stromwert zur Zeit des
direkten Kurzschlusses unterscheidet sich erheblich von dem
zur Zeit einer herkömmlichen Verwendung und ist so leicht zu
bestimmen.
Auf der anderen Seite weist die schmelzbare Verbindung
bezüglich dessen Schmelzcharakteristik eine große Abweichung
auf. Nämlich, wie in Fig. 1 dargestellt, erlaubt die
schmelzbare Verbindung von 60 A, dass Elektrizität bzw.
Strom von bis ca. 90 A dadurch hindurchfließt (dieser
elektrische Strom fließt für eine Zeit von 1000 Sekunden).
Die schmelzbare Verbindung von 100 A erlaubt es, dass
Elektrizität bzw. Strom von bis zu ca. 150 A dadurch
hindurchfließt (dieser elektrische Strom fließt für eine
Zeit von 1000 Sekunden). In Übereinstimmung damit wird
nämlich ein elektrisches Kabel ausgewählt, dessen
Durchmesser größer als notwendig ist.
Da der Durchmesser des elektrischen Kabels größer als
notwendig wird, erhöht sich dementsprechend die Anzahl der
schmelzbaren Verbindungen, um den Durchmesser des
elektrischen Kabels gering zu halten. Als Folge davon wird
die Konstruktion komplex. Wenn der Durchmesser des
elektrischen Kabels größer wird, hat dies ebenso den
Nachteil zur Folge, dass bei der Herstellung des Kabelbaums
eine Einschränkung bezüglich der Verbindung des
Schaltkreises, der Anbringung der Anschlüsse oder ähnliches
auferlegt wird.
Wenn ein Schaltkreisunterbrecher zum Unterbrechen des
Schaltkreises vorgesehen ist, welcher den Stromwert zur Zeit
des direkten Kurzschlusses in Form eines Schwellenwertes
bestimmt, sind dementsprechend keine schmelzbaren
Verbindungen an der stromabwärts gelegenen Seite von dem
Schaltkreisunterbrecher erforderlich. Und bezüglich des
Durchmessers des elektrischen Kabels ist es möglich, ein
elektrisches Kabel auszuwählen, welches einen optimalen
Durchmesser aufweist, der auf die Kapazität der Last
abgestimmt ist.
Der Kabelbaum der vorliegenden Erfindung ist derjenige,
welcher durch die vorstehend beschriebenen Studien
hergestellt worden ist, und dieser Kabelbaum ist mit einem
Kabelbaum zur elektrischen Verbindung einer Stromquelle bzw.
Leistungsquelle und einer Last sowie einem
Schaltkreisunterbrecher zum Unterbrechen der elektrischen
Verbindung zwischen der Leistungsquelle und der Last durch
Erfassung eines übermäßig hohen Stromes bzw. Überstroms
ausgestattet, welcher von der Spannungsquelle zu der Last
durch den Kabelbaum fließt. Der Schaltkreisunterbrecher
weist einen Stromerfassungsabschnitt zum Erfassen des
Stroms, welcher von der Batterie zu der Last fließt, einen
Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen, ob der Wert des Stroms,
welcher von dem Stromerfassungsabschnitt erfasst wird, einen
vorgeschriebenen Schwellenstromwert überschritten hat, und
einen Unterbrecher zum Unterbrechen der Stromversorgung zur
Last auf, wenn der Wert des von dem Stromerfassungsabschnitt
erfassten Strom einen vorgeschriebenen Schwellenstromwert
überschritten hat.
Fig. 1 ist eine Ansicht, welche die Schmelzcharakteristik
einer schmelzbaren Verbindung und die
Rauchcharakteristik eines elektrischen Kabels
darstellt, welche durch die vorliegenden Studien des
Erfinders erhalten worden sind;
Fig. 2 ist eine Ansicht einer Schaltkreiskonstruktion,
welche eine Kabelbaumvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
darstellt;
Fig. 3 ist eine Ansicht einer Schaltkreiskonstruktion,
welche eine Kabelbaumvorrichtung gemäß der
Ausführungsform darstellt;
Fig. 4 ist eine Ansicht, welche die direkte Kurzschluss-
Schaltkreischarakteristik eines elektrischen Kabels
darstellt, das als erstes Beispiel verwendet worden
ist, welches als Ergebnis der vorliegenden Studien
des Erfinders hervorgehoben wird;
Fig. 5 ist eine Ansicht, welche die direkte Kurzschluss-
Schaltkreischarakteristik eines elektrischen Kabels
darstellt, welches als zweites Beispiel verwendet
wird, das als Ergebnis der vorliegenden Studien des
Erfinders hervorgehoben wird;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von
Fig. 7, welche den Unterbrecher darstellt, der in
dem Schaltkreisunterbrecher der
Kabelbaumvorrichtung gemäß der Ausführungsform
vorgesehen ist;
Fig. 7 ist eine Draufsicht, welche den Unterbrecher
darstellt, der in dem Schaltkreisunterbrecher der
Kabelbaumvorrichtung gemäß der Ausführungsform
vorgesehen ist; und
Fig. 8 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII
von Fig. 7, welche den Unterbrecher darstellt, der
in dem Schaltkreisunterbrecher der
Kabelbaumvorrichtung gemäß der Ausführungsform
vorgesehen ist.
Eine Ausführungsform der Kabelbaumvorrichtung der
vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen mit einem
entsprechenden Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es ist
zu erwähnen, dass wenn auf ein elektrisches Kabel Bezug
genommen wird, auf die Querschnittsfläche des Leiters des
elektrischen Kabels unter Verwendung des Symbols sq in
Übereinstimmung damit Bezug genommen wird, und dass
beispielsweise 1 sq elektrisches Kabel bedeutet, dass die
Querschnittsfläche dessen Leiters 1 × 10-6 m2 ist.
Wie in Fig. 2 dargestellt, entspricht die
Kabelbaumvorrichtung dieser Ausführungsform derjenigen,
welche in einem Fahrzeug verwendet wird. Und eine Batterie 1
ist mit einem schmelzbaren Verbindungsblock 3 durch ein
elektrisches Kabel 2a mit einer Querschnittsfläche von 15 ×
10 m verbunden. Mit dem Schmelzverbindungsblock 3 ist ein
Relaissicherungsblock 4 mit Relaisen 4a bis 4c und
Sicherungen 4d bis 4k durch ein elektrisches Kabels 2b mit
einer Querschnittsfläche von 3 × 10-6 m2 verbunden. Mit dem
Relaissicherungsblock 4 sind eine Vielzahl von Lasten 5 (5a
bis 5h) verbunden.
Der Schmelzverbindungsblock 3 ist mit den
Schaltkreisunterbrechern 7a und 7b und einer
Schmelzverbindung 9 ausgestattet, welche die Versorgung des
Stroms von der Batterie 1 zu den Lasten unterbrechen, wenn
der elektrische Strom, der von der Batterie 1 zu den Lasten,
wie beispielsweise den Lasten 5, und einen
Wechselstromerzeuger 8 fließt, einen Stromwert zur Zeit
eines direkten Kurzschlusses erreicht.
Der Schmelzverbindungsblock 3 ist mit einem Kabelbaum W/Ha,
der aus einem elektrischen Kabel 2e mit einer
Querschnittsfläche von 2 × 10-6 m2, einem elektrischen Kabel
2f mit einer Querschnittsfläche von 2 × 10-6 m2 und einem
elektrischen Kabel 2g mit einer Querschnittsfläche von 2 ×
10-6 m2 konstruiert ist, einem Kabelbaum W/Hb, welcher aus
einem elektrischen Kabel 2h mit einer Querschnittsfläche von
3 × 10-6 m2 konstruiert ist, das sich durch das Zwischenstück
einer 40 A Schmelzverbindung 9 erstreckt, und einem
Kabelbaum W/Hc ausgestattet, der aus einem elektrischen
Kabel 21 mit einer Querschnittsfläche von 3 × 10-6 m2, einem
elektrischen Kabel 2j mit einer Querschnittsfläche von 3 ×
10-6m2 und einem elektrischen Kabel 2b mit einer
Querschnittsfläche von 3 × 10-6 m2 konstruiert ist.
Der Schaltkreisunterbrecher 7a ist hier zwischen einem
elektrischen Kabel 2a mit einer Querschnittsfläche von 15 ×
10-6 m2 und einem elektrischen Kabel 2d mit einer
Querschnittsfläche von 15 × 10-6 m2 angeordnet, welches mit
dem Wechselstromerzeuger 8 verbunden ist, und wobei dieser
Schaltkreisunterbrecher 7a diesen Schaltkreis unterbricht,
wenn der Schaltkreis zwischen der Batterie 1 und dem
Wechselstromerzeuger 8 direkt kurzgeschlossen worden ist.
Das Objekt nämlich, welches von dem Schaltkreisunterbrecher
7a elektrisch unterbrochen werden soll, ist der
Wechselstromerzeuger 8.
Der Schaltkreisunterbrecher 7b ist zwischen der Batterie 1
und der stromabwärts gelegenen Seite des Kabelbaums W/Ha
angeordnet, d. h. einem elektrischen Fensterheber P/WDW,
einem elektrischen Schiebedach bzw. einem Sonnendach, einem
Heizgebläse 1 und einem Heizgebläse 2, welches sich an der
rechten Seite der Darstellung befindet. Der
Schaltkreisunterbrecher 7b ist ferner zwischen der Batterie
1 und ABS-Einheiten sowie dem Relaissicherungsblock 4
angeordnet, welcher sich an der stromabwärts gelegenen Seite
des Kabelbaums W/Hc befindet. Wenn die Schaltkreise zwischen
der Batterie 1 und diesen Anwendungen kurzgeschlossen worden
sind, unterbricht der Schaltkreisunterbrecher 7b diese
Schaltkreise. Das elektrisch durch den
Schaltkreisunterbrecher 7b zu unterbrechende Objekt ist
nämlich eine Gruppe, welche aus dem elektrischen
Fensterheber/WDW und dem elektrischen Schiebedach bzw.
Sonnendach besteht, eine Gruppe, welche aus dem Heizgebläse
1 und dem Heizgebläse 2 besteht, und eine Gruppe, welche aus
den ABS-Einheiten und dem Relaissicherungsblock 4 besteht.
Der Schaltkreisunterbrecher 7b trägt jedoch nicht zur
Unterbrechung der Schaltkreise an einer von dem
Relaissicherungsblock 4 stromabwärts gelegenen Seite bei,
nämlich bei Schaltkreisen zwischen dem Relaissicherungsblock
4 und einer Vielzahl der Lasten 5a bis 5h. Jede der Vielzahl
von Lasten 5a bis 5h wird aufgrund des Schmelzens der
Sicherungen 4d bis 4k elektrisch unterbrochen, wenn ein
übermäßig hoher Strom bzw. Überstrom in diesen Lasten
fließt.
Ferner sind Schaltkreise, welche durch die schmelzbare
Verbindung 9 elektrisch unterbrochen werden, ebenso gemäß
der Konstruktion des Standes der Technik vorhanden. Das
Objekt bzw. der Gegenstand, welcher dadurch unterbrochen
werden soll, ist ein Zündschalter und ein Notfall-
Schaltkreis bzw. MAYDAY-Schaltkreis, welcher sich an der
stromabwärts gelegenen Seite von dem Kabelbaum W/Hb
befindet. Die schmelzbare Verbindung 9 weist einen Nennstrom
von 40 A auf und unterbricht den Schaltkreis zwischen der
Batterie 1 und dem Zündschalter oder ähnlichem an der
stromabwärts gelegenen Seite von dem Kabelbaum W/Hb. Der
Notfall-Schaltkreis arbeitet als Rettungssignal-Empfangs-
Schaltkreis, dessen Radio-Rettungssignal von einem Schiff,
Flugzeug oder ähnlichen erzeugt worden ist. Genauer gesagt
repräsentiert der Notfall-Schaltkreis den Schaltkreis einer
Notfall-Lampe, einem Horn, einem Autotelefon oder ähnlichem.
Er ist eine wichtige elektronische Anwendung im Fall eine
Zündschalters.
Nebenbei versorgt die Batterie 1 als Leistungsversorgung
einen Motor 6 über ein elektrisches Kabel 2c mit einer
Querschnittsfläche von 20 × 10-6 m2.
Als nächstes wird die Konstruktion des
Schaltkreisunterbrechers 7a und 7b in Bezug auf Fig. 3
beschrieben. Die Schaltkreisunterbrecher 7a und 7b sind hier
zur Vereinfachung der Erläuterung repräsentativerweise durch
einen Schaltkreisunterbrecher 7 gekennzeichnet, und die
entsprechenden Lasten sind repräsentativerweise durch eine
Last 50 gekennzeichnet.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist der Schaltkreisunterbrecher 7
zwischen der Batterie 1 und der Last 50 angeordnet und mit
einer Leistungsquelle bzw. Spannungsquelle 71, einem
Stromerfassungsabschnitt 73, einem Bestimmungsschaltkreis
75, einem Antriebsschaltkreis 72, einer Heizeinrichtung 79
und einem Unterbrecherabschnitt 81 zum Unterbrechen der
elektrischen Verbindung zwischen einem ersten
Sammelschienenleiter bzw. Busbar 11 und einem zweiten
Sammelschienenleiter bzw. Busbar 19 ausgestattet.
Die Spannungsquelle 71 ist beispielsweise 5 V. Durch
Einsetzen der beiden Endspannungen der Batterie 1 versorgt
die resultierende Spannung den Stromerfassungsabschnitt 73,
den Bestimmungsschaltkreis 75 und einen Antriebsschaltkreis
77.
Der Stromerfassungsabschnitt 73 erfasst den Strom, welcher
von der Batterie 1 zu der Last 50 fließt, und ist
beispielsweise ein Stromsensor. Natürlich kann der
Stromerfassungsabschnitt 73 durch eine Konstruktion ersetzt
werden, wobei ein Nebenschlusswiderstand zwischen der
Batterie 1 und der Last 50 zwischengeschaltet ist, um
dadurch die beiden Endspannungen des Nebenschlusswiderstands
zu erfassen.
Der Bestimmungsschaltkreis 75 bestimmt, ob der Wert des von
dem Stromerfassungsabschnitt 73 erfassten Stroms den
vorbestimmten Stromwert überschritten hat, genauer gesagt
den direkten Kurzschluss-Schaltkreis-Stromwert, der sich
durchsetzt bzw. einstellt, wenn das elektrische Kabel direkt
kurzgeschlossen worden ist. Wenn es erforderlich ist, kann
ein derartiger vorbeschriebener, vorbestimmter Stromwert in
geeigneter Weise festgesetzt werden.
Der Antriebsschaltkreis 77 verursacht, dass ein elektrischer
Strom in die Heizeinrichtung 79 fließt, wenn durch den
Bestimmungsschaltkreis 75 bestimmt worden ist, dass der Wert
des Stroms, welcher von dem Stromerfassungsabschnitt 72
erfasst worden ist, den Stromwert des direkten Kurzschluss-
Schaltkreises überschritten hat. Der Antriebsschaltkreis 77
treibt dadurch den Antriebsabschnitt 81 an.
Durch den Betrieb aufgrund der Hitze der Heizeinrichtung 79
unterbricht der Unterbrecherabschnitt 81 die elektrische
Verbindung zwischen dem ersten Sammelschienenleiter 11 und
dem zweiten Sammelschienenleiter 19, um dadurch die
Versorgung der Leistungsquelle von der Batterie 1 zu der
Last 50 zu stoppen.
In der Kabelbaumvorrichtung gemäß der vorbeschriebenen
Konstruktion kann eine geeignete Anzahl von
Schaltkreisunterbrechern 7 vorgesehen sein, welche der
auftretenden Notwendigkeit bzw. Erforderlichkeit entspricht.
In dem vorstehend beschriebenen Schaltkreisunterbrecher
erfasst der Stromerfassungsabschnitt 73 den Strom, welcher
von der Batterie 1 zu der Last 50 fließt. Und der
Bestimmungsschaltkreis 75 bestimmt, ob der Wert des Stroms,
welcher von dem Stromerfassungsabschnitt 73 erfasst worden
ist, den Stromwert des direkten Kurzschluss-Schaltkreises zu
der Zeit übersteigt, wenn das elektrische Kabel direkt
kurzgeschlossen worden ist. Wenn es bestimmt worden ist,
dass der Wert des erfassten Stroms gleich oder größer als
der Stromwert des direkten Kurzschluss-Schaltkreises
geworden ist, verursacht der Antriebsschaltkreis 77 einen
elektrischen Strom, welcher in die Heizeinrichtung 79
fließt. Als Folge davon stoppt der Unterbrecherabschnitt 81
die Versorgung der Leistungsquelle von der Batterie 1 zu der
Last 50.
Dementsprechend ist es im wesentlichen unnötig geworden,
eine schmelzbare Verbindung oder ähnliches an der
stromabwärts gelegenen Seite des Schaltkreisunterbrechers 7
vorzusehen. Es ist dadurch möglich, eine kostengünstige
Kabelbaumvorrichtung bereitzustellen, welche leicht zu
handhaben ist.
Und da kein Bedarf besteht, die schmelzbare Verbindung oder
ähnliches vorzusehen, ist es möglich, in optimaler Weise den
Durchmesser des elektrischen Kabels in Übereinstimmung bzw.
Angleichung mit der Kapazität der Last auszuwählen.
Obwohl es beispielsweise herkömmlicherweise notwendig ist,
ein elektrisches Kabel mit einer Querschnittsfläche von 5 ×
10-6 m2 an der stromabwärts gelegenen Seite von der
schmelzbaren Verbindung zu verwenden, welche einen Nennstrom
von 60 A hat, führt es in dieser Ausführungsform
grundsätzlich dazu, dass es nur notwendig ist, die
Rauchcharakteristik des elektrischen Kabels ohne Rücksicht
auf die Schmelzcharakteristik der schmelzbaren Verbindung zu
betrachten.
Für den Fall, dass die Rauchcharakteristik des elektrischen
Kabels auf diese Art und Weise in Betracht gezogen worden
ist, ist es möglich, ein elektrisches Kabel mit einer
Querschnittsfläche von 3 × 10-6 m2 wahlweise zu verwenden,
welches eine Elektrizität bzw. einen Strom mit einer Größe
von im wesentlichen 70 A ermöglicht, um für eine
Stromdurchgangszeit von 1000 Sekunden dadurch
hindurchzufließen. Hier ist der Stromwert auf 70 A definiert
worden, wobei dessen Toleranz 1,1 mal so groß wie der
Stromwert von 60 A ist.
Dementsprechend ist es möglich, den Durchmesser des
elektrischen Kabels gering zu halten. Und es ist ferner
möglich, sowohl die Reduktion des Durchmessers der
elektrischen Kabel als auch die Reduktion des Gewichts des
Kabelbaums zu erreichen, welcher sich an der stromabwärts
gelegenen Seite des Schaltkreisunterbrechers befindet. Und
es ist ferner möglich, das Unterbringungsgehäuse des
Schaltkreisunterbrechers zu vereinfachen.
Es ist zu erwähnen, dass der Stromwert des Kurzschluss-
Schaltkreises, welcher vorstehend eingesetzt wird und als
Schwellstromwert bzw. Schwellenstromwert verwendet wird, als
ein Stromwert verwendet werden kann, welcher auftritt, wenn
das elektrische Kabel mit dem geringsten Durchmesser unter
einer Vielzahl von elektrischen Kabeln, die in dem Fahrzeug
verteilt sind, direkt kurzgeschlossen worden ist, wobei das
elektrische Kabel eine Standardlänge von beispielsweise 1 m
aufweist. Dies liegt daran, dass der Strom um so geringer
ist, je dünner das elektrische Kabel ist, durch das der
Strom fließt. Dies liegt daran, dass der Schaltkreis
verlässlich durch einen geringeren Stromwert des
Kurzschluss-Schaltkreises unterbrochen werden kann.
Genauer gesagt heißt das, dass in der Kabelbaumvorrichtung,
welche in Fig. 2 dargestellt ist, die elektrischen Kabel 2e,
2f und 2g mit einer Querschnittsfläche von 15 × 10-6 m2 die
elektrischen Kabel mit geringstem Durchmesser unter den
elektrischen Kabeln 2c mit einer Querschnittsfläche von 20 ×
10-6 m2, den elektrischen Kabeln 2a und 2d mit einer
Querschnittsfläche von 15 × 10-6 m2, den elektrischen Kabeln
2b, 2h und 2j mit einer Querschnittsfläche von 3 × 10-6 m2,
den elektrischen Kabeln 2e, 2f und 2g mit einer
Querschnittsfläche von 2 × 10-6 m2 oder ähnlichen, welche eine
Vielzahl von in dem Fahrzeug verteilten elektrischen Kabeln
sind. Der Stromwert des direkten Kurzschluss-Schaltkreises
kann als ein Stromwert festgesetzt werden, welcher auftritt,
wenn diese elektrische Kabel 2e, 2f und 2g mit einer
Querschnittsfläche von 15 × 10-6 m2 und mit einer Länge von 1 m
direkt kurzgeschlossen worden sind.
In dieser Ausführungsform ist der Schwellenstromwert ebenso
der Stromwert des direkten Kurzschluss-Schaltkreises. Jedoch
kann dieser Schwellenstromwert als ein Stromwert festgesetzt
werden, welcher zwischen in etwa 30% und in etwa 70% des
Stromwerts des direkten Kurzschluss-Schaltkreises liegt,
wobei dementsprechend der Bestimmungsschaltkreis 75 dessen
Bestimmung festlegt. Da der Schwellenstromwert geringer als
der Stromwert des direkten Kurzschluss-Schaltkreises ist,
ist es durch diese Festlegung möglich, den Schaltkreis
schneller zu unterbrechen. Es ist daher möglich, die
Verlässlichkeit der Unterbrechung des Schaltkreises zu
erhöhen. Aus diesem Gesichtspunkt kann bevorzugterweise der
Schwellenstromwert auf 50% des Stromwerts des direkten
Kurzschluss-Schaltkreises festgelegt werden.
Als nächstes wird beispielsweise der Schwellenstromwert auf
der Basis von tatsächlich gemessenen Daten des Stromwerts
des direkten Kurzschluss-Schaltkreises bestimmt.
Fig. 4 ist eine Ansicht, welche die direkte
Kurzschlusscharakteristik eines ersten elektrischen Kabels
darstellt, wohingegen Fig. 5 eine Ansicht ist, welche die
direkte Kurzschluss-Schaltkreis-Charakteristik eines zweiten
elektrischen Kabels darstellt.
Jede der Fig. 4 und 5 zeigt eine Änderung der Spannung
über die Zeit, und wobei das Timing bzw. der zeitliche
Verlauf, bei dem die Spannung stark ansteigt, die Zeit ist,
zu welcher das elektrische Kabel direkt kurzgeschlossen
worden ist. In jeder dieser Figuren ist die Länge einer
Graduierung, in Richtung der Zeitachse gesehen, 2 × 10-1 s.
Gemäß dem Probenkabel, welches sich auf Fig. 4 bezieht, ist
der Durchmesser des elektrischen Kabels 2 mm2 (2 sq
elektrisches Kabel), dessen Länge 0,5 m beträgt und dessen
Widerstand 4,4 mΩ beträgt. Es ist zu erwähnen, dass zu der
Zeit, wenn eine Testeinrichtung montiert ist, der Widerstand
r1 des elektrischen Kabels 4,8 mΩ und die Spannung Va bei
der Kurzschluss-Schaltkreiszeit 3,43 V war. Daher berechnet
sich der Stromwert Ia des direkten Kurzschluss-Schaltkreises
wie folgt.
Ia = Va/r1 = 703 A
Unter der Annahme, dass die Länge des elektrischen Kabels 1 m
beträgt, errechnet sich der Stromwert des direkten
Kurzschluss-Schaltkreises auf etwa 590 A.
Durch die Festlegung von 50% des Stromwerts des direkten
Kurzschluss-Schaltkreises für den Schwellenstromwert kann
der Schwellenstromwert dementsprechend in diesem Fall
geeigneterweise auf 590 × 0,5 = 295 A festgelegt werden.
Bezüglich des Fig. 5 entsprechenden Probenkabels wird als
nächstes der Durchmesser des elektrischen Kabels auf 2 mm2
(2 sq elektrisches Kabel) festgelegt, dessen Länge 0,5 m
beträgt und dessen Widerstand 4,4 mΩ beträgt. Es ist zu
erwähnen, dass zu der Zeit, wenn eine Testeinrichtung
montiert ist, der Widerstand r1 des elektrischen Kabels 4,8 mΩ
und die Spannung Va bei der Kurzschlusszeit 3,77 V war.
Daher errechnet sich der Stromwert Ia des direkten
Kurzschluss-Schaltkreises wie folgt:
Ia = Va/r1 = 743 A.
Unter der Annahme, dass die Länge des elektrischen Kabels
1 m beträgt, errechnet sich der Stromwert des direkten
Kurzschluss-Schaltkreises auf in etwa 610 A.
Durch Festlegung von 50% des Stromwerts des direkten
Kurzschluss-Schaltkreises als Schwellenstromwert, kann der
Schwellenstromwert in diesem Fall in geeigneter Weise auf
590 × 0,5 = 305 A festgelegt werden.
Als nächstes werden detaillierte Konstruktionen der
Heinzeinrichtung 79 und des Unterbrecherabschnitts 81,
welche in dem Schaltkreisunterbrecher 7 vorgesehen sind,
unter Verwendung der Fig. 6 bis 8 erläutert, wobei diese
Abschnitte aus Gründen der Vereinfachung als
Schaltkreisunterbrecher A bezeichnet werden.
In den Schaltkreisunterbrecher, welcher in den Fig. 6 bis
8 dargestellt ist, ist der plattenähnliche, längliche erste
Sammelschienenleiter beispielsweise aus Kupfer oder einer
Kupferlegierung hergestellt. Der erste Sammelschienenleiter
11 weist einen runden Öffnungsabschnitt 12 auf, welcher mit
einer Batterie oder ähnlichem verbunden ist, und wobei
dessen zentraler Abschnitt im wesentlichen in einem rechten
Winkel nach unten gebogen ist.
Andererseits ist der plattenähnliche, längliche zweite
Sammelschienenleiter 19 ebenso beispielsweise aus Kupfer
oder einer Kupferlegierung hergestellt. Der zweite
Sammelschienenleiter 11 hat einen runden Öffnungsabschnitt
20, welcher mit einer Last oder ähnlichem verbunden ist, und
wobei dessen zentraler Abschnitt im wesentlichen in einem
rechten Winkel nach unten gebogen ist.
Zwischen dem ersten Sammelschienenleiter 11 und dem zweiten
Sammelschienenleiter 19 ist ein oberes Seitengehäuses 14a
und ein unteres Seitengehäuse 14b angeordnet. Das obere
Seitengehäuse 14a und das untere Seitengehäuse 14b bestehen
aus einem äußeren Behälter, und dieser Behälter ist ein
Behälter, welcher aus Isoliermaterial, wie beispielsweise
Harz (thermoplastisches Kunstharz) hergestellt ist.
Innerhalb des unteren Seitengehäuses 14b ist ein
Thermitgehäuse 26 untergebracht, welches aus Kupfer oder
einer Kupferlegierung hergestellt ist. Innerhalb dieses
Thermitgehäuses 26 ist sowohl ein exothermes bzw.
exothermisches Mittel 27 als auch ein Zündmittel 29
eingefüllt.
Das Zündmittel 29 entzündet sich durch die Hitze, welche
durch die Heizeinrichtung 79 in Verbindung mit dem
elektrischen Strom erzeugt wird, welcher in einem Bleikabel
bzw. Leitkabel 51 fließt, wenn sich das Fahrzeug in einer
Abnormalität befindet, beispielsweise im Fall eines Unfalls,
welches mit dem in Fig. 3 dargestellten Antriebsschaltkreis
77 verbunden ist. Das Zündmittel 27 bringt das exotherme
Mittel 27 dadurch dazu, die thermische Reaktionshitze zu
erzeugen.
Ein linker Seitenwandabschnitt, welcher an dem
Thermitgehäuse 26 ausgebildet ist, ist mit einem
Biegungsabschnitt 8 des ersten Sammelschienenleiters 11
durch die Verwendung eines Metalls mit niedrigem
Schmelzpunkt verbunden (dessen Schmelzpunkt beispielsweise
in einem Bereich zwischen 200 und 300°C liegt), wie
beispielsweise ein Lötmittel bzw. Lötzinn. Auf der anderen
Seite ist ein rechter Seitenwandabschnitt, welcher an dem
Thermitgehäuse 26 ausgebildet ist, in ähnlicher Weise mit
einem Biegungsabschnitt 10 des zweiten Sammelschienenleiters
19 durch die Verwendung eines Metalls 23 mit niedrigem
Schmelzpunkt verbunden.
Durch die vorstehend beschriebene Konstruktion kann der
erste Sammelschienenleiter 11 und der zweite
Sammelschienenleiter 19 durch das Metall 23 mit niedrigem
Schmelzpunkt und das Thermitgehäuse 26 elektrisch
miteinander verbunden werden.
Es ist zu erwähnen, dass als Metall 23 mit niedrigem
Schmelzpunkt beispielsweise zumindest eine Art von Metall
verwendet werden kann, welches aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Sn, Pb, Zn, Al und Cu besteht.
Das exotherme Mittel 27 ist ein Thermitmittel, welches
beispielsweise aus einem Metalloxidpulver, wie
beispielsweise Eisenoxid (Fe2O3) und einem Aluminiumpulver
bzw. Aluminiumpulveroxid besteht, und das durch die
Erzeugung von Hitze durch das Leitkabel 51 eine
Thermitreaktion hervorruft, so dass dadurch eine
Hochtemperaturhitze auftritt.
Es ist zu erwähnen, dass anstelle der Verwendung eines
derartigen Eisenoxids (Fe2O3) Chromoxide (Cr2O3), Manganoxide
(MnO2) oder ähnliches verwendet werden kann.
Ebenso kann als exothermes Mittel 27 eine Mischung verwendet
werden, die aus der Verwendung von zumindest einer Art von
Metallpulver, dessen Metall aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus B, Sn, Fe, Si, Zr, Ti und Al besteht, zumindest
einer Art von Metalloxid, welche aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus CuO, MnO2, Pb3O4, PbO2, Fe3O4 und Fe2O3 besteht,
und zumindest einer Art eines Additivs hergestellt ist,
welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium,
Bentonit, Talk oder ähnlichem besteht. Gemäß einem
derartigen exothermen Mittel kann dieses Mittel leicht
entzündet werden, und das Metall 23 mit niedrigem
Schmelzpunkt kann in einer kurzen Zeit schmelzen.
Zwischen dem Thermitgehäuse 26 und dem unteren Seitengehäuse
14b ist eine Druckfeder 34 angeordnet, welche als freies
zurückbewegbares, elastisches Element dient. Die Druckfeder
34 drückt das Thermitgehäuse 26 nach oben.
Ein quadratisch geformter Nutabschnitt 37 ist in dem oberen
Seitengehäuse 14a ausgebildet. Mit dem Nutabschnitt 37 ist
ein zweiter vorspringender Abschnitt 39 im Eingriff, welcher
an dem unteren Seitengehäuse 14b ausgebildet ist.
An dem unteren Seitengehäuse 14b ist ein zweiter
vorspringender Abschnitt 41 ausgebildet, welcher aus einem
harzähnlichen Element besteht. Dieser zweite vorspringende
Abschnitt 41 drückt auf die obere Oberfläche des
Thermitgehäuses 26, um dadurch die Aufwärtsbewegung des
Thermitgehäuses 26 aufgrund der Federkraft der Druckfeder 34
zu stoppen.
Und ein Verbinder 45 mit einem Anschluss 50, um einen
elektrischen Strom von dem Leitkabel 51 zu der
Heizeinrichtung 79 fließen zu lassen, ist mit der
Heizeinrichtung 79 trennbar verbunden.
Die Funktionsweise des Schaltkreisunterbrechers A, der wie
vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird nun im Folgenden
erläutert werden.
Erstens sind der erste Sammelschienenträger 11 und der
zweite Sammelschienenträger 19 herkömmlicherweise elektrisch
miteinander über das Metall 23 mit niedrigem Schwerpunkt und
das Thermitgehäuse 26 verbunden, und wobei diese
Sammelschienenträger in einem Zustand sind, in dem sie
miteinander verbunden sind. Als Folge davon fließt ein
elektrischer Strom von der Batterie 1 zur Last 50.
Wenn eine Abnormalität in dem Schaltkreis zwischen der
Batterie 1 und der Last aufgetreten ist und folglich ein
direkter Kurzschluss-Strom darin fließt, fließt ein
elektrischer Strom von dem Antriebsschaltkreis 77 zu der
Heizeinrichtung 79 durch das Leitkabel 51, den Anschluss 50
und den Verbinder 45.
Aufgrund der Wärmeerzeugung der Wärmeeinrichtung 79
entzündet sich das Zündmittel 29, wobei als Folge davon das
exotherme Mittel 27, welches das Thermitmittel ist, eine
Wärme einer Thermitreaktion gemäß der folgenden
Reaktionsgleichung erzeugt.
Fe2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Fe + 9,2 × 104J
Aufgrund der Hitze dieser Thermitreaktion wird das
Thermitgehäuse 26 erhitzt. Aufgrund dieser Wärme wird das
Metall 23 mit niedrigem Schmelzpunkt erhitzt und schmilzt
dabei, welches den Biegungsabschnitt 8 und den linken
Seitenwandabschnitt des Thermitgehäuses 26 verbindet.
Aufgrund dieser Hitze schmilzt das Metall 23 mit niedrigem
Schmelzpunkt ebenso, welches den Biegungsabschnitt 10 und
den rechten Seitenwandabschnitt des Thermitgehäuses 26
verbindet.
Ebenso gleichzeitig damit schmilzt der zweite vorstehende
Abschnitt 41, welcher aus einem harzähnlichen Element
besteht, der an dem unteren Seitengehäuse 14b ausgebildet
ist.
Dann dehnt sich die Druckfeder 34 aus, welche davor
zusammengedrückt worden ist, mit der Folge, dass das
Thermitgehäuse 26 nach oben springt und an dem Stopper 14c
anliegt. In Fig. 6 entspricht ein Bezugszeichen 26' dem
Thermitgehäuse in diesem Zustand.
Und die elektrische Verbindung zwischen dem Thermitgehäuse
26 und jeweils dem ersten Sammelschienenleiter 11 und dem
zweiten Sammelschienenleiter 19 ist elektrisch abgetrennt.
Und der erste Sammelschienenleiter 11 und der zweite
Sammelschienenleiter 19 sind elektrisch voneinander
getrennt, mit der Folge, dass der Schaltkreis unterbrochen
ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Schaltkreisunterbrecher A
ist es möglich, den elektrischen Schaltkreis zwischen der
Batterie 1 und der Last innerhalb des Fahrzeugs in einer
kurzen Zeitperiode elektrisch verlässlich zu trennen.
Und aufgrund der Verwendung der Thermitreaktionswärme des
exothermen Mittels 27 ist es möglich, den
Schaltkreisunterbrecher mit einer einfachen Konstruktion
bzw. Struktur zu realisieren.
Und ferner überprüft der zweite vorstehende Abschnitt 41,
welcher an dem unteren Seitengehäuse 14b ausgebildet ist,
die nach oben gerichtete Ausdehnkraft der Druckfeder 34. Und
somit wird keine Federkraft auf das Metall 23 mit niedrigem
Schmelzpunkt aufgebracht, welches jeden der
Verbindungsabschnitte des ersten Sammelschienenträgers 11
und des zweiten Sammelschienenträgers 19 zu dem
Thermitgehäuse 26 bildet. Daher ist es möglich, das
Auftreten von Brüchen oder ähnlichem effektiv zu verhindern
und dadurch die Verlässlichkeit an den
Verbindungsabschnitten zu erhöhen.
Wie vorstehend beschrieben, sind in der Kabelbaumvorrichtung
dieser Ausführungsform die Schaltkreisunterbrecher
vorgesehen, deren Anzahl in geeigneter Weise der
Notwendigkeit entspricht, und wobei jeder der
Schaltkreisunterbrecher einen geeigneter Unterbrecher als
Hauptmechanismus des Unterbrecherabschnitts davon aufweist.
Dementsprechend ist es in dieser Ausführungsform möglich,
eine einfach zu verwendende und kostengünstige
Kabelbaumvorrichtung bereitzustellen, welche im wesentlichen
die Notwendigkeit der Verwendung von schmelzbaren
Verbindungen oder ähnlichen eliminiert und es möglich macht,
den Durchmesser des elektrischen Kabels in Übereinstimmung
bzw. Anpassung mit der Kapazität der Last in optimaler Weise
auszuwählen.
Ferner ist es bei dieser Ausführungsform möglich, eine
Kabelbaumvorrichtung zu schaffen, die den Schaltkreis
zwischen der Batterie und der Last innerhalb des Fahrzeugs
innerhalb einer kurzen Zeitperiode gemäß dem Erfordernis
verlässlich unterbricht.
Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung natürlich ebenso
in verschiedener Weise modifiziert werden, ohne von der
dadurch ausgeführten technischen Idee abzuweichen.
Claims (15)
1. Kabelbaumvorrichtung mit:
einem Kabelbaum, welcher eine Leistungsquelle und eine Last elektrisch miteinander verbindet; und
einem Schaltkreisunterbrecher, welcher einen übermäßig hohen von der Leistungsquelle durch den Kabelbaum zu der Last fließenden Strom erfasst und die elektrische Verbindung zwischen der Leistungsquelle und der Last unterbricht, wobei der Schaltkreisunterbrecher einen Stromerfassungsabschnitt, der einen von der Leistungsquelle zu der Last fließenden Strom erfasst, einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob ein Wert des von dem Stromerfassungsabschnitt erfassten Stroms einen vorbestimmten Schwellenstromwert überschritten hat, und einen Unterbrecher aufweist, der die Versorgung der Last von der Leistungsquelle unterbricht, wenn der Wert des von dem Stromerfassungsabschnitt erfassten Stroms gleich oder größer als der vorgeschriebene Schwellenstromwert ist.
einem Kabelbaum, welcher eine Leistungsquelle und eine Last elektrisch miteinander verbindet; und
einem Schaltkreisunterbrecher, welcher einen übermäßig hohen von der Leistungsquelle durch den Kabelbaum zu der Last fließenden Strom erfasst und die elektrische Verbindung zwischen der Leistungsquelle und der Last unterbricht, wobei der Schaltkreisunterbrecher einen Stromerfassungsabschnitt, der einen von der Leistungsquelle zu der Last fließenden Strom erfasst, einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob ein Wert des von dem Stromerfassungsabschnitt erfassten Stroms einen vorbestimmten Schwellenstromwert überschritten hat, und einen Unterbrecher aufweist, der die Versorgung der Last von der Leistungsquelle unterbricht, wenn der Wert des von dem Stromerfassungsabschnitt erfassten Stroms gleich oder größer als der vorgeschriebene Schwellenstromwert ist.
2. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der
vorgeschriebene Schwellenstromwert einem Stromwert
eines Kurzschluss-Schaltkreises entspricht, an dem ein
elektrisches Kabel des Kabelbaums direkt
kurzgeschlossen ist.
3. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der
vorgeschriebene Schwellenstromwert einem Stromwert
entspricht, bei dem ein elektrisches Kabel direkt
kurzgeschlossen ist, dessen Durchmesser aus einer
Vielzahl von elektrischen Kabeln des Kabelbaums am
geringsten ist.
4. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der
Bestimmungsabschnitt als vorgeschriebenen
Schwellenstromwert einen Wert festsetzt, welcher in
etwa im Bereich von 30% bis in etwa 70% des Stromwerts
des direkten kurzgeschlossenen Schaltkreises liegt.
5. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine
Sicherung, insbesondere eine Schmelzsicherung, zwischen
dem Schaltkreisunterbrecher und der Last vorgesehen
ist.
6. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine
schmelzbare Verbindung zwischen der Spannungsquelle und
einer zweiten Last vorgesehen ist, welche sich von der
Last unterscheidet.
7. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der
Unterbrecher einen ersten Verbindungsanschluss, einen
zweiten Verbindungsanschluss, einen elektrisch
leitenden Abschnitt, welcher zwischen dem ersten
Verbindungsanschluss und dem zweiten
Verbindungsanschluss angeordnet ist, einen exothermen
Abschnitt, ein elastisches Element, welches eine
Druckkraft auf den elektrisch leitenden Abschnitt
aufbringt, und einen Rückhalteabschnitt aufweist,
welcher den elektrisch leitenden Abschnitt gegen die
Druckkraft des elastischen Elements zurückhält, wobei,
wenn der Rückhalteabschnitt den elektrisch leitenden
Abschnitt zurückhält, ein leitender Zustand zwischen
dem ersten Verbindungsanschluss und dem zweiten
Verbindungsanschluss beibehalten wird, wohingegen, wenn
der Rückhalteabschnitt das Zurückhalten des elektrisch
leitenden Abschnitts aufgrund der Wärmeerzeugung des
exothermen Abschnitts beendet, sich der elektrisch
leitende Abschnitt aufgrund der Druckkraft des
elastischen Elements bewegt, so dass der leitende
Zustand zwischen dem ersten Verbindungsanschluss und
dem zweiten Verbindungsanschluss unterbrochen wird.
8. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der
elektrisch leitende Abschnitt mit jedem der ersten und
zweiten Verbindungsanschlüsse durch ein Material mit
niedrigem Schmelzpunkt verbunden ist.
9. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das
Material mit niedrigem Schmelzpunkt durch die
Wärmeerzeugung des exothermen Mittels geschmolzen wird.
10. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der
Rückhalteabschnitt einen Harzabschnitt aufweist, und
wobei der Harzabschnitt aufgrund der Wärmeerzeugung des
exothermen Abschnitts geschmolzen wird.
11. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der
elektrisch leitende Abschnitt und der exotherme
Abschnitt innerhalb eines Behälters integriert,
insbesondere einstückig, untergebracht sind.
12. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das
Material mit niedrigem Schmelzpunkt zumindest ein
Material aufweist, welches aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Sn, Pb, Zn, Al und Cu besteht.
13. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der
exotherme Abschnitt ein exothermes Mittel aufweist, und
wobei das exotherme Mittel ein Thermitmittel aufweist,
welches durch Mischung von Metalloxidpulver und
Aluminiumpulver miteinander hergestellt wird.
14. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der
exotherme Abschnitt ein exothermes Mittel aufweist, und
wobei das exotherme Mittel zumindest ein Metallpulver,
dessen Metall aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche
aus B, Sn, Fe, Si, Zr, Ti besteht, und Al enthält, und
zumindest aus einem Metalloxid aufgebaut ist, welches
aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus CuO, MnO2, Pb3O4,
PbO2, Fe3O4, Fe2O3 und Cr2O3 besteht.
15. Kabelbaumvorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei das
exotherme Mittel ferner ein Additiv aufweist, welches
Aluminium, Bentonit und/oder Talk enthält.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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ES2269949T3 (es) * | 2003-12-12 | 2007-04-01 | Behr France Rouffach Sas | Dispositivo de calefaccion electrica para un vehiculo automovil. |
JP4852863B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-01-11 | トヨタ自動車株式会社 | 電動車両および電動車両の保護制御方法 |
JP6072514B2 (ja) * | 2012-11-14 | 2017-02-01 | 矢崎総業株式会社 | 車両用バッテリの配索構造 |
JP6252191B2 (ja) * | 2014-01-17 | 2017-12-27 | マツダ株式会社 | 車両の電源供給システム |
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US11070049B2 (en) | 2017-11-08 | 2021-07-20 | Eaton Intelligent Power Limited | System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay |
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US11368031B2 (en) | 2017-11-08 | 2022-06-21 | Eaton Intelligent Power Limited | Power distribution and circuit protection for a mobile application having a high efficiency inverter |
US11108225B2 (en) | 2017-11-08 | 2021-08-31 | Eaton Intelligent Power Limited | System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay |
WO2019197459A2 (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | Eaton Intelligent Power Limited | System, method, and apparatus for power distribution in an electric mobile application using a combined breaker and relay |
BE1026371B1 (de) * | 2018-06-13 | 2020-01-23 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Schutzvorrichtung |
US11682895B2 (en) | 2019-02-22 | 2023-06-20 | Eaton Intelligent Power Limited | Inverter assembly with integrated coolant coupling port |
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2000
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113782257A (zh) * | 2021-09-08 | 2021-12-10 | 中国科学院理化技术研究所 | 防火灾电缆 |
CN113782257B (zh) * | 2021-09-08 | 2024-04-05 | 中国科学院理化技术研究所 | 防火灾电缆 |
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