DE10102242A1 - Mobile Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung elektricher Energie und mit elektrischen Verbrauchern, die in einem mit der Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie verbundenen Energieverteilungsnetz angeordnet sind - Google Patents
Mobile Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung elektricher Energie und mit elektrischen Verbrauchern, die in einem mit der Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie verbundenen Energieverteilungsnetz angeordnet sindInfo
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine mobile Vorrichtung, die eine Energieerzeugungseinrichtung hat, mit der ein Energieverteilungsnetz verbunden ist, das eine höhere Spannung hat. Elektrische Verbraucher sind über flexible Leiter mit Steckverbinderhälften an den Leiterenden an eine zentrale Steuer- und Verteilereinheit angeschlossen, die einen Lasttrennschalter bzw. Leistungsschalter hat. Das Lösen von zwei miteinander verbundenen Steckverbinderhälften und die Herstellung der Kontaktverbindung der Hälften ist nur bei praktisch spannungslosen Steckverbinderkontakten möglich.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine mobile Vorrichtung mit
einer Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie, mit der
ein Energieverteilungsnetz verbunden ist, das elektrische Ver
braucher enthält, die in einem mit der Energieerzeugungsein
richtung verbundenen Energieverteilungsnetz an Abzweigen an
schließbar sind und von denen gegebenenfalls wenigstens einer
für den Antrieb der mobilen Vorrichtung ausgebildet ist.
Es ist bereits eine mobile Vorrichtung mit einer für die Er
zeugung elektrischer Energie bestimmten Brennstoffzelle und
mit Verteilung der Energie an in einem mit der Brennstoffzelle
verbundenen Hochvolt-Netz angeordnete elektrische Verbraucher
vorgeschlagen worden (Patentanmeldung 10 00 678.6). Die mobile
Vorrichtung, bei der es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug
handelt, enthält weitere Verbraucher, die in einem Niedervolt-
Leitungsnetz angeordnet sind, das über wenigstens einen
Gleichstrom-Gleichsttom-Wandler mit dem Hochvolt-Leitungsnetz
verbunden ist und neben den Verbrauchern wenigstens einen Ak
kumulator aufweist. Mit der Brennstoffzelle ist eine zentrale
Überwachungs- und Steuereinheit verbunden, die einen mit den
Ausgängen bzw. Polen der Brennstoffzelle verbundenen Brenn
stoffzellenschutzschalter bzw. Leistungsschalter enthält. An
den Brennstoffzellenschutzschalter sind Leitungen eines Hoch
volt-Strahlennetzes angeschlossen, das die elektrischen Ver
braucher enthält. Die strahlenförmigen Abzweige des Netzes
sind mit Sicherungen versehen. Die zentrale Überwachungs- und
Schalteinheit ist mit Mitteln zur Messung und Überwachung der
elektrischen Größen der Leitungsnetze ausgestattet und schal
tet die Abzweige des Hochvolt Leitungsnetzes vor dem Auftreten
von für das Netz und dessen Betrieb unerwünschten oder gefähr
lichen Betriebszuständen durch Öffnen des Brennstoffzellen
schutzschalters ab. Zwischen der zentralen Überwachungs- und
Schalteinheit und den elektrischen Verbrauchern sind die elek
trischen Verbindungsleitungen der Abzweige als flexible Lei
ter, z. B. in Kabeln, ausgebildet. Die flexiblen Leiter tragen
an ihren Enden Steckverbinderhälften, die mit an oder in Ge
häusen der Überwachungs- und Schalteinheit oder der Verbrau
cher befestigten Steckverbinderhälften korrespondieren und
lösbar mit diesen verbunden werden. Die flexiblen Leiter sind
z. B. in Kabelbäumen angeordnet und werden bei der Montage mit
ihren zugehörigen Steckverbinderhälften an oder in den Gehäu
sen verbunden. Vor bestimmten Wartungs- oder Reparaturarbeiten
werden die Steckverbinderhälften wieder voneinander getrennt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine mobile Vorrich
tung mit einer Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie
und mit elektrischen Verbrauchern anzugeben, die in einem mit
der Energieerzeugungseinrichtung verbundenen Energievertei
lungsnetz angeordnet sind, das in Abzweigleitungen lösbare
Steckverbinder enthält, die praktisch strom- bzw. spannungslos
aufgetrennt werden sollen. Die Steckverbinderhälften der
Steckverbinder sollen insbesondere von Hand oder mit einem
Spezialwerkzeug voneinander getrennt werden können. Unter
praktisch strom- bzw. spannungslos ist zu verstehen, daß
eventuell noch vorhandene Potentiale so gering sind, daß bei
Berührung der leitenden Teile keine Gefahr mehr besteht.
Das Problem wird bei einer mobilen Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
elektrischen Verbraucher durch flexible Leitungen an deren En
den Steckverbinderhälften angeordnet sind, mit Steckverbinder
hälften einer Schalt- und Verteilereinheit verbindbar sind,
die einen an die Steckverbinderhälften und die Energieerzeugungseinheit
angeschlossen Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter
enthält, und daß die Steckverbinder jeweils einen Verriege
lungsmechanismus aufweisen, der bei geöffnetem Lasttrenn- bzw.
Leistungsschalter die Steckverbinder für die Trennung der je
weils an den flexiblen Leitungen angeordneten Steckverbinder
hälften von den Steckverbinderhälften der Schalt- bzw. Ver
teilereinheit und der elektrischen Verbraucher freigibt und
bei geschlossenem Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter unter
Spannung des Energieverteilungsnetzes die jeweiligen Steck
verbinderhälften in miteinander verbundenem Zustand miteinan
der verriegelt. Unter Steckverbinderhälften sind die an die
miteinander zu verbindenden Leitungen angeschlossenen Kom
ponenten des jeweiligen Steckverbinders zu verstehen. Bei der
erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Trennung der Steck
verbinderhälften unter einer gefährlichen Spannung bzw. unter
Last bzw. Stromfluß von Hand oder mit dem Werkzeug nicht mög
lich. Die Ausbildung von Lichtbögen und im Zusammenhang damit
eine Gefährdung des Personals wird vermieden. Es findet auch
keine Beschädigung der Kontakte der Steckverbinder durch
Lichtbögen statt. Ein besonderer Schutz der Kontakte der
Steckverbinder vor Berührung ist nicht erforderlich, da die
Kontakte beim Trennen und danach keine elektrische Spannung
führen. Im übrigen muß die Steckverbinderkonstruktion auch
nicht so massiv sein, daß sie hohe Abschaltleistungen er
möglicht und Lichtbögen standhält. Durch die Erfindung werden.
Personen, die zu Wartungs- oder Reparaturarbeiten die Steck
verbinder voneinander trennen müssen, vor Gefährdung durch
Elektrizität geschützt. Der Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter
kann zentral für alle Abzweige vorhanden sein. Möglich ist
aber auch eine Anordnung, bei der einzelne Abzweige oder
mehrere Abzweige jeweils einen Lasttrenn- bzw. Leistungs
schalter aufweisen, wobei die Lasttrenn- bzw. Leistungs
schalter gemeinsam betätigt werden und im ausgeschalteten Zu
stand die Steckverbinder entriegeln.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verriegelungsme
chanismus elektromechanisch ausgebildet und enthält jeweils
eine an eine Betätigunngsspannung anlegbare Spule eines Elek
tromagneten mit einem Anker, der in angezogenem Zustand und
bei geschlossenem Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter im Ein
griff mit der an die flexible Leitung angeschlossenen Steck
verbinderhälfte die Steckverbinderhälften miteinander ver
riegelt und bei spannungsloser Spule und geöffnetem Lasttrenn-
bzw. Leistungsschalter in einer Ruhelage die Steckverbinder
hälften entriegelt. Die Verriegelung der Steckverbinder mitels
der Betätigungsspannung sowie die Entriegelung bei span
nungslosen Spulen hängt vom Schaltzustand des Lasttrenn- bzw.
Leistungsschalter ab.
Vorzugsweise ist der Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter durch
Anlegen einer Hilfsspannung an eine Betätigungsspule ein
schaltbar und bei spannungsloser Betätigungsspule ausge
schaltet, wobei die Spulen der Verriegelungsmechanismen bei
ausgeschaltetem Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter spannungslos
sind. Es wird mit dieser Ausführungsform bewirkt, daß der
Lasttrennschalter nur eingeschaltet wird, wenn die Steckver
binder des Hochvolt-Leitungsnetzes miteinander verbunden sind.
Insbesondere ist die Hilfsspannung die Spannung eines Nieder
volt-Leitungsnetzes in der mobilen Vorrichtung, das neben
elektrischen Verbrauchern mit einer dem Niedervolt-Leitungs
netz entsprechenden Betriebsspannung einen Akkumulator enthält
und durch einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit dem Hoch
volt-Leitungsnetz verbunden ist.
Die Anker können zweckmäßigerweie als Riegel bzw. Stößel aus
gebildet sein, die bei an den Spulen anliegenden Betätigungs
spannungen ausgefahren und in Öffnungen der Steckverbinder
hälften einschiebbar sind und bei spannungslosen Spulen unter
Federspannung in einer aus dem Verschiebeweg der Steckverbin
derhälften entfernten Ruhelage sind. Die Anker können auch als
Kipphebel ausgebildet sein, deren Enden bei an den Spulen an
liegenden Betätigungsspannungen an Anschlägen der Steckverbinderhälften
anliegen und bei spannungslosen Spulen aus dem Ver
schiebeweg der Steckverbinderhälften entfernt sind.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Betätigungs-
bzw. Versorgungsspannung für die Spulen der Verriegelungsme
chanismen die Spannung des Niedervolt-Leitungsnetzes. Die
Steckverbinder werden bei dieser Ausführungsform beim Anlegen
der Spannung des Niedervolt-Netzes verriegelt.
Bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist die Betäti
gungs- bzw. Versorgungsspannung für die Spulen der Verriege
lungsmechanismen die Spannung des die Einrichtung zur Erzeu
gung der elektrischen Energie aufweisenden Netzes. Bei dieser
Ausführungsform werden die Steckverbinder erst nach dem
Schließen des Lasttrennschalters verriegelt, wenn die Spannung
im Energieverteilungsnetz, d. h. im Hochvolt-Netz, vorhanden
ist. Eine Entriegelung der Steckverbinder und damit ein
Abziehen der an die flexiblen Leitungen angeschlossenen Steck
verbinderhälften ist bei dieser Ausführungsform nach dem Ab
schalten des Last- bzw. Leistungstrennschalters erst nach dem
Abklingen der Spannung im Energieverteilungsnetz aufgrund der
Zwischenkreiskapazitäten unter die Haltespannung der Spulen
möglich. Besonders günstig ist es, wenn die minimale Halte
spannung der Spulen kleiner als die maximal zulässige Be
rührungsspannung ist.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist jeweils
eine Steckverbinderhälfte mit einer Kontaktbrücke versehen,
die bei miteinander verbundenen Steckverbinderhälften ge
schlossen und bei getrennten Steckverbinderhälften unter
brochen ist, wobei die Betätigungsspannung an die Spule des
Verriegelungsmechanismus jeweils über die geschlossenen Kon
taktbrücken anlegbar ist. Mit dieser Ausführungsform wird
sichergestellt, daß die Sperre bzw. Verriegelung bei ge
trennten Steckverbinderhälften in Öffnungsstellung ist, so daß
die Steckverbinderhälften ohne Beeinträchtigung miteinander
verbunden werden können.
Vorteilhaft ist auch eine Anordnung, bei der jeweils eine
Steckverbinderhälfte mit einer Kontaktbrücke versehen ist, die
bei miteinander verbundenen Steckverbinderhälften geschlossen
und bei getrennten Steckverbinderhälften offen ist, wobei die
Kontaktbrücken der miteinander verbundenen Steckverbinder
hälften je in einem von einer Prüfspannung beaufschlagen Lei
tungszug angeordnet sind, der einen Strom- bzw. Spannungssen
sor aufweist, durch den das Vorhandensein der Prüfspannung er
faßt wird, bei deren Erfassung der Lasttrenn- bzw. Leistungs
schalter für die Einschaltung freigebbar ist, durch die die
Spulen der Verriegelungsmechanismen mit Betätigungsspannung
beaufschlagt werden. Bei dieser Ausführungsform werden die
Spulen der Verriegelungsmechanismen zugleich mit den Verbrau
chern im Hochvolt-Netz mit Spannung versorgt. Die Einschaltung
des Lasttrenn- bzw. Leitungsschalters kann erst erfolgen, wenn
alle Steckverbinder in zusammenangesteckten Zustand sind.
Es ist günstig, wenn wenigstens zwei oder mehr Steckverbinder
hälften in oder am Gehäuse der Schalt- und Verteilereinheit
eine gemeinsame Spule und einen gemeinsamen Anker aufweisen,
der eine der Anzahl der Steckverbinderhälften entsprechende
Anzahl von Sperren zur Verriegelung der an die flexiblen Lei
ter angeschlossenen korrespondierenden Steckverbinderhälften
hat. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufwand für die Ver
riegelungsmechanismen geringer.
Vorzugsweise sind die Auswerteinheiten für die Überwachung der
Sensoren der Verriegelungsmechanismen jeweils Prozessoren, die
über einen CAN-Bus miteinander verbunden sind. Die Prozessoren
übernehmen noch andere Aufgaben in den Verbrauchern, so daß
der Überwachungsaufwand relativ gering ist.
Die mechanische Sperre ist zweckmäßigerweise jeweils ein
Stößel, der in eine Öffnung der einen Steckverbinderhälfte
einschiebbar ist. Die mechanische Sperre ist bei einer anderen
Ausführungsform ein Kipphebel, der in Sperrstellung mit einem
Ende gegen einen Anschlag der einen Steckverbinderhälfte an
legbar und in Öffnungsstellung aus dem Verschiebeweg des An
schlags zurückgezogen ist.
Die Energieerzeugungseinrichtung ist vorzugsweise eine Brenn
stoffzelle, so daß die mobile Vorrichtung von äußerer Energie
zufuhr unabhängig arbeiten kann.
Insbesondere ist die mobile Einrichtung ein Kraftfahrzeug.
Durch die Verriegelung und Entriegelung der Steckverbinder
wird die Gefährdung von Personen bei Arbeiten im bzw. am
Fahrzeug wesentlich vermindert.
Die Erfindung wir im folgenden an Hand eines in einer Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus
dem sich weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektrischen Energievertei
lungsnetzes in einer mobilen Vorrichtung mit einer
Energieerzeugungseinrichtung und elektrischen Ver
brauchern, die über Leitungen mit Steckverbindern an
den Enden an eine zentrale Schalt- und Verteilerein
heit angeschlossen sind,
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Steckverbinders mit
einem Verriegelungsmechanismus im Schema,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Steckverbinders mit
einem Verriegelungsmechanismus im Schema,
Fig. 4 ein Blockschalbild einer weiteren Ausführungsform
eines elektrischen Energieverteilungsnetzes in einer
mobilen Vorrichtung mit einer Energieerzeugungsein
richtung und elektrischen Verbrauchern, die über
Leitungen mit Steckverbindern an den Enden an eine
zentrale Schalt- und Verteileinheit angeschlossen
sind.
Eine mobile Vorrichtung 1, insbesondere ein Kraftfahrzeug,
enthält eine elektrische Energieerzeugungseinrichtung 2, vor
zugsweise eine Brennstoffzelle, die z. B. eine PEM-Brennstoff
zelle ist. An die nicht näher bezeichneten elektrischen Aus
gänge bzw. Pole der Energieerzeugungseinrichtung 2, die eine
Gleichspannung von z. B. 200 V oder mehr im Betrieb ausgibt,
ist ein Leistungsschalter bzw. Lasttrennschalter 3 angeschlos
sen.
Ausgangsseitig ist der Leistungs- bzw. Lasttrennschalter 3 mit
Abzweigen 4, 5, 6 eines Hochvolt-Strahlenleitungsnetzes ver
bunden. Der Leistungs- bzw. Lasttrennschalter 3 befindet sich
im Gehäuse 7 einer Schalt- und Verteilereinheit 8. Innerhalb
des Gehäuses 7 sind die Abzweige als Leiterbahnen, z. B. auf
einer gedruckten Schaltungsplatine oder als Stromschienen an
geordnet und erstrecken sich jeweils bis zu Steckverbinder
hälften 9, 10, 11, die in oder an der Wand des Gehäuses 7 an
geordnet und für die Spannung der Energieerzeugungseinrichtung
2 ausgelegt sind, deren Spannung höher als die bisher in
Kraftfahrzeugen verwendete Spannung für elektrische Verbrau
cher ist und im Bereich der Niederspannung von elektrischen
Starkstromnetzen liegt. Das an den Leistungs- bzw. Lasttrenn
schalter 3 angeschlossene Netz wird wegen der Nennspannung von
bis zu 500 V im folgenden daher als Hochvolt-Leitungsnetz be
zeichnet.
Im Gehäuse der Schalt- und Verteilereinheit 8 oder mit diesem
Gehäuse 7 verbunden ist die Energieerzeugungseinrichtung 2.
Weiterhin befindet sich im Gehäuse 7 eine Überwachungs- und
Steuereinheit 12, die mit nicht dargestellten Sensoren zur Er
fassung der Betriebzustände der Energieerzeugungseinheit 2 und
des Hochvolt-Leitungsnetzes verbunden ist und wenigstens einen
Prozessor 13 aufweist, der jeweils über einen CAN-Bus 14 mit
Sensor- und Steuereinheiten 15, 16, 17 eines Fahrantriebs 18,
einer Kompressoreinheit 19 und einer Hilfsantriebseinheit 20
verbunden ist. Der Fahrantrieb 18 besteht beispielsweise aus
einer nicht näher dargestellten Einheit, die einen Stromrich
ter und einen Antriebsmotor aufweist. Die Einheit wird durch
einen Prozessor der Steuereinheit 15 gesteuert. Die Kompres
soreinheit 19 enthält z. B. die Steuereinheit 16 mit einem
Prozessor und einen nicht dargestellten Stromrichter, der
einen Kompressor speist, der für die Versorgung der als Brenn
stoffzelle ausgebildeten Energieversorgungseinheit mit Luft
vorgesehen ist. Die Hilfsantriebseinheit 20 enthält neben der
Steuereinheit 17 mit einem Prozessor z. B. Lüftermotore und
einen Pumpenmotor für Kühlflüssigkeit.
Die mobile Vorrichtung 1 enthält neben dem Hochvolt-Netz ein
weiteres Netz, das eine niedrige Spannung von insbesondere 12
bis 14 V hat. Dieses Niedervolt-Netz ist in Fig. 1 durch die
mit 21 bezeichnete Leitung angedeutet und hat elektrische Ver
braucher wie Scheibenwischermotore 22, Ventilatormotore 23,
nicht dargestellte Scheibenantriebsmotore, Leuchten, Lampen
usw. sowie einen Akkumulator 24. Das Niedervolt-Netz 21 ist
mit dem Hochvolt-Leitungsnetz durch einen nicht dargestellten
Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler verbunden, über den Energie
bidirektional übertragen werden kann. Bei der Übertragung von
Energie aus dem Hochvolt-Leitungsnetz in das Niedervolt-Netz
21 wird auch der Akkumulator 24 geladen.
Die Energie im Hochvolt-Leitungsnetz wird über flexible Lei
tungen wie ein Kabel 25 zur Kompressoreinheit 19, ein Kabel 26
zur Fahrantriebseinheit und ein Kabel 27 zur Hilfsantriebsein
heit übertragen. In entsprechender Weise wird die Energie über
einen nicht dargestellten Abzweig, der ein Kabel enthält zum
Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler übertragen. Die Kabel 25, 26,
27 sind Bestandteile der jeweiligen Abzweige 4, 5 und 6 und
bestehen aus zwei oder mehr flexiblen elektrischen Leitungen.
An den Enden des Kabels 25 sind Steckverbinderhälften 28, 29
von nicht näher bezeichneten Steckverbindern angeordnet. In
entsprechender Weise sind die Enden des Kabels 26 mit Steckverbinderhälften
30, 31 von nicht näher bezeichneten Steck
verbindern und die Enden des Kabels 27 mit Steckverbinderhälf
ten 32, 33 von nicht näher bezeichneten Steckverbindern
bestückt.
Die Steckverbinderhälften 9 und 28 sind zu einem Steckverbin
der vereinigbar. In entsprechender Weise korrespondieren die
Steckverbinderhälften 10 und 30 sowie 11 und 32 miteinander
und sind miteinander verbindbar. Um Verwechslungen bei der
Montage zu vermeiden, können die Steckverbinder Kodierelemente
aufweisen. Die Steckverbinderhälften 29, 31 und 33 korrespon
dieren jeweils mit Steckverbinderhälften 34, 35, 36, die an
der Kompressoreinheit 19, der Fahrantriebseinheit 18 und der
Hilfsantriebseinheit 20 angeordnet sind.
Wie sich aus den obigen Ausführungen ergibt, bestehen die
Steckverbinder jeweils aus zwei Teilen bzw. Hälften, von denen
ein Teil Messerelemente aufweist, die in Federelemente des an
deren Teils einsteckbar sind. So sind die Steckverbinderhälf
ten 9, 10, 11 mit Federelementen versehen, während die Steck
verbinderelemente 28, 30, 32 Messerelemente aufweisen. Die
Steckverbinderhälften 29, 31, 33 haben Federelemente und die
Steckverbinderhälften 34, 36, 35 Messerelemente.
Jeder Steckverbinder im Hochvolt-Strahlenleitungsnetz ist mit
einem Verriegelungsmechanismus ausgerüstet. Der Verriegelungs
mechanismus verhindert, daß die von Hand oder mit einem
Spezialwerkzeug miteinander verbindbaren oder voneinander
trennbaren Steckverbinderhälften 9, 28; 10, 30; 11, 32; 29,
34; 31, 35; und 33, 36 unter einer gefährlichen Spannung bzw.
unter Last betätigt werden können.
Die Verriegelungsmechanismen haben insbesondere elektromecha
nische Elemente. Für die Steckverbinder, die jeweils aus den
Hälften 9, 28 bzw. 10, 30 und 11, 32 bestehen ist ein gemein
samer Verriegelungsmechanismus vorgesehen, der eine Spule 37
eines Elektromagneten aufweist, von der ein Anker 38 betätigbar
ist, der eine Sperre bildet, die jeweils mit Mitteln der
Steckverbinderhälften 28, 30 32 zusammenwirken, um diese in
angezogener Lage bei zusammengefügten Steckverbindern gegen
das Trennen der Steckverbinderhälften 9, 28; 10, 30; 11, 32 zu
sichern. Die Sperren können als Riegel oder Stößel 39, 40, 41
ausgebildet sein, die in Öffnungen der Steckverbinderhälften
28, 30, 32 eingreifen und so deren Trennung von den Steckver
binderhälften 9, 10, 11 verhindern. Die Riegel 39, 40, 41
blockieren bei angezogenem Anker 38 die Trennung der Steckver
binder, d. h. bei stromdurchflossener Spule 37, wenn diese an
Nennspannung angelegt ist. Bei spannungsloser Spule 37 wird
der Anker 38 von einer nicht dargestellten Feder in einer
Endstellung gehalten, in der die Riegel 39, 40, 41 nicht mehr
in die Öffnung der Steckverbinderhälften 28, 30, 32 eingrei
fen, d. h. diese freigeben.
Der Verriegelungsmechanismus des Steckverbinders der Kompres
soreinheit 19 weist eine Spule 42 bzw. einen Elektromagneten
und einen von dieser betätigbaren Anker 43 auf, der eine Sper
re in Form eines Riegels oder Stößels 44 hat, der in eine Öff
nung der Steckverbinderhälfte 29 eingreift, wenn die Spule 42
an Nennspannung liegt und die Steckverbinderhälften 29 und 34
miteinander verbunden sind. Der Verriegelungsmechanismus der
Fahrantriebseinheit 18 hat eine Spule 45 bzw. einen Elektro
magneten, der einen Anker 46 aufweist, dessen Ende in Form
eines Riegels bzw. Stößels in eine nicht näher bezeichnete
Öffnung der Steckverbinderhälfte 31 eingreift, wenn die
Steckverbinderhälften 31 und 35 miteinander verbunden sind und
an der Spule 45 an Nennspannung ansteht. Der Verriegelungs
mechanismus der Hilfsantriebseinheit 20 hat einen Elektro
magneten mit einer Spule 47 und mit einem Anker 48, der an
einem Ende stößel- bzw. riegelförmig ausgebildet ist. Dieser
Riegel greift bei miteinander verbundenen Steckverbinder
hälften 33, 36 in eine Öffnung der Steckverbinderhälfte 33
ein, wenn der Anker 48 vom Elektromagneten angezogen ist. Bei
spannungslosen Spulen 42, 45, 47 ziehen jeweils Federn die Anker
43, 46, 48 in die eine Endlage zurück in der die Öffnungen
der Steckverbinderhälften 29, 31, 33 freigegeben sind.
Die in Fig. 1 dargestellte Anzahl der Abzweige des Hochvolt-
Strahlenleitungsnetzes ist nur beispielhaft. Es können auch
mehr Abzweige vorhanden sein, die dann in entsprechender Weise
wie die oben beschriebenen Abzweige ausgeführt sind. Die An
zahl der Abzweige hängt von den Verbrauchern am Hochvolt-
Strahlenleitungsnetz ab. Eine in der Zeichnung nicht darge
stellter Abzweig verläuft z. B. Gleichstrom-Gleichstrom-Wand
ler, der ebenfalls nicht dargestellt ist.
Die Spule 37 kann mit der Steuer- und Überwachungseinheit 12
verbunden sein, um indirekt festzustellen, ob an der Spule 37
Nennspannung anliegt oder nicht, d. h. um die Stellung des
zugeordneten Ankers 38 zu erfassen. In entsprechender Weise
können die Spulen 42, 45 und 47 jeweils mit einem Eingang der
Prozessoren 16, 15 und 17 verbunden sein, die die Stellungen
der Anker 43, 46 und 48 indirekt erfassen.
Eine genauere, d. h. direkte Feststellung, ob die Verriegelun
gen eingelegt sind oder nicht, kann mittels Sensoren getroffen
werden, die an oder in den Steckverbinderhälften 9, 10, 11,
34, 35 und 36 jeweils angeordnet sind. Die Sensoren können als
Kontaktgeber, als Hall-Sensoren, induktive oder kapazitive
Nährungsschalter oder Lichtschranken ausgebildet sein. In der
Fig. 1 sind diese Sensoren der Übersichtlichkeit wegen außer
halb der Steckverbinderhälften dargestellt. Die Verriegelung
der Steckverbinderhälften 9 und 28 ist mittels eines Sensors
70 feststellbar, der mit der Steuer- und Überwachungseinheit
12 verbunden ist. Die Verriegelungen der Steckverbinderhälften
10 und 30 sowie 11 und 32 sind je durch an die Steuer- und
Überwachungseinheit 12 angeschlossene Sensoren 71 und 72 er
faßbar. In entsprechender Weise sind die Verriegelungen der
Steckverbinderhälften 29 und 34 mit einem an den Prozessor 16
angeschlossenen Sensor 73, der Steckverbinderhälften 31 und 35
mit einem an den Prozessor 15 angeschlossenen Sensor 74 und
der Steckverbinderhälften 33, 36 mit einen an den Prozessor 17
angeschlossenen Sensor 75 feststellbar.
Die Steckverbinderhälften 28, 30, 32, 29, 31 und 33 weisen je
weils Kontaktbrücken 49, 50, 51, 52, 53 und 54 auf, die mit
nicht näher bezeichneten Kontaktpaaren in den Steckverbinder
hälften 9, 10, 11, 34, 35 und 36 jeweils eine Leitungsver
bindung zwischen den Spulen 37, 42, 45 und 47 zu einem 12 bzw.
14 V-Netz 55 herstellen, das über einen von der Steuer- und
Überwachungseinheit 12 betätigbaren Schalter 56 mit dem
Niedervolt-Leitungsnetz 21 verbindbar ist. An das Netz 21 ist
auch ein von der Steuer- und Überwachungseinheit 12 betätigba
rer Schalter 57 angeschlossen, der ausgangsseitig mit der Be
tätigungsspule 58 des Leistungs- bzw. Lasttrennschalter 3 ver
bunden ist.
Die Verriegelungsmechanismen an den Steckverbinderhälften 9,
10, 11, 34, 35 und 36 werden durch Schließen des Schalters 56
bei fehlenden korrespondierenden Steckverbinderhälften für die
Verriegelung vorbereitet, da jeweils an einem den Kontaktbrüc
ken 49, 50, 51, 52, 53 und 54 zugeordneten Kontakt dieser
Steckverbinderhälften die Nennspannung von 12 V ansteht.
Werden die anderen, an den Kabeln 25, 26, 27 befestigten
Steckverbinderhälften mit den in den Gehäusen 8 und den Gehäu
sen der elektrischen Verbraucher angeordneten Steckverbinder
hälften verbunden, schließen die Kontaktbrücken die Leitungs
zweige und es rasten die Verriegelungsmechanismen durch das
Anlegen der Betätigungsspannung an die Spulen ein. Die Steuer-
und Überwachungseinheit 12 und die Prozessoren der Steuerein
heiten 15, 16, 17 erhalten bei vollzogenen Verriegelungen die
Meldungen aus den Sensoren 70 bis 75. Die Spannungen an den
Spulen 37, 42, 45 und 47 können zur indirekten Feststellung
der Verriegelungen erfaßt werden. Die Prozessoren der
Steuereinheiten 15, 16, 17 melden die vorhandenen Verriegelun
gen über den CAN-Bus der Steuer- und Überwachungseinheit 12,
die erst nach der Verriegelung aller Steckverbinder die Betätigung
des Leistungs- bzw. Lasttrennschalters 3 durch
Schließen des Schalters 57 freigibt.
Sollen einer oder mehr Steckverbinder voneinander getrennt
werden, wird von der Steuer- und Überwachungseinheit 12 zu
nächst der Schalter 57 geöffnet, wodurch der Leistungs- bzw.
Lasttrennschalter 3 öffnet, so daß die Steckverbinderkontakte
spannungslos werden. Danach oder auch gleichzeitig mit dem
Schalter 57 wird der Schalter 56 geöffnet, wodurch die Span
nung an den Spulen 37, 42, 45 und 47 auf null abfällt. Die Fe
dern der Anker 38, 43, 48 und 46 ziehen diese in ihre eine
Endlage zurück, wodurch die Steckverbinderhälften 28, 30, 32,
29, 31 und 33 für die Trennung der Steckverbinder von Hand
oder mit Spezialwerkzeug bei spannungsfreien Kontakten der
Steckverbinder möglich ist.
In Fig. 2 ist ein Steckverbinder näher im Schema dargestellt.
Der Steckverbinder gemäß Fig. 2 entspricht dem aus den Steck
verbinderhälften 29 und 34 zusammengesetzten Steckverbinder.
In der Spule 42 ist der Anker 43 in axialer Richtung ver
schiebbar gelagert. Der Anker 43 ist zylindrisch ausgebildet
und ragt mit der Spitze 59 in eine Öffnung 60 der Steckverbin
derhälfte 29, wenn die Steckverbinderhälften 29, 34 miteinan
der verbunden sind. An einem Ende des Ankers 43 befindet sich
ein Anschlag 61 für eine Feder 62, die den Anker 43 in eine
Ruhestellung zurückzieht, wenn die Spule 42 spannungslos ist.
In der Ruhestellung ist der Anker 43 außerhalb des Bereichs
der Öffnung 60. In zusammengesetzten Zustand des Steckverbin
ders steht die Kontaktbrücke 52 mit Kontakten 63 in der Steck
verbinderhälfte 34 in Verbindung. Die Steckverbinder der Fahr
antriebseinheit 15, der Hilfsantriebseinheit 17 sind unter An
passung der Anzahl Kontakte und deren Stärke und der Abmessun
gen in gleicher Weise ausgebildet wie der Steckverbinder für
die Kompressoreinheit 19. Die Verriegelung der Steckverbinder
hälften 29, 34 wird mit dem Sensor 73 festgestellt, bei dem es
sich z. B. um einen Nährungsschalter im Gehäuse der Steckver
binderhälfte 34 handelt. Die Steckverbinder der Steuer- und
Schalteinheit 8 unterscheiden sich von den Steckverbindern an
den elektrischen Verbrauchern durch die andere Anordnung der
Kontaktmesser und Kontaktfedern in den Steckverbinderhälften
d. h. die Kontaktmesser sind in den an den Enden der Kabeln
25, 26, 27 angeordneten Steckverbinderhälften 28, 30, 32. Dar
über hinaus ist ein gemeinsamer Anker 38 vorhanden.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Steckverbinder weist die von
Hand abziehbare Steckverbinderhälfte 64 einen Anschlag 65 au
ßen am Gehäuse auf. Der Verriegelungsmechanismus hat einen
Elektromagneten 66 auf, der einen Kern und Spule hat und
dessen Anker 67 die Form eines Kipphebels ausgebildet ist,
dessen Ende 68 bei angezogenen Anker 67 am Anschlag 65 an
einer Stelle anliegt, die der fest in einem Gehäuse angeordne
ten Steckverbinderhälfte 69 entgegengesetzt ist. Hierdurch
wird die Trennung der Steckverbinderhälften 64 und 69
blockiert. Bei spannungsloser Spule des Elektromagneten 66
fällt der Anker bzw. Kipphebel 67 in seine Ruhelage zurück,
wodurch der Verschiebeweg für den Anschlag 65 freigegeben
wird. Die Steckverbinderhälfte 64 kann dann von Hand aus ihrer
Verbindung mit Steckverbinderhälfte 69 gelöst werden. Die
Verriegelungsstellung des Endes wir von einem Sensor 76
überwacht, der an einen Prozessor 77 angeschlossen ist.
Die Erfindung hat insbesondere folgende Vorteile:
- - Es ist kein Öffnen der Hochvolt-Steckerverbinder unter Spannung bzw. unter Last möglich., da die Hoch volt-Steckerverbinder verriegelt sind. Deshalb ist keine Berührungsschutz erforderlich; keine Lichtbo genentstehung möglich.
- - Das Abziehen der Hochvolt-Stecker ist nur möglich, wenn die Spulenspannung von z. B. 12 V oder 450 V abgeschaltet ist und eine Feder die Verriegelungs stößel zurückzieht. Die Spannung im Hochvolt-Netz (450 V) ist auf jeden Fall abgeschaltet, da die 12 V- Versorgung des Lasttrennschalters fehlt. Die Antriebe können vorher sicher heruntergefahren werden. Deshalb findet keine Reformaterzeugung bei MeOH als Kraft stoff statt bzw. wird das Tankventil bei H2 als Kraftstoff in einem Tank geschlossen.
- - Beim Stecken der Verbinder werden zwei Kontakte über brückt und die Magnete verriegeln sofort die Stecker verbinder, wenn der Schalter 56 geschlossen ist.
- - Der jeweilige Prozessor erkennt, wenn der Steckerver binder gesteckt, d. h. zusammengesetzt ist.
- - Zuschalten der Hochvolt-Spannung über die Last trennschalter ist erst möglich, wenn alle Hochvolt- Steckerverbinder gesteckt sind und die Freigabe über CAN erfolgt (indirekte CAN-Prüfung)
- - Zu Servicezwecken kann die Freigabe durch Fachperso nal simuliert werden, um Messungen im Hochvolt-Netz durchzuführen.
In Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungs
form eines elektrischen Energieverteilungsnetzes in einer mo
bilen Vorrichtung mit einer Energieerzeugungseinrichtung und
mit elektrischen Verbrauchern dargestellt. Gleiche Elemente in
den Fig. 1 bis 4 sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeich
net. Die mobile Vorrichtung gemäß Fig. 4 enthält die Brenn
stoffzelle 2 und den Leistungs- bzw. Lasttrennschalter 3, an
dem die Abzweige 4, 5, 6 des Hochvolt-Strahlenteilungsnetzes
angeschlossen sind. Der Schalter 3 ist im Gehäuse 7 der
Schalt- und Verteilereinheit 8 angeordnet. In oder an der Wand
des Gehäuses 7 sind die Steckverbinderhälften 9, 10, 11 ange
ordnet. Im Gehäuse 7 befindet sich auch die Überwachungs- und
Steuereinheit 12, die über den CAN-Bus 14 mit den Sensor- und
Steuereinheiten 15, 16, 17 des Fahrantriebs 18, der Kompres
soreinheit 19 und der Hilfsantriebseinheit 20 verbunden ist.
Das Niedervolt-Netz 21 mit den Verbrauchern 22, 23 und dem
Akkumulator 24 ist ebenfalls vorhanden. Die flexiblen Lei
tungen, z. B. Kabel 25, 26 und 27 sind für die Energiever
teilung zur Kompressoreinheit 19, zur Fahrantriebseinheit 18
und zu der Hilfsantriebseinheit 20 bestimmt. An den Enden des
Kabels 25 sind die Steckverbinderhälften 28, 29, an den Enden
des Kabels 26 die Steckverbinderhälften 30, 31 und an den
Enden des Kabels 27 die Steckverbinderhälften 32, 33 be
festigt. Die Steckverbinderhälften 29, 31, 33 korrespondieren
jeweils mit Steckverbinderhälften 34, 35, 36 an der Kom
pressoreinheit 19, der Fahrantriebseinheit 18 und der
Hilfsantriebseinheit 20.
Die Verriegelungsmechanismen für die jeweils aus den Steck
verbinderhälften 9, 28 bzw. 10, 30 und 11, 32 zusammenfügbaren
Steckverbinder sind bis auf die Spulen gleich ausgebildet wie
die in Fig. 1 dargestellten Verriegelungsmechanismen, d. h. es
sind ein Anker 38, Stößel bzw. Riegel 39, 40, 41, ein Anker
43, ein Stößel 44, ein Anker 46 und ein Stößel oder Riegel und
ein Anker 48 vorgesehen.
Der Verriegelungsmechanismus für die Steckverbinderhälfte 9,
28; 10, 30; 11, 32 hat eine für die Betriebsspannung des Hoch
volt-Netzes ausgelegte Spule 78. Die Verriegelungsmechanismen
für die Steckverbinderhälften 29, 34 bzw. 31, 35 und 33, 36
haben ebenfalls jeweils für die Betriebsspannung des Hochvolt-
Netzes ausgelegte Spulen 79, 80, 81. Die Spulen 78 bis 81 sind
jeweils mit dem Hochvolt-Netz verbunden, das sie mit Betäti
gungsspannung versorgt. Der Anschluß der Spulen 78 bis 81 kann
über den jeweiligen Steckverbinder im Gehäuse 7 bzw. den Ge
häusen der Kompressoreinheit 19, der Fahrantriebseinheit 18
und der Hilfsantriebseinheit 20 erfolgen, z. B. über eigens
abgesicherte Leitungen, da die Spulen 78 bis 81 eine relativ
geringe Leistung aufweisen. Die Verriegelungsstellung der
Steckverbinderhälften wird, wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1
durch die Sensoren 70, 71, 72, 73, 74 und 75 erfaßt, die je an
die Überwachungs- und Steuereinheit 12 und die Prozessoren 16,
15 und 17 angeschlossen sind.
In den Steckverbinderhälften 28, 30, 32, 29, 31 und 33 sind
die Kontaktbrücken 49, 50, 51, 52, 53 und 54 vorhanden, die
mit den nicht näher bezeichneten Kontaktpaaren in den Steck
verbinderhälften 9, 10, 11, 29, 31 und 33 jeweils eine Lei
tungsverbindung zwischen einer Prüfspannungsquelle, insbeson
dere dem Niedervolt-Netz 21 über einen Schalter 82, und der
Überwachungs- und Steuereinheit 12 bzw. den Prozessoren 16, 15
und 17 bilden.
Der Schalter 82 wird z. B. von der Überwachungs- und Steuer
einheit 12 geschlossen, wenn die Brennstoffzelle 2 im Be
triebszustand ist.
Werden Steckverbinderhälften 9, 28; 10, 30; 11, 32; 29, 34;
31, 35 und 33, 36 z. B. von Hand oder mit einem Werkzeug mit
einander verbunden, dann gelangt die Prüfspannung über die
Kontaktbrücken 49, 50, 51, 52, 53 und 54 zu der Überwachungs-
und Steuereinheit 12 und zu den Prozessoren 16, 15 und 17.
Hierdurch wird festgestellt, daß die Stecker miteinander ver
bunden sind. Die Überwachungs- und Steuereinheit 12 veranlaßt
nach dieser Feststellung die Einschaltung des Lasttrenn- bzw.
Leistungsschalters 3, wodurch die Spulen 78 bis 81 mit Betäti
gungsspannung versorgt werden und die Anker 38, 43, 46 und 48
anziehen. Hierdurch werden Steckverbinderhälften 9, 28; 10,
30; 11, 32; 29, 34; 31, 35 und 33, 36 miteinander verriegelt.
Bei der Versorgung der Spulen 37, 42, 45, 47 aus dem Nieder
volt-Netz 21 werden die Steckverbinder schon beim Anlegen der
Niederspannung verriegelt (Fig. 1). Bei der Versorgung der
Spulen 78 bis 81 aus dem Hochvolt-Netz werden die Steckverbin
der erst nach dem Einschalten des Lasttrenn- bzw. Leistungs
schalters 3 verriegelt (Fig. 4). Eine Entriegelung der Steck
verbinder und damit ein Abziehen der Steckverbinderhälften 28,
30, 32, 29, 31, 33 ist im letzteren Fall nur nach dem Ab
klingen der Hochspannung unter die minimale Haltespannung der
Spulen 78 bis 81 möglich. Insbesondere ist die Haltespannung
der Spulen 78 bis 81 kleiner als die maximal zulässige
Berührungsspannung bemessen.
Claims (17)
1. Mobile Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung
elektrischer Energie, mit der ein Energieverteilungsnetz
verbunden ist, das elektrische Verbraucher enthält, die in
einem mit der Energieerzeugungseinrichtung verbundenen
Energieverteilungsnetz an Abzweigen anschließbar sind und
von denen wenigstens einer für den Antrieb der mobilen
Einrichtung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die elektrischen Verbraucher über flexible Leitungen (25,
26, 27), an deren Enden Steckverbinderhälften (28, 29; 30,
31; 32, 33) angeordnet sind, mit Steckverbinderhälften (9,
10, 11) einer Schalt- und Verteilereinheit (8) verbindbar
sind, die einen an die Steckverbinderhälften (9, 10, 11)
und die Energieerzeugungseinrichtung (2) angeschlossenen
Lasttrenn- oder Leistungsschalter (3) enthält, und daß die
Steckverbinder jeweils einen Verriegelungsmechanismus auf
weisen, der bei geöffnetem Lasttrenn- bzw. Leistungsschal
ter (3) die Steckverbinder für die Trennung der jeweils an
den flexiblen Leitungen (25, 26, 27) angeordneten Steck
verbinderhälften (28, 29; 30, 31; 32, 33) von den Steck
verbinderhälften (9, 10, 11) der Schalt- und Verteilerein
heit (8) oder von den Steckverbinderhälften (35, 34, 36)
der elektrischen Verbraucher (18, 19, 20) freigibt und bei
geschlossenem Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter (3) unter
Spannung des Energieverteilungsnetzes die jeweiligen
Steckverbinderhälften (9, 28; 29, 34; 10, 30; 31, 35; 11,
32; 33, 36) aneinander verriegelt.
2. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der jeweilige Verriegelungsmechanismus elektrome
chanisch ausgebildet ist und jeweils eine an eine Betäti
gungsspannung anlegbare Spule (37, 42, 45, 47) eines
Elektromagneten mit einem Anker (38, 43, 46, 48) aufweist,
der so ausgebildet ist, daß er in angezogenem Zustand und
bei geschlossenem Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter (3) in
Eingriff mit der an die flexible Leitung (25, 26, 27) an
geschlossenen Steckverbinderhälfte (28, 30, 32, 29, 31,
33) die Steckverbinderhälften (9, 28; 10, 30; 11, 32; 29,
34; 31, 35; 33, 36) miteinander verriegelt und bei span
nungsloser Spule (37, 42, 45, 47) und geöffneten Last
trenn- bzw. Leistungsschalter (3) in einer Ruhelage die
Steckverbinderhälften entriegelt.
3. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter (3)
durch Anlegen einer Hilfsspannung an eine Betätigungsspule
(58) einschaltbar und bei spannungsloser Betätigungsspule
(58) ausgeschaltet ist, daß die Spulen (37, 42, 45, 47)
der Verriegelungsmechanismen bei ausgeschaltetem Last
trenn- bzw. Leistungsschalter (3) spannungslos sind und
daß nur bei angezogenem Ankern (38, 43, 46, 48) der Ver
riegelungsmechanismus der Lasttrenn- bzw. Leistungs
schalter (3) einschaltbar ist.
4. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspannung
die Spannung eines Niedervolt-Leitungsnetzes in der mobi
len Vorrichtung (1) ist, das neben elektrischen Verbrau
chern mit einer dem Niedervolt-Leitungsnetz entsprechender
Betriebsspannung einen. Akkumulator (24) enthält und durch
einen Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler mit dem Hochvolt-
Leitungsnetz verbunden ist.
5. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (38, 43,
46, 48) jeweils als. Riegel bzw. Stößel ausgebildet sind,
die bei an den Spulen anliegenden Betätigungsspannungen
ausgefahren und in Öffnungen der Steckverbinderhälften
(28, 30, 32, 29, 31, 33) einschiebbar sind und bei span
nungslosen Spulen unter Federvorspannung in einer aus dem
Verschiebeweg der Steckverbinderhälften (28, 30, 32, 29,
31, 33) entfernten Ruhelage sind.
6. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (67) als
Kipphebel ausgebildet sind, deren Enden (68) bei an den
Spulen anliegenden Betätigungsspannungen an Anschlägen
(65) der Steckverbinderhälften (69) anliegen und bei span
nungslosen Spulen aus dem Verschiebeweg der Steckver
binderhälften (64) entfernt sind.
7. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungs
spannung für die Spulen der (37, 42, 45, 47) der Verriege
lungsmechanismen die Spannung des Niedervolt-Leitungsnet
zes (21) ist.
8. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsspannung
für die Spulen (78, 79, 80, 81) der Verriegelungsmechanis
men die Spannung des die Einrichtung zur Erzeugung der
elektrischen Energie aufweisenden Energieverteilungsnetzes
ist.
9. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die minimale Haltespannung der Spulen (78, 79,
80, 81) der Verriegelungsmechanismen kleiner als die maxi
mal zulässige Berührungsspannung ist.
10. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Steck
verbinderhälfte (28, 30, 32, 29, 31, 33) mit einer Kon
taktbrücke (49, 50, 51, 52, 53, 54) versehen ist, die bei
miteinander verbundenen Steckverbinderhälften (9, 28; 10,
30; 11, 32; 29, 34; 31, 35; 33, 36) geschlossen und bei
getrennten Steckverbinderhälften offen ist, und daß die
Betätigungsspannung an die Spulen (37, 42, 45, 47) der
Verriegelungsmechanismen jeweils über die geschlossene
Kontaktbrücke anlegbar ist.
11. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Steck
verbinderhälfte (28, 30, 32, 29, 31, 33) mit einer Kon
taktbrücke (49, 50, 51, 52, 53, 54) versehen ist, die bei
miteinander verbundenen Steckverbinderhälften (9, 28; 10,
30; 11, 32; 29, 34; 31, 53; 33, 36) geschlossen und bei
getrennten Steckverbinderhälften offen ist und daß Kon
taktbrücken der miteinander verbundenen Steckverbinder
hälften je in einem von einer Prüfspannung beaufschlagba
ren Leistungszug angeordnet sind, der einen Strom- bzw.
Spannungssensor aufweist, durch den das Vorhandensein der
Prüfspannung erfaßt wird, bei deren Erfassung der Last
trenn- bzw. Leistungsschalter (3) für die Einschaltung
freigebbar ist, durch die die Spulen (78, 79, 80, 81) der
Verriegelungsmechanismen mit Betätigungsspannung beauf
schlagt werden.
12. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei miteinander
verbundenen Steckverbinderhälften der angezogene Zustand
des Ankers des jeweiligen Verriegelungsmechanismus mit
einem Sensor (71, 72, 73, 74, 75, 76) erfaßbar ist, der
mit einer Auswerteinheit verbunden ist.
13. Mobile Vorrichtung nach Anspruch 10 und 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Lasttrenn- bzw. Leistungsschalter
(3) nur bei Feststellung des verriegelten Zustands der
Steckverbinder einschaltbar ist.
14. Mobile Vorrichtung nach zumindest einer der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr
Steckverbinderhälften (9, 10, 11) in oder am Gehäuse (7)
der Schalt- und Verteilereinheit (8) eine gemeinsame Spule
(37) und einen gemeinsamen Anker (38) aufweisen, der einer
der Anzahl der Steckverbinderhälften (9, 10, 11) entspre
chende Anzahl von Sperren zur Verriegelung der an die fle
xiblen Leiter (25, 26, 27) angeschlossenen korrespondie
renden Steckverbinderhälften (28, 30, 32) hat.
15. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteinhei
ten (13, 15, 16, 17) für die Überwachung der Sensoren (70,
71, 72, 73, 74, 75) der Verriegelungsmechanismus jeweils
Prozessoren sind, die über einen CAN-BUS (14) miteinander
verbunden sind.
16. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieerzeu
gungseinrichtung (2) eine Brennstoffzelle ist.
17. Mobile Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Kraft
fahrzeug.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10102242A DE10102242A1 (de) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | Mobile Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Erzeugung elektricher Energie und mit elektrischen Verbrauchern, die in einem mit der Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie verbundenen Energieverteilungsnetz angeordnet sind |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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