DE102005036072B4 - Hochspannungsanschlusskasten - Google Patents

Hochspannungsanschlusskasten

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DE102005036072B4 DE200510036072 DE102005036072A DE102005036072B4 DE 102005036072 B4 DE102005036072 B4 DE 102005036072B4 DE 200510036072 DE200510036072 DE 200510036072 DE 102005036072 A DE102005036072 A DE 102005036072A DE 102005036072 B4 DE102005036072 B4 DE 102005036072B4
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H05K7/026Multiple connections subassemblies

Abstract

Hochspannungsanschlusskasten (1), aufweisend eine obere Abdeckung (2), eine untere Abdeckung (4), eine innere Abdeckung (3), die zwischen der oberen Abdeckung (2) und der unteren Abdeckung (4) vorgesehen ist, ein elektrisches Bauteil (5), das an der oberen Abdeckung (2) montiert ist, eine Hochspannungsschaltung (7, 34), die zwischen der oberen Abdeckung (2) und der inneren Abdeckung (3) angeordnet ist, und eine Steuerungsgrundplatteneinheit (61), die an der unteren Abdeckung (4) vorgesehen ist, wobei die innere Abdeckung (3) die untere Abdeckung (4) abdeckt und die Steuerungsgrundplatteneinheit (61) von der inneren Abdeckung (3) vor Erwärmung durch das elektrische Bauteil (5) und die Hochspannungsschaltung (7, 34) geschützt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsanschlusskasten, in dem eine Hochspannungs- und Hochstromschaltung eines Elektrofahrzeuges mit einem elektrischen Bauteil, wie einem Relais, verbunden ist und eine Steuereinrichtung vorgesehen ist.
  • 5 zeigt ein Beispiel eines üblichen elektrischen Anschlusskastens, wie aus der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2002-58132 bekannt ist.
  • Ein elektrischer Anschlusskasten 70 weist eine obere Abdeckung 71 und eine untere Abdeckung 72, die aus Kunststoff hergestellt sind, ein Relais und eine Sicherung, die an der oberen Abdeckung 71 montiert sind, eine Sammelschienenleiterplatte 73, eine flexible Leiterplatte 74 und eine gedruckte Leiterplatte 75 auf, die zwischen der oberen Abdeckung 71 und der unteren Abdeckung 72 angeordnet sind.
  • Die obere Abdeckung 71 ist mit einem Relaismontageabschnitt 76, einem Sicherungsmontageabschnitt 77 und einem Steckverbindermontageabschnitt 78 versehen. Die Sammelschienenleiterplatte 73 ist an einer Unterseite des oberen Deckels 71 angeordnet. Streifenanschlussstücke 79 einer Sammelschiene der Sammelschienenleiterplatte 73 sind innerhalb des Relaismontageabschnitts 76 und des Steckverbindermontageabschnitts 78 der oberen Abdeckung 71 und eines Steckverbindermontageabschnitts 80 der unteren Abdeckung 72 vertikal vorstehend angeordnet. Die Streifenanschlussstücke 79 sind mit der flexiblen Leiterplatte 74 und der gedruckten Leiterplatte 75 an deren Unterseite verbunden. Ein Anschlussstückende der flexiblen Leiterplatte 74 ist in einem Steckverbindermontageabschnitt 81 der unteren Abdeckung 72 angeordnet. Die untere Abdeckung 72 ist an ihrer Innenseite mit einem großen Raum 82 versehen.
  • Bei dem üblichen elektrischen Anschlusskasten 70 würde jedoch, wenn eine elektronische Steuerungsplatte in dem Raum 82 der unteren Abdeckung 72 vorgesehen ist und der elektrische Anschlusskasten 70 für Hochspannung verwendet wird, die Steuerungsplatte (Steuereinrichtung) durch Wärme und Geräusche an einer Stelle des Relais und einer Hochspannungsschaltung an deren Oberseite versagen.
  • 6 zeigt ein anderes Beispiel eines üblichen elektrischen Anschlusskastens, wie aus der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2003-87933 bekannt ist.
  • Ein elektrischer Anschlusskasten 83 weist eine Hochstromverteilungsleiterplatte 86 zwischen einer oberen Abdeckung 84 und einer unteren Abdeckung 85 und eine gedruckte Niederstromleiterplatte 88 auf, die eine Isolationsplatte 87 unter der Hochstromverteilungsleiterplatte 86 festspannt. Die Hochstromverteilungsleiterplatte 86 und die gedruckte Niederstromleiterplatte 88 sind über einen Überbrückungsdraht 89 miteinander verbunden. Ein Relais 90 und eine Sicherung 91 sind an einer Oberseite der Hochstromverteilungsleiterplatte 86 montiert.
  • An der gedruckten Niederstromleiterplatte 88 sind elektronische Bauteile, wie ein Mikrocomputer 92, ein Widerstand 93 und ein Kondensator 94 montiert, und der Mikrocomputer 92 ist mittels einer metallischen Abdeckung 95 zur elektromagnetischen Abschirmung abgedeckt.
  • Bei dem üblichen elektrischen Anschlusskasten 83 würde jedoch der Mikrocomputer 92 als Steuereinrichtung der gedruckten Niederstromleiterplatte 88 durch Geräusche des Relais 90 und der Hochstromverteilungsleiterplatte 86 an deren Oberseite nicht von einer Außenseite der metallischen Abdeckung 95, sondern von einer Seite der Isolationsplatte 87 beeinträchtigt werden.
  • Mit der Erfindung wird ein Hochspannungsanschlusskasten geschaffen, der sicher verhindern kann, dass eine Steuereinrichtung durch Wärme und Geräusche des Relais und der Hochspannungsschaltung beeinträchtigt wird.
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Hochspannungsanschlusskasten dadurch gekennzeichnet, dass eine innere Abdeckung zwischen einer oberen Abdeckung und einer unteren Abdeckung vorgesehen ist, elektrische Bauteile an der oberen Abdeckung montiert sind, eine Hochspannungsschaltung zwischen der oberen Abdeckung und der inneren Abdeckung vorgesehen ist, die innere Abdeckung die untere Abdeckung abdeckt, und eine Steuerungsgrundplatteneinheit von der inneren Abdeckung gehindert wird, durch das elektrische Bauteil und die Hochspannungsschaltung erwärmt zu werden.
  • Gemäß der obigen Struktur wird die untere Abdeckung mit der Steuerungsgrundplatte von der inneren Abdeckung aus Kunststoff abgedeckt, die Hochspannungsschaltung ist an der inneren Abdeckung angeordnet, die obere Abdeckung ist über der Hochspannungsschaltung angeordnet, und elektrische Bauteile, wie ein Relais, sind an der oberen Abdeckung vorgesehen. Dadurch werden Wärme von einer Kontaktstelle des Relais und Wärme von der Hochspannungsschaltung durch die innere Abdeckung aus Kunststoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit isoliert, so dass es schwer ist, dass die Wärme auf die Steuerungsgrundplatte an der Unterseite der inneren Abdeckung übertragen wird. Da eine Unterseite der Steuerungsgrundplatte von der unteren Abdeckung aus Kunststoff abgedeckt wird, wird Wärme von einer Fahrzeugkarosserie unter der unteren Abdeckung von der unteren Abdeckung isoliert und eine Übertragung auf die Steuerungsgrundplatte verhindert. Daher wird eine Erwärmung der Steuerungsgrundplatte verhindert, und die Steuerungsgrundplatte kann immer normal arbeiten. Ebenso wird durch doppeltes Abdecken der Steuerungsgrundplatte mit der oberen Abdeckung und der inneren Abdeckung sicher verhindert, dass Wasser und Staub von außen in die Steuerungsgrundplatte eindringen.
  • Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist der Hochspannungsanschlusskasten dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum zum Aufnehmen eines Verbindungsanschlussstücks zum Verbinden der elektrischen Bauteile mit der Hochspannungsschaltung zwischen der oberen Abdeckung und der Hochspannungsschaltung vorgesehen ist.
  • Gemäß der obigen Struktur erhöht der Raum zum Aufnehmen des Verbindungsanschlussstücks einen Abstand zwischen den elektrischen Bauteilen und der inneren Abdeckung, und der Raum wirkt als ein Wärmeisolator. Dadurch wird Wärme von den elektrischen Bauteilen nicht einfach auf die Steuerungsgrundplatte in der inneren Abdeckung übertragen. Die Anschlussstücke der elektrischen Bauteile sind über die Verbindungsanschlussstücke mit Anschlussstücken der Hochspannungsschaltung verbunden. Wenn das elektrische Bauteil ein Relais ist, werden die Anschlussstücke der Hochspannungsschaltung zu einer offenen/geschlossenen Schaltung der Kontaktstellen geführt, und eine magnetische Erregerschaltung ist mit einer Niederspannungsschaltung verbunden.
  • Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist der Hochspannungsanschlusskasten dadurch gekennzeichnet, dass eine Abschirmungsabdeckung aus leitendem Metall zwischen der unteren Abdeckung und der inneren Abdeckung vorgesehen ist, wobei die untere Abdeckung von der Abschirmungsabdeckung abgedeckt wird. Dadurch wird die Einwirkung von Geräuschen der elektrischen Bauteile und der Hochspannungsschaltung auf die Steuerungsgrundplatte an der unteren Abdeckung verhindert.
  • Gemäß der obigen Struktur werden die Steuerungsschaltung und die untere Abdeckung von der Abschirmungsabdeckung abgedeckt, die Abschirmungsabdeckung wird von der inneren Abdeckung abgedeckt, die Hochspannungsschaltung ist über der inneren Abdeckung angeordnet, die innere Abdeckung und die Hochspannungsschaltung werden von der oberen Abdeckung abgedeckt, und die elektrischen Bauteile sind über der oberen Abdeckung vorgesehen. Geräusche durch Öffnen und Schließen der Kontaktstelle des Relais werden durch die Abschirmungsabdeckung isoliert, um eine Übertragung der Geräusche auf die Steuerungsgrundplatte zu verhindern. Die Abschirmungsabdeckung deckt nicht nur einen Steuerungsabschnitt (ECU) ab, sondern auch die gesamte Steuerungsgrundplatte, so dass der Steuerungsabschnitt und die Steuerungsschaltung zusammen abgeschirmt werden, um sicher elektromagnetisch abgeschirmt zu sein. Die Steuerungsgrundplatte wird doppelt mit der inneren Abdeckung und der Abschirmungsabdeckung abgedeckt, so dass die Wärmeübertragung von den elektrischen Bauteilen und der Hochspannungsschaltung auf die Steuerungsgrundplatte sicher verhindert wird.
  • Nach einem vierten Aspekt der Erfindung ist der Hochspannungsanschlusskasten dadurch gekennzeichnet, dass eine Sammelschienenleiterplatte mit der Hochspannungsschaltung eine Oberseite der inneren Abdeckung abdeckt.
  • Gemäß der obigen Struktur isoliert die Isolatorplatte der Sammelschienenschaltung aus Kunststoff vollständig die Sammelschiene als das elektrische Bauteil oder die Hochspannungsschaltung gegen die Steuerungsgrundplatte.
  • Dadurch wird eine Übertragung von Wärme oder Geräuschen der elektrischen Bauteile und der Hochspannungsschaltung auf die Steuerungsgrundplatte verhindert.
  • Nach einem fünften Aspekt der Erfindung ist der Hochspannungsanschlusskasten dadurch gekennzeichnet, dass die innere Abdeckung und die Abschirmungsabdeckung jeweils einen Flansch aufweisen und gleichzeitig mittels einer Schraube durch Überlappen der Flansche an einer Fahrzeugkarosserie befestigt sind.
  • Gemäß der obigen Struktur ist die Abschirmungsabdeckung mit der Fahrzeugkarosserie elektrisch verbunden, und Geräusche, die in der Abschirmungsabdeckung absorbiert werden, werden über die Fahrzeugkarosserie zur Erde abgeleitet. Der Flansch der inneren Abdeckung und der Flansch der Abschirmungsabdeckung sind gleichzeitig mit derselben Schraube befestigt, um die innere Abdeckung und die Abschirmungsabdeckung aneinander zu befestigen.
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 einen Vertikalschnitt eines Hochspannungsanschlusskastens nach einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 einen Vertikalschnitt einer Befestigungsstruktur des Hochspannungsanschlusskastens nach einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine perspektivische Explosionsansicht des Hochspannungsanschlusskastens aus 1;
  • 4 eine perspektivische Ansicht des zusammengebauten Hochspannungsanschlusskastens aus 3;
  • 5 einen Vertikalschnitt eines Beispiels eines elektrischen Anschlusskastens nach dem Stand der Technik; und
  • 6 einen Vertikalschnitt eines anderen Beispiels eines elektrischen Anschlusskastens nach dem Stand der Technik.
  • Mit Bezug auf die Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
  • Wie aus 1 ersichtlich, weist ein Hochspannungsanschlusskasten 1 eine obere Abdeckung 2, eine innere Abdeckung 3 und einem untere Abdeckung 4, die aus Kunststoff hergestellt sind, Relais 5 (elektrisches Bauteil), die über der oberen Abdeckung 2 montiert sind, Hochspannungsschaltungen 7, 34, die zwischen der oberen Abdeckung 2 und der inneren Abdeckung 3 angeordnet sind, eine leitende metallische Abschirmungsabdeckung 9, die in der inneren Abdeckung 3 vorgesehen ist, und eine Steuereinrichtung 10 auf, die an der unteren Abdeckung 4 innerhalb der Abschirmungsabdeckung 9 vorgesehen ist.
  • Der Hochspannungsanschlusskasten 1 ist an einer metallischen Fahrzeugkarosserie eines Elektrofahrzeuges montiert. Die Relais 5 sind an ihren elektrischen Anschlussstücken 11 mit Schaltungen einer Batterie, eines Wechselrichters und eines magnetischen Erregers verbunden. Das eine Relais 5 ist für einen positiven Pol, und das andere Relais 5 ist für einen negativen Pol.
  • Jedes Anschlussstück 11 der Relais 5 ist über ein Verbindungsanschlussstück 12 darunter mit einem Anschlussstück der Sammelschiene einer Sammelschienenleiterplatte 6 und einer Sammelschiene 7 unter der Sammelschienenleiterplatte 6 verbunden. Eine Sammelschiene 34 an einer Oberseite der Sammelschienenleiterplatte 6 und die Sammelschiene 7 an einer Unterseite der Sammelschienenleiterplatte 6 bilden die Hochspannungsschaltung. Die Sammelschiene 7 an der Unterseite ist an einer oberen Wand 13 der inneren Abdeckung 3 verdrahtet. Die Sammelschienenleiterplatte 6 ist mit einer isolierenden Platte aus Kunststoff versehen, und die Sammelschiene 34 ist an einer oberen Fläche der isolierenden Platte verdrahtet. Die isolierende Platte wird als eine innere Platte bezeichnet. Jede Sammelschiene ist über einen Anschlussblock oder einen Steckverbinder (nicht gezeigt) mit der äußeren Batterie und einer Schaltung an einer Seite des Wechselrichters verbunden.
  • Eine Leiterplatte (nicht gezeigt) mit einer gedruckten Schaltung ist an der unteren Abdeckung 4 angeordnet und mit einer Steuereinrichtung 10, wie einer ECU, verbunden. Eine Leiterplatte (nicht gezeigt) an der unteren Abdeckung 4 als ein Plattengehäuse und die Steuereinrichtung 10 bilden eine Steuerungsgrundplatte 61. Die Steuerungsgrundplatte 61 ist mit einem Steckverbinder (nicht gezeigt) versehen, so dass sie mit einem Steckverbinder eines Kabelbaums als eine externe Schaltung verbunden werden kann. Die untere Abdeckung 4 ist außen an der Abschirmungsabdeckung 9 befestigt und kann als das Gehäuse der Grundplatte aus Kunststoff oder auch aus Metall, wie einer Eisenplatte, hergestellt sein.
  • Die Abschirmungsabdeckung 9 ist kleiner als die innere Abdeckung 3 ausgebildet und wird durch Biegen der Eisenplatte zu einer U-Form gebildet werden. Die Abschirmungsabdeckung 9 kann nicht nur aus Eisen, sondern auch aus einem leitenden Metall, wie Kupfer und Aluminium, gefertigt werden. Die Abschirmungsabdeckung weist eine horizontale Wand 14 an ihrer Oberseite, eine rechte und eine linke vertikale Wand 15 senkrecht zu der Wand 14, und eine Öffnung 16 an ihrer Unterseite auf. Die Abschirmungsabdeckung 9 kann aus 5 Wänden an der oberen, rechten, linken, vorderen und hinteren Seite gebildet werden. In dieser Beschreibung sind die Richtungen nach vorn, hinten, rechts und links zur besseren Erläuterung definiert, entsprechen jedoch nicht unbedingt den tatsächlichen Richtungen bei der Benutzung des Hochspannungsanschlusskastens.
  • Die innere Abdeckung 3 weist eine horizontale Wand 13 an ihrer Oberseite, eine rechte und eine linke vertikale Wand 17 und eine vordere und eine hintere vertikale Wand (nicht gezeigt), und eine Öffnung 18 an ihrer Unterseite auf. Die Abschirmungsabdeckung 9 ist derart angeordnet, dass sie einen kleinen Spalt zu der Innenwand der inneren Abdeckung 3 hat. Die Außenwand der Abschirmungsabdeckung 9 kann mit der Innenwand der inneren Abdeckung 3 in Kontakt gelangen.
  • Die Abschirmungsabdeckung 9 ist an der unteren Abdeckung 4 befestigt, die untere Abdeckung 4 ist an der inneren Abdeckung 3 befestigt, und die innere Abdeckung 3 ist an der oberen Abdeckung 2 befestigt. Die Sammelschienenleiterplatte 6 und die Sammelschiene 7 sind an der oberen Wand 13 der inneren Abdeckung 3 zusammengesetzt und befestigt.
  • Ein Raum zum Anordnen eines Verbindungsanschlussstücks 12 ist zwischen der Sammelschienenleiterplatte 6 und einer oberen Wand 19 der oberen Abdeckung 2 ausgebildet. Das Anschlussstück 11 des Relais 5 ist über eine Öffnung 21 der oberen Wand 19 der oberen Abdeckung 2 darunter mit einem elektrischen Kontakt der oberen Hälfte des Verbindungsanschlussstücks 12 verbunden. Obere Anschlussstücke 22, 23 jeder Sammelschiene sind mit elektrischen Kontakten der unteren Hälfte der Verbindungsanschlussstücke 12 verbunden. Beide vertikale Seitenwände 24 der oberen Abdeckung 2 sind entlang der Außenflächen der beiden Seitenwände 17 der inneren Abdeckung 3 angeordnet.
  • Die unteren Enden der beiden Seitenwände 17 und 15 der inneren Abdeckung 3 und der Abschirmungsabdeckung 9 sind in im Wesentlichen derselben Höhe wie das untere Ende der unteren Abdeckung 4 angeordnet. Die innere Abdeckung 3 und die Abschirmungsabdeckung 9 decken eine Schaltungsgrundplatte (nicht gezeigt) und die Steuerungsgrundplatte 61 mit der Steuereinrichtung 10 an der unteren Abdeckung 4 vollständig mindestens um die Ober- und Unterseiten herum ab.
  • Da die innere Abdeckung 3 aus Kunststoff zwischen dem Relais 5 und der Steuerungsgrundplatte 61 mit der Steuereinrichtung 10 und zwischen den Hochspannungsschaltungen 7, 34 und der Steuerungsgrundplatte 61 angeordnet ist, wird Wärme an den Kontaktstellen des Relais 5 und an der Sammelschiene an die Hochspannungsschaltungen 7, 34 durch die obere Wand 13 und die Seitenwände 17 der inneren Abdeckung 3 isoliert. Dadurch wird die Wärme nicht einfach auf die Steuerungsgrundplatte 61 übertragen, so dass eine Erwärmung der Steuerungsgrundplatte 61 verhindert wird und ein Ausfall der Steuereinrichtung 10 ausgeschlossen wird.
  • Da die Abschirmungsabdeckung 9 zwischen der Hochspannungsschaltung 7, 34 und der Steuerungsgrundplatte 61 mit der Steuereinrichtung 10 vorgesehen ist, wird das an dem Relais 5 und der Hochspannungsschaltung 7, 34 erzeugte Geräusch in der Abschirmungsabdeckung 9 absorbiert und nicht auf die Steuerungsgrundplatte 61 übertragen. Dadurch wird ein Ausfall der Steuereinrichtung 10 durch Geräusche vermieden.
  • Der Hochspannungsanschlusskasten 1 ist vorzugsweise an einem metallischen Batteriegehäuse der Fahrzeugkarosserie mit einem Befestigungsteil befestigt, und die Abschirmungsabdeckung 9 ist gleichzeitig geerdet. Die Struktur wird nachfolgend beschrieben.
  • 2 zeigt eine Befestigungsstruktur zum Befestigen des Hochspannungsanschlusskastens nach einer Ausführungsform der Erfindung. Alle anderen Teile als die der Befestigungsstruktur sind dieselben wie die in 1. Daher sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen, und deren Erläuterung wird weggelassen.
  • Bei einem Hochspannungsanschlusskasten 1' sind laschenförmige Flansche 25, 26 einstückig mit einer inneren Abdeckung 3' und einer Abschirmungsabdeckung 9' ausgebildet. Eine Schraube 31 des Batteriegehäuses 30 an der Fahrzeugkarosserie ist durch eine Öffnung 27, 29 des jeweiligen Flansches 25, 26 hindurch eingesetzt, und die Flansche 25, 26 sind mittels der Schraube 31 und einer Mutter 32 aneinander befestigt.
  • Der Flansch 25 der inneren Abdeckung 3' steht nach außen in einer Horizontalrichtung von dem unteren Ende der einen vertikalen Seitenwand 17 vor. Der Flansch 26 der Abschirmungsabdeckung 9' steht nach außen in einer Horizontalrichtung von dem unteren Ende der einen vertikalen Seitenwand 15 in der inneren Abdeckung 3' vor. Der Flansch 25 der inneren Abdeckung 3' ist an einer Oberseite angeordnet, und der Flansch 26 der Abschirmungsabdeckung 9' ist an einer Unterseite angeordnet, so dass die beiden Flansche 25, 26 einander überlappen.
  • Der Flansch 26 der Abschirmungsabdeckung 9' steht mit einer unteren Wand des Batteriegehäuses 30 der Fahrzeugkarosserie (nicht gezeigt) in Kontakt, die aus einer Stahlplatte hergestellt und unter der Abschirmungsabdeckung 9' angeordnet ist. Die Schraube 31 ist durch Öffnungen 28, 27 des Flansches 26 der Abschirmungsabdeckung 9' und des Flansches 25 der inneren Abdeckung 3' hindurch an dem Batteriegehäuse 30 mittels einer Mutter 32 befestigt. Dadurch wird der Flansch 26 der Abschirmungsabdeckung 9' von dem Flansch 25 der inneren Abdeckung 3' an das Batteriegehäuse 30 gedrückt. Somit sind die innere Abdeckung 3' und die Abschirmungsabdeckung 9' aneinander befestigt, und die Abschirmungsabdeckung 9' ist über das Batteriegehäuse 30 an der Fahrzeugkarosserie sicher geerdet, so dass die Abschirmungsabdeckung eine gute elektromagnetische Abschirmwirkung hervorbringen kann. Die mit der Hochspannungsschaltung 7, 34 und dem Relais 5 an der Oberseite erzeugten Geräusche werden durch die Abschirmungsabdeckung 9' absorbiert und gelangen sicher über das Batteriegehäuse 30 an die Fahrzeugkarosserie.
  • Wenn das Relais 5 montiert wird und die Sammelschienenleiterplatte 6 und die innere Abdeckung 3' stark nach unten gedrückt werden, kann die metallische Abschirmungsabdeckung 9' eine Druckkraft sicher aufnehmen und die Sammelschienenleiterplatte 6 und die innere Abdeckung 3' sicher abstützen. Dadurch kann die Montierbarkeit des Relais 5 verbessert werden, und eine Verformung der Sammelschienenleiterplatte 6, der inneren Abdeckung 3' und der Sammelschiene 7 an der oberen Fläche der inneren Abdeckung 3' wird sicher verhindert. Für die Ausführungsform in 1 trifft dasselbe zu.
  • 2 zeigt die obere Abdeckung 2, das Streifenanschlussstück 11 des Relais 5, das Verbindungsanschlussstück 12, die Streifenanschlussstücke 22, 23 jeder Sammelschiene, die Steuereinrichtung 10 und die untere Abdeckung 4, die an der Abschirmungsabdeckung 9' befestigt ist.
  • 3 und 4 zeigen den oben genannten Hochspannungsanschlusskasten im Detail. Dieselben Bauteile wie in den 1 und 2 sind zur Erläuterung mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 3 zeigt das Relais 5, die obere Abdeckung 2 aus Kunststoff, die Sammelschienenleiterplatte 6, die innere Abdeckung 3' aus Kunststoff, die Sammelschiene 7, die aus einem leitenden Metall hergestellt und an der inneren Abdeckung 3' verdrahtet ist, die Abschirmungsabdeckung 9' aus dem leitenden Metall, die untere Abdeckung 4 aus Kunststoff, die Steuereinrichtung 10, wie eine ECU, die an der unteren Abdeckung 4 angeordnet ist, und die Steuerungsgrundplatte 61, die von der Schaltungsgrundplatte an der unteren Abdeckung und der Steuereinrichtung 10 gebildet wird.
  • Das Streifenanschlussstück 11 des Relais 5 ist in die schlitzartige Öffnung 21 der oberen Wand 19 der oberen Abdeckung 2 eingesetzt und über das Verbindungsanschlussstück 12 mit dem Streifenanschlussstück 22 der Sammelschiene 34 darunter und dem Streifenanschlussstück 23 der Sammelschiene 7 an der inneren Abdeckung 3' verbunden.
  • Bei dieser Ausführungsform weist jedes Relais 5 vier Streifenanschlussstücke 11 auf. Die Sammelschiene 34 der Sammelschienenleiterplatte 6 weist zwei oder drei Streifenanschlussstücke 22 für das Relais 5 auf. Die Sammelschiene 7 nahe der inneren Abdeckung 3' weist ein oder zwei Streifenanschlussstücke 23 auf. Die Streifenanschlussstücke 23 nahe der inneren Abdeckung 3' sind durch schlitzartige Öffnungen (nicht gezeigt) der Isolationsplatte 35 der Sammelschienenleiterplatte 6 hindurch eingesetzt und zusammen mit den Streifenanschlussstücken 22 der Sammelschienenleiterplatte 6 angeordnet.
  • Ein vertikaler Sammelschienenabschnitt 36 einer breiten Sammelschiene 34 der Sammelschienenleiterplatte 6 verläuft zu einem Anschlussblock 37 eines negativen Pols an der inneren Abdeckung 3', ein vertikaler Sammelschienenabschnitt 38 der Sammelschiene 7 an der inneren Abdeckung 3' verläuft zu einem Anschlussblock 39 eines positiven Pols, und beide Sammelschienen sind mit einem gemeinsamen negativen Pol bzw. einem gemeinsamen positiven Pol (nicht gezeigt) einer Schaltung (elektrische Leitung) an einem Wechselrichter verbunden. Ein horizontales Anschlussstück 41 einer dünnen Sammelschiene 40 eines negativen Pols der Sammelschienenleiterplatte 6 und ein Anschlussstück 42 eines positiven Pols an der inneren Abdeckung 3' sind in einem Steckverbindergehäuse 43 an der unteren Abdeckung 4 derart angeordnet, dass sie einen Steckverbinder bilden. Das Anschlussstück 42 eines positiven Pols ist mit einer Niederstromsicherung 44 an der inneren Abdeckung 3' verbunden, und die Niederstromsicherung 44 ist mit der Sammelschiene 7 verbunden.
  • Jede Sammelschiene 7, 34 weist ein Anschlussstück (nicht gezeigt) auf, das in jedem von zwei Steckverbindergehäusen 45 an der oberen Abdeckung 2 vorgesehen ist. Die beiden Steckverbinder sind mit der gemeinsamen positiven und negativen Polschaltung (nicht gezeigt) an der Batterie verbunden. Die innere Abdeckung 3' ist mit einem Stromsensor 46 und einer Hochstromsicherung 47 versehen. Die obere Abdeckung 2 ist mit einem manuellen Trennschalter 48 versehen.
  • Die innere Abdeckung 3' weist eine horizontale obere Wand 13, eine vertikale vordere und hintere sowie linke und rechte Seitenwand 17, 49 und eine Öffnung 18 an der Unterseite auf. Die vordere Seitenwand 49 weist eine Öffnung 51 auf, in die ein Steckverbindergehäuse 50 an der unteren Abdeckung 4 eingreift. Ein vorderes und hinteres Paar laschenartige Flansche 25 stehen nach außen an den unteren Enden der Seitenwände 17 vor. Eine untere Fläche 25a des Flansches 25 ist etwas höher als ein unteres Ende 17a der Seitenwand 17 angeordnet. Der Flansch 25 ist mit einer Öffnung 27 zum Einsetzen einer vertikalen Schraube versehen.
  • Die Abschirmungsabdeckung 9' weist eine horizontale obere Wand 14, eine vertikale rechte und linke Seitenwand 15 und einen laschenartigen Flansch 26 auf, der von einem unteren Ende der einen Seitenwand 15 nach außen vorsteht. Die obere Wand 14 und die eine Seitenwand 15 sind mit einer Öffnung 52 zum Einsetzen einer Hochstromsicherung 47, einer Öffnung 54 zum Entweichen eines oberen Endes einer Schraube 53 für die Verbindung der Niederstromsicherung 44 mit der Sammelschiene 7, einer Verriegelungsöffnung 56 für den Eingriff eines flexiblen Verriegelungshakens 55 der inneren Abdeckung 3', und einer Öffnung zum Einsetzen eines Steckverbinders 43 an der inneren Abdeckung 3' versehen.
  • Die Abschirmungsabdeckung 9' weist eine große Öffnung 57 zum Anordnen einer Mehrzahl von Steckverbindern 50 an der inneren Abdeckung 3' auf. Wenn es keinen Steckverbinder gibt, kann die Abschirmungsabdeckung 9' an deren Rückseite eine vertikale Seitenwand haben. Die Flansche 26 stehen senkrecht von dem vorderen und dem hinteren Ende der einen Seitenwand 15 entsprechend den Flanschen 25 der inneren Abdeckung 3' vor. Der Flansch 26 weist eine Öffnung 28 koaxial zu der Öffnung 27 des Flansches 26 der inneren Abdeckung 3' auf. Die Abschirmungsabdeckung 9' wird durch Biegen einer Stahlplatte leicht zu einer U-Form geformt.
  • Die untere Abdeckung 4 weist eine horizontale isolierende untere Wand (Isolationsgrundplatte) 58 und untere Seitenwände 59, 60 auf, die von dem vorderen und hinteren sowie dem rechten und linken Rand der unteren Wand 58 vorstehen. Flexible Verriegelungshaken 55 stehen entlang der rechten und linken Seitenwand 59 vor. Die Steckverbindergehäuse 50, 43 sind über die oberen Enden der vorderen und linken Seitenwand 60, 59 hinaus angeordnet. Jedes Steckverbindergehäuse 50, 43 ist an der unteren Wand 58 befestigt. Anschlussstücke (nicht gezeigt) sind in den Steckverbindergehäusen 50, 43 aufgenommen. Die Anschlussstücke sind mit einer Schaltung (nicht gezeigt), wie der gedruckten Leiterplatte an der unteren Wand 58 verbunden. Die Schaltung ist mit der Steuereinrichtung 10 verbunden. Die Steuereinrichtung 10 und die Leiterplatte (nicht gezeigt) bilden die Steuerungsgrundplatte 61.
  • Die in 3 gezeigten Bauteile sind wie in 4 gezeigt derart zusammengebaut, dass sie den Hochspannungsanschlusskasten 1' bilden. Die Abschirmungsabdeckung 9' ist über der unteren Abdeckung 4 angeordnet. Die Abschirmungsabdeckung 9' deckt die Steuerungsgrundplatte 61 mit der Steuereinrichtung 10 ab. Die innere Abdeckung 3' ist über der Abschirmungsabdeckung 9' angeordnet, so dass die innere Abdeckung 3' die Abschirmungsabdeckung 9' abdeckt. Die Sammelschienenleiterplatte 6 ist auf die innere Abdeckung 3' gesteckt. Die obere Abdeckung 2 deckt die Sammelschienenleiterplatte 6 und die innere Abdeckung 3' ab. Das Relais 5 ist an der oberen Abdeckung 2 montiert.
  • Der Flansch 26 der Abschirmungsabdeckung 9' ist unter dem Flansch 25 der inneren Abdeckung 3' angeordnet, so dass diese zusammengesetzt sind. Dieselbe Schraube ist durch die Öffnungen 27, 28 der Flansche 25, 26 hindurch eingesetzt, und die Flansche 25, 26 sind an dem leitenden metallischen Batteriegehäuse der Fahrzeugkarosserie miteinander befestigt. Die vertikalen Seitenwände 17, 49 der inneren Abdeckung 3' sind entlang der Außenflächen der Seitenwände 59, 60 der unteren Abdeckung 4 positioniert. Die unteren Enden der vertikalen Seitenwände 17, 49 liegen an einem Flansch 58a an einem äußeren Rand einer unteren Wand der unteren Abdeckung 4 an.
  • Die Hochspannungsschaltung, die durch die Sammelschiene 34 der Sammelschienenleiterplatte 6 und die Sammelschiene 7 an der inneren Abdeckung 3' gebildet wird, ist durch die innere Abdeckung 3' aus Kunststoff isoliert. Dadurch wird die Wärmewirkung der Hochspannungsschaltung und der Kontaktstelle des Relais 5 daran durch die innere Abdeckung 3' derart gedämmt, dass sie kaum auf die Steuereinrichtung 10 übertragen wird, so dass ein Versagen der Steuereinrichtung 10 verhindert werden kann.
  • Die Steuerungsgrundplatte 61 mit der Steuereinrichtung 10 wird von der Abschirmungsabdeckung 9' abgedeckt. Dadurch werden Geräusche des Relais 5 gedämmt und von der Abschirmungsabdeckung 9' über den Flansch 26 an die Fahrzeugkarosserie sicher abgeleitet. Die innere Abdeckung 3' und die Abschirmungsabdeckung 9' können mit derselben Schraube gleichzeitig miteinander befestigt werden, so dass die Montierbarkeit des Hochspannungsanschlusskastens 1' verbessert wird.
  • Wenn das Relais 5 bei dessen Montage stark nach unten gedrückt wird, kann die Abschirmungsabdeckung 9' eine Druckkraft sicher abstützen. Dadurch werden Verformungen und Brüche der inneren Abdeckung 3', der Sammelschienenleiterplatte 6 und der oberen Abdeckung 2 sicher verhindert. Die Montierbarkeit des Relais 5 durch Einsetzen des Streifenanschlussstücks 11 des Relais 5 in das Verbindungsanschlussstück 12 kann verbessert werden.
  • Die Hochspannungsschaltung wird an der Oberseite, der vorderen und hinteren Seite sowie der rechten und linken Seite von der oberen Abdeckung 2 vollständig abgedeckt. Die Steuerungsgrundplatte 61 mit der Steuereinrichtung 10 wird von der Abschirmungsabdeckung 9', der inneren Abdeckung 3' und der oberen Abdeckung 2 dreifach abgedeckt. Dadurch wird die Wasserdichtheit des Hochspannungsanschlusskastens 1 verbessert.
  • Anstelle des Relais kann eine kastenförmige Hochstromschmelzsicherung an der oberen Abdeckung 2 montiert werden.

Claims (5)

  1. Hochspannungsanschlusskasten (1), aufweisend: eine obere Abdeckung (2); eine untere Abdeckung (4); eine innere Abdeckung (3), die zwischen der oberen Abdeckung (2) und der unteren Abdeckung (4) vorgesehen ist; ein elektrisches Bauteil (5), das an der oberen Abdeckung (2) montiert ist; eine Hochspannungsschaltung (7, 34), die zwischen der oberen Abdeckung (2) und der inneren Abdeckung (3) angeordnet ist; und eine Steuerungsgrundplatteneinheit (61), die an der unteren Abdeckung (4) vorgesehen ist, wobei die innere Abdeckung (3) die untere Abdeckung (4) abdeckt und die Steuerungsgrundplatteneinheit (61) von der inneren Abdeckung (3) vor Erwärmung durch das elektrische Bauteil (5) und die Hochspannungsschaltung (7, 34) geschützt wird.
  2. Hochspannungsanschlusskasten nach Anspruch 1, wobei ein Raum zum Aufnehmen eines Verbindungsanschlussstücks (12) zum Verbinden des elektrischen Bauteils (5) mit der Hochspannungsschaltung (7, 34) zwischen der oberen Abdeckung (2) und der Hochspannungsschaltung (7, 34) vorgesehen ist.
  3. Hochspannungsanschlusskasten nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Abschirmungsabdeckung (9) aus leitendem Metall, die zwischen der unteren Abdeckung (4) und der inneren Abdeckung (3) vorgesehen ist, und die untere Abdeckung (4) abdeckt.
  4. Hochspannungsanschlusskasten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: eine Sammelschienenleiterplatte (6), welche die Hochspannungsschaltung (7, 34) aufweist und eine Oberseite der inneren Abdeckung (3) abdeckt.
  5. Hochspannungsanschlusskasten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die innere Abdeckung (3) und die Abschirmungsabdeckung (9) jeweils einen Flansch (25, 26) aufweisen und gleichzeitig mittels einer Schraube (31) durch Überlappen der Flansche (25, 26) an einer Fahrzeugkarosserie befestigt sind.
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