DE102006016137A1

DE102006016137A1 - Steckvorrichtung zur Kontaktierung der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs sowie Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006016137A1
Application number: DE102006016137A
Authority: DE
Inventors: Steffen Waldemeier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-11
Also published as: WO2007113117A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung zur Kontaktierung der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs. Die Steckvorrichtung weist ein Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Hochspannungskontakt und einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Steuerkontakt auf, wobei der Hochspannungskontakt länger ist als der Steuerkontakt. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs, welche mit einer derartigen Steckvorrichtung versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steckvorrichtung zur Kontaktierung der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs sowie eine Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs.
Stand der Technik
Es sind bereits Hybridfahrzeuge bekannt, die eine Hochspannungsbaugruppe aufweisen. Die Schnittstellen zu diesen Hochspannungsbaugruppen sind im Allgemeinen versteckt angeordnet und dürfen aus Sicherheitsgründen nur von autorisierten Werkstätten geöffnet werden. Der Montage- bzw. Demontageaufwand im Wartungsfall ist groß.
Aus der DE 102 52 810 A1 ist eine Hochspannungselektrik-Packungskastenstruktur für Elektro- oder Hybridfahrzeuge bekannt. Diese ist zur Aufnahme elektrischer Hochspannungsteile vorgesehen, welche Wärme erzeugen. Bei dieser bekannten Hochspannungselektrik-Packungskastenstruktur ist der Anschlussabschnitt des elektrischen Hochspannungsteils durch ein Zwischenlagenelement abgedeckt, das aus schäumbaren Harz hergestellt ist. Dadurch wird verhindert, dass ein Arbeiter aus Versehen den Anschlussabschnitt berührt, wenn das elektrische Hochspannungsteil montiert wird oder wenn ein Wartungsvorgang durchgeführt wird.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kontaktierbarkeit der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs zu verbessern ohne Abstriche in Bezug auf die Sicherheit des Wartungspersonals in Kauf nehmen zu müssen.
Technische Lösung
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Kontaktierung der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs eine Steckvorrichtung verwendet wird, welche ein Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Hochspannungskontakt und mindestens einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Steuerkontakt aufweist, wobei der Hochspannungskontakt länger ist als der Steuerkontakt. Weiterhin wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs mit einer Hochspannungsquelle, einem hochspannungsführenden Bauteil, einem Hochspannungsanschlusspunkt, einer mit dem Hochspannungsanschlusspunkt verbundenen Steckvorrichtung, welche ein Gehäuse, einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Hochspannungskontakt, mindestens einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Steuerkontakt, wobei der Hochspannungskontakt länger ist als der Steuerkontakt, einem weiteren Gehäuse, innerhalb dessen eine Hochspannungskontaktbuchse und mindestens eine Steuerkontaktbuchse vorgesehen ist, wobei das Gehäuse und das weitere Gehäuse zusammensteckbar und voneinander lösbar sind, und einer Steuervorrichtung, die bei einem Lösen der Steckvorrichtung eine Trennung des mindestens einen Steuerkontaktstiftes von der mindestens einen Steuerkontaktbuchse detektiert und die Abschaltung der Hochspannung am Hochspannungsanschlusspunkt initiiert, versehen ist.
Vorteilhafte Wirkungen
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass aufgrund der Verwendung einer Steckvorrichtung gemäß der Erfindung sichergestellt ist, dass bei einem Lösen der Steckverbindung die Hochspannung abgeschaltet wird, bevor der Hochspannungskontakt der Steckvorrichtung freiliegt bzw. von außen zugänglich ist. In diesem Zustand ist ein versehentliches Berühren des Hochspannungskontaktes der Steckvorrichtung durch das Wartungspersonal unschädlich; da keine Hochspannung mehr anliegt.
Die notwendigen Service- bzw. Wartungsarbeiten können erst begonnen werden, wenn auf die geöffnete Steckvorrichtung ein geeigneter Adapter aufgesetzt wird.
Weiterhin wird durch die Erfindung ermöglicht, die Steckvorrichtung, die die Zugangsstelle zur Hochspannungsbaugruppe bildet, an einer leicht zugänglichen Stelle des Hybridfahrzeugs zu platzieren, beispielsweise an einer mit oder ohne Handwerkzeug zugänglichen Stelle des Motorraums oder Kofferraums. Dies erleichtert notwendige Servicearbeiten wesentlich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Falle eines Unfalles oder einer sonstigen unsachgemäßen Behandlung der Steckverbindung dann, wenn die Steckverbindung beschädigt wird, diese Beschädigung durch die resultierende Änderung der elektrischen Eigenschaften der mit den Steuerkontakten verbundenen Leitungen detektiert werden und als Reaktion darauf automatisch eine Abschaltung der Hochspannung vorgenommen werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 zeigt eine Skizze eines Ausführungsbeispiels für die Erfindung, bei welchem die Steckvorrichtung im vollständig zusammengesteckten Zustand dargestellt ist.
Die 2 zeigt eine Skizze, in welcher die Steckvorrichtung im teilweise gelösten Zustand dargestellt ist.
Die 3 zeigt eine Skizze, in welcher die Steckvorrichtung im vollständig gelösten Zustand dargestellt ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Die 1 zeigt eine Skizze eines Ausführungsbeispiels für die Erfindung, bei welchem die Steckvorrichtung im vollständig zusammengesteckten Zustand dargestellt ist.
Die Steckverbindung S weist ein Steckergehäuse 1 auf, innerhalb dessen Steuerkontakte 3 und 4 sowie ein Hochspannungskontakt 5 vorgesehen sind. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den Steuerkontakten 3 und 4 jeweils um einen Steuerkontaktstift und beim Hochspannungskontakt 5 um einen Hochspannungskontaktstift. Die Länge des Hochspannungskontaktes 5 ist größer als die Länge der Steuerkontakte 3 und 4. Beispielsweise ist die Länge des Hochspannungskontaktes 5 doppelt so groß wie die Länge der Steuerkontakte 3 und 4.
Das Steckergehäuse 1 ist vollständig in ein Gegensteckergehäuse 6 eingeschoben. Innerhalb des Gegensteckergehäuses 6 sind Steuerkontaktbuchsen 8 und 9 sowie eine Hochspannungskontaktbuchse 10 vorgesehen. Wie aus der 1 ersichtlich ist, ist im vollständig zusammengesteckten Zustand der Steckvorrichtung der Steuerkontakt 3 mit der Steuerkontaktbuchse 8, der Steuerkontakt 4 mit der Steuerkontaktbuchse 9 und der Hochspannungskontakt 5 mit der Hochspannungskontaktbuchse 10 kontaktiert.
Bei dem Gegensteckergehäuse 6 kann es sich um das Gehäuse einer Abdeckung handeln, die mit einem Griff 7 versehen ist. Durch ein Ziehen am Griff 7 in der Figur nach links kann die Abdeckung vom Steckergehäuse 1 abgezogen werden, um den Hochspannungskontakt 5 von außen zugänglich zu machen.
Alternativ dazu kann es sich bei dem Gegensteckergehäuse 6 um das Gehäuse eines Gegensteckers handeln, der über ein Kabel 7 mit weiteren hochspannungsführenden Bauteilen des Hybridfahrzeugs verbunden ist.
Das Steckergehäuse 1 ist mit einem Anschlusskabel 2 verbunden. Eine Leitung des Anschlusskabels 2 ist an einen Hochspannungsanschlusspunkt P_H angeschlossen. Dieser Hochspannungsanschlusspunkt P_H ist zwischen einer Hochspannungsquelle 11 und einem hochspannungsführenden Bauteil 12 des Hybridfahrzeugs vorgesehen. Zwischen der Hochspannungsquelle 11 und dem Hochspannungsanschlusspunkt P_H ist ein Schalter 14 angeordnet. Dieser Schalter 14 wird von einer Steuereinheit 13 angesteuert und kann von dieser in die Schaltstellungen a und b gebracht werden. In der Schaltstellung a des Schalter 14 ist der Hochspannungsanschlusspunkt P_H von der Hochspannungsquelle 11 getrennt, so dass am Hochspannungsanschlusspunkt P_H und damit auch am Hochspannungskontakt 5 der Steckvorrichtung S keine Hochspannung anliegt. In der Schaltstellung b des Schalters 14 ist der Hochspannungsanschlusspunkt P_H mit der Hochspannungsquelle 11 verbunden, so dass am Hochspannungsanschlusspunkt P_H und damit auch am Hochspannungskontakt 5 der Steckvorrichtung S die von der Hochspannungsquelle 11 bereitgestellte Hochspannung anliegt.
Sind – wie es in der 1 dargestellt ist – die Steuerkontakte 3 und 4 in die jeweils zugehörige Steuerkontaktbuchse 8, 9 eingeschoben, dann wird dies der Steuereinheit 13 über eine Steuerleitung des Kabels 2 signalisiert. Die Steuereinheit 13 bringt in diesem Fall den Schalter 14 in seine Schaltstellung b, so dass der Hochspannungsanschlusspunkt P_H und auch die weiteren hochspannungsführenden Bauteile 12 des Hybridfahrzeugs mit der Hochspannung versorgt werden. Eine Gefährdung des Wartungspersonals liegt nicht vor, da der Hochspannungs kontakt 5 der Steckvorrichtung nicht frei zugänglich ist, sondern durch das Gehäuse des Gegensteckers 6 verdeckt ist.
Sollen Wartungsarbeiten durchgeführt werden und im Rahmen dieser Wartungsarbeiten ein Zugriff auf den Hochspannungskontakt 5 erfolgen, dann muss die Steckvorrichtung S durch ein Auseinanderziehen von Steckergehäuse 1 und Gegensteckergehäuse 6 gelöst werden.
In der 2 ist die Steckvorrichtung S im teilweise gelösten Zustand gezeigt. Insbesondere ist aus der 2 ersichtlich, dass bei einem Auseinanderziehen von Steckergehäuse 1 und Gegensteckergehäuse 6 zuerst die Steuerkontaktstifte 3 und 4 aus der jeweils zugehörigen Steuerkontaktbuchse 8 und 10 herausgezogen werden, während im teilweise gelösten Zustand gemäß der 2 der Hochspannungskontaktstift 5 noch mit der Hochspannungskontaktbuchse 9 in Kontakt steht. Das Herausziehen der Steuerkontaktstifte aus den Steuerkontaktbuchsen wird von der Steuereinheit 13 anhand des Signalverlaufes auf der Steuersignalleitung s detektiert. Als Reaktion auf diese Detektion stellt die Steuereinheit 13 an ihrem Ausgang ein Schaltersteuersignal für den Schalter 14 zur Verfügung, welches des Schalter 14 in seine Schaltstellung a umschaltet. Befindet sich der Schalter 14 in seiner Schaltstellung a, dann ist die Hochspannungsquelle 11 vom Hochspannungsanschlusspunkt P_H und den weiteren Hochspannungsbauteilen 12 getrennt, so dass am Hochspannungsanschlusspunkt P_H und an den Hochspannungsbauteilen 12 keine Hochspannung mehr anliegt.
Ist schließlich das Gegensteckergehäuse 6 vollständig vom Steckergehäuse 1 entfernt, wie es in der 3 veranschaulicht ist, dann ist auch der Hochspannungskontaktstift 5 vollständig aus der Hochspannungskontaktbuchse herausgezogen und von der Steckervorderseite her frei zugänglich. Gefahr für eine Bedienperson besteht aber nicht, da am Hochspannungskontaktstift 5 keine Hochspannung anliegt.
Besteht im Rahmen der Wartungsarbeiten die Notwendigkeit, an den Hochspannungskontaktstift 5 eine Hochspannung anzulegen, dann kann dies mittels eines geeigneten Service-Adapter-Gegensteckers erreicht werden. Dessen Einstecken in das Steckergehäuse 1 wird wiederum von der Steuereinheit 13 anhand des Signalverlaufes auf der Steuersignalleitung s detektiert und in Schaltersteuersignale für den Schalter 14 umgesetzt, welche den Schalter 14 in die Schaltstellung b bringen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nach alledem die Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs über eine Steckvorrichtung kontaktierbar. Diese Steckvorrichtung weist ein Steckergehäuse und ein Gegensteckergehäuse auf. Ist das Gegensteckergehäuse vollständig in das Steckergehäuse eingesteckt, dann liegt an einem Hochspannungskontaktstift, welcher innerhalb des Steckergehäuses angeordnet ist, eine Hochspannung an. Der Hochspannungskontaktstift ist bei eingestecktem Gegenstecker von außen nicht frei zugänglich, so dass keine Gefahr für das Wartungspersonal besteht. Wird das Gegensteckergehäuse aus dem Steckergehäuse herausgezogen, dann wird im noch teilweise eingesteckten Zustand zuerst der Kontakt eines oder mehrerer Steuerkontaktstifte zu einer jeweils zugehörigen Steuerkontaktbuchse unterbrochen. Diese Unterbrechung wird anhand des Signalverlaufes auf einer zur Steuereinheit führenden Steuersignalleitung detektiert und die Steuereinheit sorgt durch eine Unterbrechung der Hochspannungsversorgung dafür, dass am Hochspannungskontaktstift im Steckergehäuse keine Hochspannung mehr vorliegt. Wird dann die Steckvorrichtung vollständig auseinandergezogen, dann ist der Hochspannungskontaktstift von außen frei zugänglich. Gefahr für eine Bedienperson ist in diesem Zustand nicht gegeben, da am Hochspannungskontaktstift keine Hochspannung anliegt.
Eine Steckvorrichtung gemäß der Erfindung kann in vorteilhafter Weise an einem leicht zugänglichen Einbauort angeordnet werden, so dass die Zugänglichkeit der Hochspannungsbaugruppe im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen verbessert ist. Ein Beispiel für einen leicht zugänglichen Einbauort ist der Motorraum oder der Kofferraum des Fahrzeugs.

Claims

Steckvorrichtung zur Kontaktierung der Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs, welche aufweist: – ein Gehäuse (1), – einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Hochspannungskontakt (5) und – einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Steuerkontakt (3, 4), – wobei der Hochspannungskontakt länger ist als der Steuerkontakt.
Steckvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Steckergehäuse, der Hochspannungskontakt ein Hochspannungskontaktstift und der Steuerkontakt ein Steuerkontaktstift ist.
Steckvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein weiteres Gehäuse (6) aufweist, innerhalb dessen eine Hochspannungskontaktbuchse (10) und mindestens eine Steuerkontaktbuchse (8, 9) vorgesehen ist, wobei das Gehäuse und das weitere Gehäuse zusammensteckbar und voneinander lösbar sind.
Hochspannungsbaugruppe eines Hybridfahrzeugs, mit – einer Hochspannungsquelle (11), – Hochspannungsbauteilen (12), – einem Hochspannungsanschlusspunkt (P_H), – einer mit dem Hochspannungsanschlusspunkt (P_H) verbundene Steckvorrichtung, welche einen Hochspannungskontakt (5) und einen Steuerkontakt (3, 4) aufweist, wobei der Hochspannungskontakt länger ist als der Steuerkontakt, und – einer Steuervorrichtung (13), die bei einem Lösen der Steckvorrichtung eine Trennung des Steuerkontaktes von einem zugehörigen Gegenkontakt detektiert und bei detektierter Trennung eine Abschaltung der Hochspannung am Hochspannungsanschlusspunkt initiiert.
Hochspannungsbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hochspannungsquelle (11) und dem Hochspannungsanschlusspunkt (P_H) ein Schalter (14) vorgesehen ist und die Steuervorrichtung (13) nach einer Detektion einer Trennung des Steuerkontaktes von einem zugehörigen Gegenkontakt den Schalter (14) in den geöffneten Zustand bringt.
Hochspannungsbaugruppe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungskontakt (5) ein Hochspannungskontaktstift ist.
Hochspannungsbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkontakt (3, 4) ein Steuerkontaktstift ist.