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QUERVERWEISE AUF VERWANDTE
ANMELDUNGEN
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Anmeldung
Nr. 60/950,298, die am 17. Juli 2007 eingereicht wurde (deren gesamter
Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist).
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TECHNISCHES GEBIET
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Der
hierin beschriebene Gegenstand betrifft allgemein Fahrzeuge, und
er betrifft insbesondere Anordnungen zur Verwendung mit Wechselrichtern von
Fahrzeugen zur Kopplung mit anderen Systemen der Fahrzeuge.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Hybridelektrische,
vollständig
elektrische, Brennstoffzellen- und weitere Kraftstoff sparende Fahrzeuge
werden zunehmend populär.
Elektrische und hybridelektrische Fahrzeuge verwenden Hochspannungs-Batteriestapel
oder Brennstoffzellen, die Gleichstrom liefern, der zum Antreiben
von Fahrzeugmotoren, elektrischen Antriebssystemen oder anderen
Fahrzeugsystemen benötigt
wird. Diese Fahrzeuge verwenden dicke elektrische Stromverbinder,
um Hochleistungs-Gleichstrom aus Batteriestapeln, Brennstoffzellen
oder anderen Leistungsquellen an Elektromotoren und andere elektrische Einrichtungen
und Systeme des Fahrzeugs zu liefern.
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Zudem
umfassen diese Fahrzeuge typischerweise Wechselrichter, um den durch
derartige Batteriestapel, Brennstoffzellen oder andere Leistungsquellen
bereitgestellten Gleichstrom in Wechselstrom zur Verwendung durch
derartige Elektromotoren und andere elektrische Einrichtungen und
Systeme des Fahrzeugs umzuwandeln. Derartige Wechselrichter benötigen im
Allgemeinen eine Schnittstelle, um mit anderen Systemen in dem Fahrzeug
zu kommunizieren, zum Beispiel, um soweit erforderlich die Lieferung
von zusätzlichem
elektrischem Strom an den Wechselrichter anzufordern. Derartige Schnittstellen
sind im Allgemeinen über
eine Platine oder ein anderes Kommunikationsmedium, das dem Wechselrichter
zugeordnet ist, mit einem oder mehreren Gleichstromverbindern gekoppelt.
Es kann jedoch schwierig sein, für
eine optimale Kopplung zwischen den Gleichstromverbindern, dem Kommunikationsmedium
und der Schnittstelle zu sorgen. Ohne eine optimale Kopplung kann
sich bei den Verbindern, dem Kommunikationsmedium oder der Schnittstelle
ein Schlupf ergeben oder die elektrische Kopplung zwischen den Verbindern,
dem Kommunikationsmedium und der Schnittstelle kann unterbrochen oder
anderweitig beeinträchtigt
werden.
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Dementsprechend
ist es wünschenswert, verbesserte
Schnittstellenanordnungen bereitzustellen, die zum Beispiel eine
verbesserte Kopplung zwischen Gleichstromverbindern, einem Kommunikationsmedium
und Schnittstellen derartiger Schnittstellenanordnungen bereitstellen.
Darüber
hinaus werden weitere wünschenswerte
Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachstehenden
genauen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den
beiliegenden Zeichnungen und dem voranstehenden technischen Gebiet
und Hintergrund offenbar werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Schnittstellenanordnung für einen
Wechselrichter eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Schnittstellenanordnung
umfasst eine Schnittstelle, mehrere Sammelschienen, ein Kommunikationsmedium
und einen Bügel
oder Clip. Die Schnittstelle dient zur Kommunikation mit einem oder
mehreren Fahrzeugsystemen außerhalb
der Schnittstellenanordnung. Die mehreren Sammelschienen sind so
ausgestaltet, dass sie elektrischen Strom empfangen und transportieren. Das
Kommunikationsmedium ist zwischen die mehreren Sammelschienen und
die Schnittstelle elektrisch gekoppelt. Das Kommunikationsmedium
ist so ausgestaltet, dass es Informationen an die Schnittstelle
liefert, die zumindest teilweise auf dem elektrischen Strom basieren,
der von den mehreren Sammelschienen transportiert wird. Die Bügelanordnung ist
zwischen die mehreren Sammelschienen und das Kommunikationsmedium
elektrisch gekoppelt.
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Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine weitere Schnittstellenanordnung
für einen
Wechselrichter eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Schnittstellenanordnung
umfasst ein Gehäuse,
eine Schnittstelle, mehrere Sammelschienen, ein Kommunikationsmedium
und mehrere Bügel.
Die Schnittstelle dient zur Kommunikation mit einem oder mehreren Fahrzeugsystemen
außerhalb
der Schnittstellenanordnung und ist zumindest teilweise in dem Gehäuse untergebracht.
Die mehreren Sammelschienen sind auch zumindest teilweise in dem
Gehäuse
untergebracht und sind so ausgestaltet, dass sie elektrischen Strom
empfangen und transportieren. Das Kommunikationsmedium ist auch
zumindest teilweise in dem Gehäuse
untergebracht und ist zwischen die mehreren Sammelschienen und die
Schnittstelle elektrisch gekoppelt. Das Kommunikationsmedium ist
so ausgestaltet, dass es Informationen an die Schnittstelle liefert,
die zumindest teilweise auf dem elektrischen Strom basieren, der
von den mehreren Sammelschienen transportiert wird. Die mehreren
Bügel sind ebenfalls
zumindest teilweise in dem Gehäuse
untergebracht. Jeder der mehreren Bügel ist zwischen eine jeweilige
der mehreren Sammelschienen und das Kommunikationsmedium elektrisch
gekoppelt.
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Gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird noch eine weitere Schnittstellenanordnung
für einen Wechselrichter
eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Schnittstellenanordnung umfasst
ein Gehäuse,
eine Schnittstelle, mehrere Sammelschienen, eine Platine und mehrere
Bügel.
Das Gehäuse
weist eine Wand mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite auf.
Die Schnittstelle dient zur Kommunikation mit einem oder mehreren
Fahrzeugsystemen außerhalb
der Schnittstellenanordnung. Die Schnittstelle ist benachbart zu der
ersten Seite der Wand angeordnet. Die mehreren Sammelschienen erstrecken
sich durch die Wand hindurch und sind so ausgestaltet, dass sie
elektrischen Strom empfangen und transportieren. Die Platine ist
benachbart zu der zweiten Seite der Wand angeordnet. Die Platine
ist zwischen die mehreren Sammelschienen und die Schnittstelle elektrisch
gekoppelt und ist so ausgestaltet, dass sie Informationen an die
Schnittstelle liefert, die zumindest teilweise auf dem elektrischen
Strom basieren, der von den mehreren Sammelschienen transportiert
wird. Die mehreren Bügel
sind zumindest teilweise in dem Gehäuse untergebracht. Jeder der
mehreren Bügel
ist gegen eine jeweilige der mehreren Sammelschienen federvorgespannt.
Die mehreren Bügel
sind zwischen die mehreren Sammelschienen und die Platine elektrisch
gekoppelt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird hierin nachstehend in Verbindung mit
den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente bezeichnen, und in denen:
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1 ein
Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems eines Fahrzeugs ist, welches
eine erste Leistungsquelle, eine zweite Leistungsquelle, eine Wechselrichteranordnung,
einen Wechselstromverbinder und einen Motor gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung
von 1 ist, der eine Schnittstellenanordnung derselben
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung
von 1 ist, welcher die Schnittstellenanordnung von 2 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Unterseite eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung
von 1 ist, welcher die Schnittstellenanordnung von 2 und 3 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst;
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5 eine
weitere perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung
von 1 ist, der einen in einer Ansicht von unten gezeigten
Abschnitt der Schnittstellenanordnung von 2–4 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst; und
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6 eine
weitere perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung
von 1 ist, welcher einen in einer Draufsicht gezeigten Abschnitt
der Schnittstellenanordnung von 2–5 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
folgende genaue Beschreibung ist rein beispielhafter Natur, und
ist nicht dazu gedacht, die Erfindung oder die Anwendung und Verwendungen der
Erfindung zu beschränken.
Darüber
hinaus besteht nicht die Absicht, durch irgendeine explizite oder
implizite Theorie gebunden zu sein, die in dem voranstehenden technischen
Gebiet, dem Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden
genauen Beschreibung dargestellt ist.
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1 ist
ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems 100 eines
Fahrzeugs gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug kann ein beliebiger einer
Anzahl verschiedener Kraftfahrzeugtypen sein, wie z. B. eine Limousine,
ein Kombi, ein Lastwagen, ein Lieferwagen, ein Sportnutzfahrzeug
(SUV, SUV von Sport Utility Vehicle) oder ein beliebiger einer Anzahl
weiterer verschiedener Typen von Kraftfahrzeugen oder anderen Fahrzeugen.
Das Fahrzeug kann auch einen oder mehrere verschiedene Typen von
Maschinen umfassen, wie z. B. eine benzin- oder dieselgetriebene
Brennkraftmaschine, eine Maschine eines Fahrzeugs mit flexiblem
Kraftstoff (FFV, FFV von flex fuel vehicle), welche eine Mischung
aus Benzin und Alkohol verwendet, eine Maschine mit gasförmiger Mischung,
die eine gasförmige
Mischung, wie z. B. Wasserstoff und Erdgas, verwendet, eine hybride Brennkraft/Elektromotor-Maschine, einen Elektromotor
oder einen Brennstoffzellenmotor.
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Wie
in 1 dargestellt ist, umfasst das Motorsystem 100 eine
erste Leistungsquelle 102, eine zweite Leistungsquelle 104,
eine Wechselrichteranordnung 106, einen Wechselstromverbinder (AC-Verbinder) 108 und
einen Motor 110. Die erste und zweite Leistungsquelle 102, 104 können Batterien,
Brennstoffzellen und/oder eine beliebige Anzahl anderer verschiedener
Typen von Leistungsquellen umfassen. Der Motor 110 kann
aus einer beliebigen Anzahl von verschiedenen Typen von Motoren
des Fahrzeugs bestehen. Es ist festzustellen, dass die Anzahl von
Leistungsquellen, Wechselrichteranordnungen, AC-Verbindern und Motoren
von der dargestellten Ausführungsform
abweichen kann.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
liefern die erste und zweite Leistungsquelle 102, 104 Gleichstrom
an die Wechselrichteranordnung 106. Die Wechselrichteranordnung 106 empfangt
den Gleichstrom von der ersten und zweiten Leistungsquelle 102, 104,
wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um und liefert den Wechselstrom
an den AC-Verbinder 108. Der AC-Verbinder 108 transportiert
den Wechselstrom an den Motor 110.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
umfasst die Wechselrichteranordnung 106 eine Schnittstellenanordnung 111 und
einen Wechselrichter 116. Die Schnittstellenanordnung 111 ist
zwischen die erste und zweite Leistungsquelle 102, 104 und
den Wechselrichter 116 gekoppelt. Die Schnittstellenanordnung 111 liefert
Gleichstrom von der ersten und zweiten Leistungsquelle 102, 104 an
den Wechselrichter 116 und steuert den Wechselrichter 116.
Die Schnittstellenanordnung 111 umfasst einen ersten Gleichstromverbinder
(DC-Verbinder) 112, einen zweiten DC-Verbinder 114 und
eine Schnittstelle 118.
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Der
erste DC-Verbinder 112 ist zwischen die erste Leistungsquelle 102,
den Wechselrichter 116 und die Schnittstelle 118 gekoppelt.
Insbesondere empfängt
der erste DC-Verbinder 112 Gleichstrom von der ersten Leistungsquelle 102 und
transportiert diesen Gleichstrom an den Wechselrichter 116.
Zudem werden Informationen hinsichtlich einer ersten Messung des
Gleichstroms des ersten DC-Verbinders 112 von dem ersten
DC-Verbinder 112 an
die Schnittstelle 118 über
ein Kommunikationsmedium, das damit gekoppelt ist, geliefert (in 1 nicht
dargestellt, aber nachstehend in Verbindung mit dem Kommunikationsmedium 220 von 2 und 3 und
der Implementierung des Kommunikationsmediums 220 als Platine 303 von 3 weiter
beschrieben).
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Der
zweite DC-Verbinder 114 ist auf ähnliche Weise zwischen die
zweite Leistungsquelle 104, den Wechselrichter 116 und
die Schnittstelle 118 gekoppelt. Insbesondere empfängt der
zweite DC-Verbinder 114 Gleichstrom von der zweiten Leistungsquelle 104 und
transportiert diesen Gleichstrom an den Wechselrichter 116.
Zudem werden Informationen hinsichtlich einer zweiten Messung des
Gleichstroms des zweiten DC-Verbinders 114 von
dem zweiten DC-Verbinder 114 an die Schnittselle 118 über das Kommunikationsmedium,
welches damit gekoppelt ist, geliefert (in 1 nicht
dargestellt, aber nachstehend in Verbindung mit dem Kommunikationsmedium 220 von 2 und 3 und
der Implementie rung des Kommunikationsmediums 220 als Platine 303 von 3 weiter
beschrieben).
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Der
Wechselrichter 116 wandelt den Gleichstrom, den er von
dem ersten und zweiten DC-Verbinder 112, 114 empfängt, in
Wechselstrom um. Der Wechselrichter 116 transportiert diesen
Wechselstrom an den AC-Verbinder 108.
Der AC-Verbinder 108 wiederum transportiert diesen Wechselstrom
an den Motor 110 zur Verwendung durch den Motor 110.
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Der
Wechselrichter 116 wird von der Schnittstelle 118 zumindest
teilweise auf der Grundlage der ersten Messung des Gleichstroms
des ersten DC-Verbinders 112 und
der zweiten Messung des Gleichstroms des zweiten DC-Verbinders 114 gesteuert.
Zum Beispiel steht die Schnittstelle 118 mit anderen Fahrzeugsystemen
in Verbindung und beantragt, dass geeignete Pegel an zusätzlichem
elektrischem Strom nach Bedarf an den Wechselrichter 116 auf
der Grundlage von Informationen hinsichtlich der ersten Gleichstrommessung
des ersten DC-Verbinders 112 und der zweiten Gleichstrommessung des
zweiten DC-Verbinders 114 geliefert werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Komponenten der Schnittstellenanordnung 111 (die
den ersten DC-Verbinder 112, den zweiten DC-Verbinder 114 und
die Schnittstelle 118 umfassen) alle in einem gemeinsamen
Gehäuse
untergebracht, wie z. B. dem Gehäuse 200,
das in 2 und 4 dargestellt und nachstehend
in Verbindung damit beschrieben ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist auch der Wechselrichter 116 in dem gleichen Gehäuse wie
die Schnittstellenanordnung 111 untergebracht, wie z. B.
dem zuvor erwähnten Gehäuse 200 von 2 und 4.
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Es
ist festzustellen, dass die Anzahl von DC-Verbindern, Wechselrichtern
und Schnittstellen bei anderen Ausführungsformen variieren kann.
Auf ähnliche
Weise ist festzustellen, dass es bei gewissen Ausführungsformen
der Schnittstellenanordnung 111 oder gewissen Komponenten
davon, wie z. B. einem DC-Verbinder und/oder einer Schnittstelle
davon, in Betracht gezogen werden kann, dass sie von der Wechselrichteranordnung 106 getrennt
sind und stattdessen mit der Wechselrichteranordnung 106 gekoppelt
sind, z. B. in Abhängigkeit
davon, wie man die Wechselrichteranordnung 106 definiert.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung 106 von 1,
welche gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung deren Schnittstellenanordnung 111 umfasst.
Insbesondere stellt 2 das voranstehend erwähnte Gehäuse 200 der Schnittstellenanordnung 111 von 1 zusammen mit
dem ersten DC-Verbinder 112, dem zweiten DC-Verbinder 114 und
der Schnittstelle 118 von 1 dar. 2 stellt
auch ein Kommunikationsmedium 220 gestrichelt dar. Das
Kommunikationsmedium 220 ist vorzugsweise auch ein Teil
der Schnittstellenanordnung 111 und der Wechselrichteranordnung 106 von 1.
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Wie
in 2 dargestellt ist, umfasst das Gehäuse 200 vorzugsweise
mindestens eine erste Wand 203 mit einer ersten Seite 201 und
einer zweiten Seite 202. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
wird die erste Wand 203 z. B. als eine obere Wand des Gehäuses 200 bezeichnet,
die erste Seite 201 wird als eine Oberseite der oberen
Wand des Gehäuses 200 bezeichnet
und die zweite Seite 202 wird als eine Unterseite der oberen
Wand 203 des Gehäuses 200 bezeichnet.
Dies kann jedoch bei anderen Ausführungsformen variieren.
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Wie
auch in 2 dargestellt ist, umfasst der erste
DC-Verbinder 112 eine erste DC-Verbinderumhüllung 204,
eine erste positive Batteriesammelschiene 206 und eine
erste negative Batteriesammelschiene 208. Auf ähnliche
Weise umfasst, wie auch in 2 dargestellt
ist, der zweite DC-Verbinder 114 eine
zweite DC-Verbinderumhüllung 210,
eine zweite positive Batteriesammelschiene 212 und eine
zweite negative Batteriesammelschiene 214.
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Die
erste DC-Verbinderumhüllung 204 und die
zweite DC-Verbinderumhüllung 210 sind
vorzugsweise zumindest annähernd
zueinander benachbart angeordnet, wie z. B. in 2 gezeigt
ist. Wie auch in 2 gezeigt ist, sind die erste
DC-Verbinderumhüllung 204 und
die zweite DC-Verbinderumhüllung 210 vorzugsweise
jeweils zumindest teilweise in dem Gehäuse 200 angeordnet.
Zudem sind sowohl die erste DC-Verbinderumhüllung 204 als auch
die zweite DC-Verbinderumhüllung 210 vorzugsweise
jeweils zusammen mit dem Gehäuse 200 als
ein einstückiges
Teil ausgebildet. Dies kann jedoch bei anderen Ausführungsformen
variieren.
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Die
erste positive Batteriesammelschiene 206, die erste negative
Batteriesammelschiene 208, die zweite positive Batteriesammelschiene 212 und die
zweite negative Batteriesammelschiene 214 weisen alle einen
elektrisch leitfähigen
Körper
auf, und jede ist ausgestaltet, um elektrischen Hochleistungs-Gleichstrom
zu empfangen und zu transportieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
erstrecken sich die erste positive Batteriesammelschiene 206,
die erste negative Batteriesammelschiene 208, die zweite
positive Batteriesammelschiene 212 und die zweite negative
Batteriesammelschiene 214 zumindest teilweise durch das
Gehäuse 200 hindurch. Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform erstrecken
sich die erste positive Batteriesammelschiene 206, die
erste negative Batteriesammelschiene 208, die zweite positive
Batteriesammelschiene 212 und die zweite negative Batteriesammelschiene 214 durch
die erste Wand 203 hindurch (d. h. gemäß einer beispielhaften Ausführungsform durch
die obere Wand des Gehäuses).
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Bei
gewissen nicht einschränkenden
Ausführungsformen
können
die erste positive Batteriesammelschiene 206, die erste
negative Batteriesammelschiene 208, die zweite positive
Batteriesammelschiene 212 und die zweite negative Batteriesammelschiene 214 alle
Ströme
bis zu 200 Ampere bewältigen.
Dies kann jedoch bei anderen Ausführungsformen variieren. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
bestehen auch die erste positive Batteriesammelschiene 206,
die erste negative Batteriesammelschiene 208, die zweite
positive Batteriesammelschiene 212 und die zweite negative
Batteriesammelschiene 214 alle aus Kupfer oder einer Kupferlegierung.
Dies kann jedoch bei anderen Ausführungsformen auch variieren.
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Wie
in 2 dargestellt ist, ist die Schnittstelle 118 auch
vorzugsweise zumindest teilweise in dem Gehäuse 202 angeordnet.
Wie auch in 2 dargestellt ist, ist die Schnittstelle 118 bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
benachbart zu der ersten Seite 201 der ersten Wand 203 des
Gehäuses 200 angeordnet
(d. h. gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Oberseite der oberen Wand des Gehäuses 200). Die Schnittstelle 118 umfasst
vorzugsweise eine Signalschnittstelle, die Signale von dem Kommunikationsmedium 220 empfängt, welche
die voranstehend erwähnten
Informationen hinsichtlich der ersten Strommessung des ersten DC-Verbinders 112 und
der zweiten Strommessung des zweiten DC-Verbinders 114 umfassen,
und steuert auf der Grundlage dessen den Betrieb des Wechselrichters 116.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
steht die Schnittstelle 118 in Verbindung mit verschiedenen
anderen Fahrzeugsystemen und sendet Signale an diese, um den elektrischen
Gleichstrom, der an die Wechselrichteranordnung 106 geliefert
wird, zumindest teilweise auf der Grundlage der Informationen hinsichtlich
der ersten Strommessung des ersten DC-Verbinders 112 und
der zweiten Strommessung des zweiten DC-Verbinders 114 zu steuern.
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Wie
ebenfalls in 2 dargestellt ist, ist die Schnittstelle 118 über das
Kommunikationsmedium 220 vorzugsweise sowohl mit dem ersten
als auch dem zweiten DC-Verbinder 112, 114 elektrisch
verbunden. Das Kommunikationsmedium 220 ist vorzugsweise
zumindest teilweise in dem Gehäuse 200 untergebracht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Kommunikationsmedium 220 zu
der zweiten Seite 202 der ersten Wand 203 des
Gehäuses 200 benachbart
(d. h. gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
der Unterseite der oberen Wand des Gehäuses 200).
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Kommunikationsmedium 220 eine Platine, wie z. B.
die Platine 303, die in 3 dargestellt
und nachstehend in Verbindung damit weiter beschrieben ist. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Kommunikationsmedium 220 mit dem ersten und zweiten DC-Verbinder 112, 114 durch
einen Satz von federvorgespannten Bügeln gekoppelt, wie z. B. den
Bügeln 300,
die in 3 dargestellt und nachstehend in Verbindung damit
weiter beschrieben sind.
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Das
Kommunikationsmedium 220 ist mit der Schnittstelle 118 über verschiedene
elektrische Schaltungen einer derartigen Platine, welche das Kommunikationsmedium 220 umfasst,
vorzugsweise elektrisch gekoppelt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
empfängt
das Kommunikationsmedium 220 insbesondere erste und zweite
Strommessungen von dem ersten bzw. zweiten DC-Verbinder 112, 114 und
liefert Signale, die Informationen tragen, die zumindest teilweise
auf diesen ersten und zweiten elektrischen Strommessungen basieren,
an die Schnittstelle 118. Ebenso verwendet bei einer bevorzugten
Ausführungsform
die Schnittstelle 118 diese Informationen zum Steuern des
Wechselrichters 116 und der Wechselrichteranordnung 106.
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Wie
voranstehend erwähnt,
teilt sich bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
die gesamte Wechselrichteranordnung 106 vorzugsweise das
gleiche Gehäuse 200.
Gewisse weitere Komponenten der Wechselrichteranordnung 106 sind
in 2 nicht dargestellt, sind aber in 3 und 4 dargestellt,
bei welchen die Wechselrichteranordnung 106 so dargestellt
ist, dass zu Veranschaulichungszwecken weitere Abschnitte des Gehäuses 200 entfernt
sind, und sind nachstehend in Verbindung damit weiter beschrieben.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung 106 von 1 gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, der einen Abschnitt der Schnittstellenanordnung 111 von 1 und 2 umfasst,
der mit entferntem Gehäuse 200 gezeigt
ist. In 3 sind die Abschnitte der Wechselrichteranordnung 106 und
der Schnittstellenanordnung 111 ohne das Gehäuse 200 dargestellt,
um eine Veranschaulichung verschiedener Komponenten in dem Gehäuse 200 zu
erleichtern.
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Wie
in 3 gezeigt ist, koppeln die Bügel 300 den ersten
und zweiten DC-Verbinder 112, 114 mit dem Kommunikationsmedium 220,
welches in 3 als die voranstehend erwähnte Platine 303 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
dargestellt ist. Insbesondere umfassen die Bügel 300 eine Bügelanordnung 301,
wie in 3 angedeutet ist.
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Jeder
der Bügel 300 koppelt
jeweils eine der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 und/oder der zweiten
negativen Batteriesammelschiene 214 mit der Platine 303 oder
einem anderen Kommunikationsmedium 220. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist jeder der Bügel 300 gegen
die jeweilige der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 oder der zweiten negativen
Batteriesammelschiene 214 federvorgespannt.
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Insbesondere
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
jeder der Bügel 300 mit
der jeweiligen ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
ersten negativen Batteriesammelschiene 208, zweiten positiven
Batteriesammelschiene 212 oder zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 über Endstücke 302 eingerastet
oder gegen diese gedrückt,
welche mit der jeweiligen ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
ersten negativen Batteriesammelschiene 208, zweiten positiven
Batteriesammelschiene 212 oder zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 einrasten
oder gegen diese drücken.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst jeder der
Bügel 300 zwei
Endstücke 302,
eines an jeder Seite einer jeweiligen der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 oder der zweiten negativen Batteriesammelschiene 214.
Insbesondere drückt
jedes Endstück 302 eines
speziellen Bügels 300 gegen eine
andere Seite der jeweiligen Sammelschiene, wie z. B. in 5 dargestellt
und nachstehend in Verbindung damit weiter beschrieben ist. Darüber hinaus umfasst
jedes derartige Endstück 302 einen
gekrümmten
Streifen, der eine federvorgespannte Reaktion gegen die jeweilige
Sammelschiene bereitstellt, wie auch in 5 dargestellt
und nachstehend in Verbindung damit weiter beschrieben ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Bügel 300 auch
mit der ersten positiven Batteriesammelschiene 206, der
ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 und der zweiten negativen
Batteriesammelschiene 214 über die voranstehend erwähnten Endstücke 302 elektrisch
gekoppelt. Insbesondere bilden bei einer bevorzugten Ausführungsform
die erste positive Batteriesammelschiene 206, die erste
negative Batteriesammelschiene 208, die zweite positive
Batteriesammelschiene 212 und die zweite negative Batteriesammelschiene 214 eine elektrische
Verbindung mit den Bügeln 300,
indem sie mit den Endstücken 302 (von
denen jedes vorzugsweise einen gekrümmten Streifen umfasst, wie voranstehend
beschrieben ist) in Eingriff stehen, wie z. B. in 6 gezeigt
ist und nachstehend in Verbindung damit weiter beschrieben ist.
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Jeder
der Bügel 300 ist
vorzugsweise auch an der Platine 303 angebracht. Bei der
dargestellten Ausführungsform
beispielsweise ist jeder der Bügel 300 über eine
Schraubeinrichtung 305 in die Platine 303 geschraubt.
Dies kann jedoch bei anderen Ausführungsformen variieren. Bei
gewissen anderen Ausführungsformen
kann einer oder mehrere der Bügel 300 zum
Beispiel gelötet,
geklebt oder anderweitig gekoppelt mit und/oder an der Platine 303 oder
einem anderen Kommunikationsmedium 220 angebracht sein.
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Die
Bügel 300 und
die Endstücke 302 sorgen für eine möglicherweise
verbesserte Kopplung zwischen der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 und der zweiten negativen
Batteriesammelschiene 214 und der Platine 303 oder
einem anderen Kommunikationsmedium 220. Zum Beispiel stellen die
federvorgespannten Bügel 300 und
Endstücke 302 eine
feste, sichere und stabile Kopplung zwischen der ersten positiven
Batteriesammelschiene 206, der ersten negativen Batteriesammelschiene 208,
der zweiten positiven Batteriesammelschiene 212 und der
zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 und der Platine 303 oder
dem anderen Kommunikationsmedium 220 bereit, wobei sie
eine elektrische Kopplung dazwischen ermöglichen. Dies wiederum sorgt
für eine
möglicherweise
verbesserte Übertragung
der ersten und zweiten elektrischen Strommessung zwischen der positiven
und negativen Sammelschiene 206, 208 der ersten
Batterie bzw. der positiven und negativen Sammelschiene 212, 214 der
zweiten Batterie und der Platine 303 oder dem anderen Kommunikationsmedium 220,
wobei die Wahrscheinlichkeit eines Schlupfs oder anderer Probleme
verringert wird, die andernfalls den Betrieb der Schnittstellenanordnung 111 und/oder
der Wechselrichteranordnung 106 ungünstig beeinflussen könnten. Die
Ausgestaltung der Schnittstellenanordnung mit den federvorgespannten
Bügeln 300 und
Endstücken 302 stellt
dadurch möglicherweise eine
verbesserte Leistungsfähigkeit
und Langlebigkeit der Schnittstellenanordnung 111 und der
Wechselrichteranordnung 106 bereit.
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Auch
umfassen bei einer bevorzugten Ausführungsform die Wechselrichteranordnung 106 und die
Schnittstellenanordnung 111 ebenfalls Isolatoren 306,
wie beispielsweise in 3 gezeigt ist. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
umgeben die Isolatoren 306 einen Abschnitt der ersten positiven
Batteriesammelschiene 206, der ersten negativen Batteriesammelschiene 208,
der zweiten positiven Batteriesammelschiene 212 und der
zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 zumindest teilweise,
um einen ungewollten Kontakt zwischen der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 und der zweiten negativen
Batteriesammelschiene 214 zu minimieren oder vorzugsweise
zu verhindern. Es ist festzustellen, dass bei verschiedenen Ausführungsformen zahlreiche unterschiedliche
Typen und/oder Anzahlen von Isolatoren verwendet werden können.
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Zudem
ist in 3 eine beispielhafte Gleichtaktdrossel 304 dargestellt.
Die Gleichtaktdrossel 304 ist mit der ersten positiven
Batteriesammelschiene 206, der ersten negativen Batteriesammelschiene 208,
der zweiten positiven Batteriesammelschiene 212 und der
zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 elektrisch
gekoppelt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform überträgt die Gleichtaktdrossel 304 elektrischen
Strom an die, von der und zwischen der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 und der zweiten negativen
Batteriesammelschiene 214 und stellt auch eine EMI-Filterung bereit.
Zum Beispiel stellt die Gleichtaktdrossel 304 bei einer
bevorzugten Ausführungsform
eine EMI-Filterung in Verbindung mit Filterkondensatoren bereit, wie
den X-Cap und Y-Cap
Filterkondensatoren 404, 406, die in 4 dargestellt
und nachstehend in Verbindung damit weiter beschrieben sind. Zudem
erstreckt sich die Gleichtaktdrossel 304 bei einer Ausführungsform
durch die Isolatoren 306 hindurch, um Strom von der ersten
positiven Batteriesammelschiene 206, der ersten negativen
Batteriesammelschiene 208, der zweiten positiven Batteriesammelschiene 212 und
der zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 zu empfangen.
Dies kann jedoch bei anderen Ausführungsformen variieren.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Unterseite eines Abschnitts der
Wechselrichteranordnung 106 von 1, die gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Abschnitt der Schnittstellenanordnung 111 von 2 und 3 umfasst.
Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Wechselrichteranordnung 106 von 1 vorzugsweise
auch mehrere X-Kondensatoren 404 und Y-Kondensatoren 406.
Wie in der Technik allgemein bekannt ist, sind die Y-Kondensatoren 406 mit Masse
verbunden, während
die X-Kondensatoren 404 nicht mit Masse verbunden sind.
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Die
X-Kondensatoren 404 und Y-Kondensatoren 406 sind
vorzugsweise jeweils zumindest teilweise in dem Gehäuse 200 angeordnet,
und sind jeweils mit der Platine 303 oder dem anderen Kommunikationsmedium 220 gekoppelt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die X-Kondensatoren 404 und
die Y-Kondensatoren 406 an die Platine 303 oder
das andere Kommunikationsmedium 220 angelötet. Dies
kann jedoch bei anderen Ausführungsformen
variieren. Zudem ist festzustellen, obwohl in 4 zwei
beispielhafte X-Kondensatoren 404 und zwei Y-Kondensatoren dargestellt
sind, dass die Wechselrichteranordnung 106 eine andere
Anzahl an X-Kondensatoren 404 und Y-Kondensatoren 406 umfassen
kann.
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Die
X-Kondensatoren und Y-Kondensatoren bilden zusammen eine EMI-Filterschnittstelle,
die mit der Platine 303 oder dem anderen Kommunikationsmedium 220 gekoppelt
ist. Diese EMI-Filterschnittstelle sorgt vorzugsweise für eine EMI-Filterung
in Verbindung mit der voranstehend erwähnten Gleichtaktdrossel 304 von 3,
welche vorzugsweise in einem Gleichttaktdrosselgehäuse 402 angeordnet
ist, das auf ähnliche
Weise zumindest teilweise in dem Gehäuse 200 untergebracht
ist, wie in 4 gezeigt ist. Dies kann jedoch
bei anderen Ausführungsformen
auch variieren.
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5 ist
eine weitere perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung 106 in 1,
welche gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen in einer Ansicht von unten gezeigten
Abschnitt der Schnittstellenanordnung 111 von 2–4 umfasst.
Wie in 5 gezeigt und voranstehend erörtert ist, umfasst jeder Bügel 300 bei
einer bevorzugten Ausführungsform
zwei Endstücke 302,
die vorzugsweise gekrümmte
Streifen umfassen, von denen einer auf jeder Seite jeder entsprechenden
der ersten positiven Batteriesammelschiene 206, der ersten
negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten positiven
Batteriesammelschiene 212 oder der zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 angeordnet ist.
Zusammen drücken
die Endstücke 302 gegen
gegenüberliegende
Seiten jeder der ersten positiven Batteriesammelschiene 206,
der ersten negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten
positiven Batteriesammelschiene 212 und der zweiten negativen
Batteriesammelschiene 214, wobei sie eine elektrische Verbindung
mit und eine federvorgespannte Reaktion gegen jede der ersten positiven
Batteriesammelschiene 206, der ersten negativen Batteriesammelschiene 208,
der zweiten positiven Batteriesammelschiene 212 und der
zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 bereitstellen.
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6 ist
eine weitere perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Wechselrichteranordnung 106 von 1,
die gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen in einer Draufsicht gezeigten Abschnitt
der Schnittstellenanordnung 111 von 2–5 umfasst.
Wie in 6 gezeigt und voranstehend erörtert ist, sind die Bügel 300 mit
der ersten positiven Batteriesammelschiene 206, der ersten
negativen Batteriesammelschiene 208, der zweiten positiven
Batteriesammelschiene 212 und der zweiten negativen Batteriesammelschiene 214 über die
voranstehend erwähnten Endstücke 302 elektrisch
gekoppelt. Insbesondere stellen die erste positive Batteriesammelschiene 206, die
erste negative Batteriesammelschiene 208, die zweite positive
Batteriesammelschiene 212 und die zweite negative Batteriesammelschiene 214 bei
einer bevorzugten Ausführungsform
eine elektrische Verbindung mit den Bügeln 300 her, indem
sie mit den Endstücken 302 in
Eingriff stehen (von denen jedes, wie voranstehend beschrieben ist,
vorzugsweise einen gekrümmten
Streifen umfasst), wie z. B. in 6 gezeigt
ist.
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Dementsprechend
werden verbesserte Schnittstellenanordnungen zur Verwendung mit Wechselrichtern
von Fahrzeugen bereitgestellt. Die verbesserten Schnittstellenanordnungen
sorgen für eine
möglicherweise
verbesserte Kopplung zwischen deren Komponenten. Insbesondere sorgen
die verbesserten Schnittstellenanordnungen mit den federvorgespannten
Bügeln
und Endstücken
für eine
möglicherweise
verbesserte elektrische Kopplung zwischen Gleichstromverbindern,
Kommunikationsmedien und Schnittstellen der Schnittstellenanordnungen.
Wie voranstehend erwähnt
ist, sorgen zum Beispiel die federvorgespannten Bügel und
die Endstücke
möglicherweise
für eine
feste, sichere und stabile Kopplung zwischen den verschiedenen Sammelschienen
und der Platine oder dem anderen Kommunikationsmedium, wobei sie
eine elektrische Kopplung dazwischen ermöglichen. Dies wiederum sorgt für eine potentiell
verbesserte Übertragung
der ersten und zweiten elektrischen Strommessung zwischen den Sammelschienen
und der Platine oder dem anderen Kommunikationsmedium, wobei die Wahrscheinlichkeit
von Schlupf oder anderen Problemen verringert wird, die andernfalls
den Betrieb der Schnittstellenanordnung und/oder der Wechselrichteranordnung
ungünstig
beeinflussen könnten.
Dies sorgt für
eine potentiell verbesserte Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit der
Schnittstellenanordnungen und der damit verbundenen Wechselrichteranordnungen.
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Es
ist festzustellen, dass die Schnittstellenanordnungen in Verbindung
mit einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Fahrzeugtypen und
mit der elektrischen Kopplung einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher
Typen von Leistungsquellen, Motoren und/oder anderen Einrichtungen
und Systemen davon und/oder in Verbindung damit implementiert werden können. Es
ist auf ähnliche
Weise festzustellen, dass verschiedene Merkmale und Elemente der
offenbarten Schnittstellenanordnungen von denjenigen abweichen können, die
in den Figuren dargestellt und/oder bei gewissen Ausführungsformen
hierin beschrieben sind.
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Obwohl
mindestens eine beispielhafte Ausführungsform in der voranstehenden
genauen Beschreibung dargestellt wurde, ist festzustellen, dass eine
große
Anzahl an Variationen existiert. Es ist auch festzustellen, dass
die beispielhafte Ausführungsform
oder die beispielhaften Ausführungsformen
nur Beispiele sind, und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang,
die Anwendbarkeit oder die Ausgestaltung der Erfindung in irgendeiner
Weise zu beschränken.
Stattdessen wird die voranstehende genaue Beschreibung Fachleute
mit einer brauchbaren Anleitung zur Implementierung der beispielhaften Ausführungsform
oder der beispielhaften Ausführungsformen
versorgen. Es sollte verstanden sein, dass in der Funktion und Anordnung
von Elementen verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können,
ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den
beigefügten
Ansprüchen und
deren juristischen Äquivalenten
offen gelegt ist.