DE102011004355A1 - Module for power distribution in an electrically powered vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Modul (100) zur Leistungsverteilung in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug beschrieben umfassend:
— ein Gehäuse (110) mit einem Hauptanschluss (111) zum Anschließen einer Hochvolt-Spannungsquelle (200) und wenigstens zwei ausgangsseitigen Anschlüssen (121, 131, 141, 151, 161) zum Anschließen elektrischer Verbraucher des Elektrofahrzeugs, und
— elektrische Leiterstrukturen (110, 120, 130, 140, 160) zum elektrischen Verbinden der ausgangseitigen Anschlüsse (121, 131, 141, 151, 161) mit dem Hauptanschluss (111).A module (100) for power distribution in an electrically powered vehicle is described, comprising:
- A housing (110) having a main terminal (111) for connecting a high-voltage power source (200) and at least two output-side terminals (121, 131, 141, 151, 161) for connecting electrical consumers of the electric vehicle, and
- Electric conductor structures (110, 120, 130, 140, 160) for electrically connecting the output-side terminals (121, 131, 141, 151, 161) to the main terminal (111).
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verteilung elektrischer Leistung in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug. Die Anordnung umfasst einen Hochvolt-Spannungsverteiler mit wenigstens einem eingangsseitigen Anschluss und mehreren ausgangsseitigen Anschlüssen, die mittels elektrischer Leiterstrukturen miteinander elektrisch verbunden sind.The invention relates to an arrangement for distributing electrical power in an electrically powered vehicle. The arrangement comprises a high-voltage voltage distributor with at least one input-side terminal and a plurality of output-side terminals, which are electrically connected to one another by means of electrical conductor structures.
Bei Automobilen besteht die Notwendigkeit in einer Batterie gespeicherte bzw. mithilfe eines Generators erzeugte elektrische Energie verschiedenen Komponenten und Aggregaten des Fahrzeugs bereitzustellen. Hierzu werden die elektrischen Verbraucher über separate elektrische Leiterstrukturen an eine interne Strom- bzw. Spannungsquelle angeschlossen. Die Verdrahtung bzw. der Kabelbaum eines modernen Fahrzeugs fällt in der Regel sehr umfangreich aus, was insbesondere mit einem hohen Herstellungsaufwand, einem hohen Gewicht sowie hohen Herstellungskosten einhergeht. Im Vergleich zu einem dünnen Kabelbaum beansprucht ein dicker Kabelbaum ferner deutlich mehr Raumvolumen im Fahrzeug. Schließlich stellt jede zusätzliche Verkabelung grundsätzlich eine weitere mögliche Fehlerquelle in der Herstellung bzw. im Betrieb des Fahrzeugs dar. Es ist daher sinnvoll bei der Herstellung eines Fahrzeugs, den Umfang der Verkabelung möglichst gering zu halten.In automobiles, there is a need to provide electrical energy stored in a battery or generated by a generator to various components and aggregates of the vehicle. For this purpose, the electrical loads are connected via separate electrical conductor structures to an internal current or voltage source. The wiring or the wiring harness of a modern vehicle is usually very extensive, which is associated in particular with a high production cost, a high weight and high production costs. Compared to a thin wire harness, a thicker wiring harness also requires significantly more space in the vehicle. Finally, each additional wiring basically represents another possible source of error in the manufacture or operation of the vehicle. It is therefore useful in the manufacture of a vehicle to keep the extent of cabling as low as possible.
Während elektrische Verbraucher in einem herkömmlichen Kraftfahrzeug mit einer niedrigen Spannung (12 Volt bzw. 24 Volt) versorgt werden, arbeiten die Hochleistungsantriebsaggregate in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug, d. h. einem Elektrofahrzeug, einem Hybridfahrzeug oder ähnlichem, mit entsprechend hohen elektrischen Spannungen (z. B. 400 Volt). Um eine solche hohe Spannung bzw. elektrische Leistung bereitstellen und verteilen zu können, sind im Elektrofahrzeug entsprechend leistungsstarke Verkabelungen notwendig. Da die Leistungsfähigkeit einer elektrischen Leiterstruktur typischerweise mit dem Leitungsdurchmesser und daher auch mit einer größeren Masse einhergeht, kommt einer möglichst effizienten Verkabelung für die Leistungs- und Hochvoltverbraucher in einem Elektrofahrzeug in Hinblick auf eine beabsichtigte Reduktion des Fahrzeuggesamtgewichts und der Herstellungskosten eine besondere Bedeutung zu. Ein nicht weniger hoher Stellenwert kommt jedoch auch der Berührsicherheit der Verkabelung im elektrisch betriebenen Fahrzeugen zu, zumal hier mit Spannungen weit über der Schutzkleinspannung gearbeitet wird.While electrical loads in a conventional motor vehicle are supplied with a low voltage (12 volts and 24 volts, respectively), the high power propulsion units operate in an electrically powered vehicle, i. H. an electric vehicle, a hybrid vehicle or the like, with correspondingly high electrical voltages (eg 400 volts). In order to be able to provide and distribute such a high voltage or electric power, correspondingly high-performance cabling is necessary in the electric vehicle. Since the performance of an electrical conductor structure is typically associated with the line diameter and therefore with a larger mass, the most efficient cabling for the power and high-voltage consumers in an electric vehicle with respect to an intended reduction of total vehicle weight and manufacturing costs is of particular importance. No less important, however, is the ability to touch the cabling in electrically powered vehicles, especially since it works with voltages well above the safety extra-low voltage.
Folglich besteht die Herausforderung in der Hochspannungsverkabelung elektrisch betriebener Fahrzeuge unter anderem darin, möglichst kurze und gleichzeitig sichere Leitungen zu verlegen. Dabei erscheint auch eine Integration mehrerer Funktionen und Geräte mit Hinblick auf eine effiziente Verkabelung als sinnvoll. Bisherige Lösungen, wie z. B. so genannte Splices (Y-Verkabelung), also Auftrennungen von Leitungen, die schon in der Kleinleistungsverdrahtung soweit wie möglich vermieden werden, stellen in der Hochspannungsverkabelung aufgrund der Sicherheitsanforderungen keine geeignete Lösung dar, zumal eine derartige Hochvolt-Verkabelung nur mit aufwändigen Sicherungsmaßnahmen verwendet werden könnte. Insgesamt sind bisher nur unzureichende Lösungsansätze zur Hochspannungsverteilung in einem Elektrofahrzeug bekannt. So ist beispielsweise eine geräteinterne Verteilung an einem Hochleistungsgerät, wie z. B. Wechselrichter bekannt, bei der die Gleichspannungseingänge (z. B. 400 V) auf Nachbarpins am Stecker „gebrückt” werden (vgl.
Schließlich muss die elektrische Verkabelung im Fahrzeug auch im Hinblick auf ausreichende elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ausgelegt werden.Finally, the electrical wiring in the vehicle must also be designed with regard to sufficient electromagnetic compatibility (EMC).
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache Hochspannungsverteilung in einem Elektrofahrzeug bereitzustellen, die sowohl den Verkabelungsaufwand reduziert als auch den erhöhten Sicherheitsanforderungen beim Umgang mit Hochspannung in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug gerecht wird. Diese Aufgabe wird durch ein Modul gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.It is therefore an object of the invention to provide a simple high-voltage distribution in an electric vehicle, which reduces both the cabling effort and the increased safety requirements when dealing with high voltage in an electrically powered vehicle is fair. This object is achieved by a module according to claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Gemäß der Erfindung ist ein Modul zur Leistungsverteilung in einem elektrisch betriebenen Fahrzeug vorgesehen, welches ein Gehäuse mit einem Hauptanschluss zum Anschließen einer Hochvolt-Spannungsquelle und wenigstens zwei ausgangsseitigen Anschlüssen zum Anschließen elektrischer Verbraucher des Elektrofahrzeugs umfasst. Das Modul umfasst ferner elektrische Leiterstrukturen zum elektrischen Verbinden der ausgangseitigen Anschlüsse mit dem Hauptanschluss. Ein solches Modul stellt einen kompakten Strom- bzw. Spannungsverteiler dar, bei dem alle notwendigen Komponenten zur Verteilung elektrischer Leistung in einem speziell abgesicherten Gehäuse berührsicher untergebracht sind. Durch die Kompaktheit des Moduls wird der Verkabelungs- bzw. Verdrahtungsumfang deutlich reduziert, was sich sowohl in einem geringeren Gesamtgewicht als auch in geringeren Herstellungskosten niederschlägt. Ferner erweist sich das Konzept als besonders flexibel, da das Leistungsverteiler-Modul mit verschiedenen Anschlüssen den Anforderungen verschiedener Fahrzeughersteller relativ leicht angepasst werden kann. Das Metallgehäuse des Moduls dient ferner als Schutz für in seinem Inneren untergebrachten Komponenten und bietet gleichzeitig eine elektromagnetische Abschirmung. Schließlich führt die Verwendung eines Moduls auch zu einem geringeren Montageaufwand.According to the invention, a power distribution module is provided in an electrically powered vehicle, comprising a housing having a main terminal for connecting a high voltage power source and at least two output terminals for connecting electrical consumers of the electric vehicle. The module further includes electrical conductor structures for electrically connecting the output side terminals to the main terminal. Such a module is a compact power or voltage distributor, in which all the necessary components for distributing electrical power are housed safe to touch in a specially protected housing. The compactness of the module significantly reduces the amount of cabling or wiring, which translates into both lower total weight and lower manufacturing costs. Furthermore, the concept proves to be particularly flexible, since the power distribution module with different connections can be adapted relatively easily to the requirements of different vehicle manufacturers. The metal housing of the module also serves as protection for accommodated in its components and components while providing a electromagnetic shielding. Finally, the use of a module also leads to less installation effort.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Modul ferner eine innerhalb des Gehäuses mit den elektrischen Leiterstrukturen zu den Anschlüssen geführte Überwachungsleitung umfasst. Dabei ist wenigstens einer der ausgangsseitigen Anschlüsse in Form einer elektrischen Steckeinrichtung mit Zusatzkontakten für die Überwachungsleitung ausgebildet. Die im Modul geführte Überwachungsleitung ermöglicht die spannungsfreie Schaltung des Moduls, sobald Störungen an den elektrischen Strukturen des Moduls auftreten oder Kontakte eines Hochspannungsanschlusses durch Abziehen des entsprechenden Steckers am Modul freigelegt werden. Mit dieser Maßnahme lässt sich daher insbesondere die Berührsicherheit des Moduls sowie der damit verbundenen Hochspannungsleitungen erhöhen. Die Zusatzkontakte ermöglichen es, die Überwachungsleitung nach außen zu führen. Somit können neben den internen Leiterstrukturen auch die Anschlüsse des Moduls sowie die an das Modul angeschlossenen elektrischen Leitungen überwacht werden.In an embodiment it is provided that the module further comprises a monitoring line guided to the terminals within the housing with the electrical conductor structures. In this case, at least one of the output-side terminals is designed in the form of an electrical plug-in device with additional contacts for the monitoring line. The monitoring cable in the module enables the voltage-free switching of the module as soon as faults in the electrical structures of the module occur or contacts of a high-voltage connection are exposed by pulling off the corresponding connector on the module. With this measure, it is therefore possible in particular to increase the contact safety of the module and the associated high-voltage lines. The additional contacts make it possible to lead the monitoring line to the outside. Thus, in addition to the internal conductor structures, the connections of the module as well as the electrical lines connected to the module can be monitored.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die elektrischen Leiterstrukturen ein dem Hauptanschluss zugeordnetes durchgehendes Hauptstromschienenpaar und mehrere jeweils paarweise vom Hauptstromschienenpaar abzweigende Nebenstromschienen umfassen. Die Verwendung durchgehender, d. h. ununterbrochener Stromschienen als Hauptstromschienen ermöglicht eine besonders hohe Strombelastung des Hauptstrompfades. Ferner reduziert sich hiermit auf dem Hauptstrompfad die Anzahl der Verbindungsstellen, was mit einer höheren Ausfallsicherheit einhergeht.A further embodiment provides that the electrical conductor structures comprise a main main busbar pair assigned to the main terminal and a plurality of secondary busbars branching off in pairs from the main busbar pair. The use of continuous, d. H. Uninterrupted busbars as main busbars allows a particularly high current load of the main current path. Furthermore, hereby reduces the number of connection points on the main current path, which is associated with a higher reliability.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens einer der ausgangsseitigen Anschlüsse als Reserveanschluss ausgebildet ist, wobei der Reserveanschluss Zusatzkontakte für die Überwachungsleitung umfasst, die mittels eines aufsteckbaren Überbrückungselements überbrückt sind. Mithilfe solcher Reserveanschlüsse lässt sich das Modul sehr flexibel erweitern. So können nicht installierte Optionen des Elektrofahrzeugs, wie z. B. Klimaanlage oder ähnliches, auch nachträglich nachgerüstet werden. Die Überbrückung der Überwachungsleitung mittels des Überbrückungselements ermöglicht die Nutzung des Überwachungssystems auch im Falle eines nicht verwendeten Reserveausgangs.In a further embodiment, it is provided that at least one of the output-side terminals is formed as a reserve terminal, wherein the reserve terminal comprises additional contacts for the monitoring line, which are bridged by means of a clip-on bridging element. Such spare connections allow the module to be extended very flexibly. Thus, not installed options of the electric vehicle, such. As air conditioning or the like, also retrofitted. The bridging of the monitoring line by means of the bridging element allows the use of the monitoring system even in the case of an unused reserve output.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Überbrückungselement eine Außenisolierung aufweist und ferner ausgebildet ist, im montierten Zustand die Hauptkontakte des Reserveanschlusses berührsicher abzudecken. Die Isolierung des Überbrückungselements ermöglicht eine störungsfreie Funktion der durch die Überwachungsleitung gebildeten Überwachungsschaltkreises. Durch die Abdeckung der Hauptkontakte des Reserveausgangs wird die Berührungssicherheit des jeweiligen Anschlusses erhöht.A further embodiment provides that the bridging element has an outer insulation and is further designed to cover the main contacts of the reserve terminal in a touch-proof manner in the mounted state. The isolation of the bridging element allows a trouble-free operation of the monitoring circuit formed by the monitoring line. By covering the main contacts of the reserve output, the contact reliability of the respective connection is increased.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Reserveanschluss als eine Aufnahme für verschiedene Anschluss-Adapter ausgebildet ist, um den Reserveanschluss an verschiedene Anwendungen anzupassen. Diese Erweiterbarkeit des Reserveausgangs mittels Adapter erlaubt die Verwendung einheitlicher Module für verschiedene Fahrzeuge. Hiermit wiederum lassen sich die Herstellungskosten senken.In a further embodiment it is provided that the reserve connection is designed as a receptacle for various connection adapters in order to adapt the reserve connection to different applications. This expandability of the reserve output via adapter allows the use of uniform modules for different vehicles. This in turn can reduce the production costs.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Reserveanschluss mittels eines abnehmbaren Abdeckelements verschlossen ist, welches als elektrische Isolierung für die Hauptkontakte des Reserveanschlusses dient. Durch das Abdeckelement wird die Berührsicherheit weiter erhöht. Ferner werden mögliche Störungen der HV-Spannungsversorgung, beispielsweise durch Eindringen von Feuchtigkeit oder Schmutz in die Hauptkontakte, vermieden.In a further embodiment it is provided that the reserve connection is closed by means of a removable cover element, which serves as electrical insulation for the main contacts of the reserve connection. By the cover the contact safety is further increased. Furthermore, possible disturbances of the HV power supply, for example, by penetration of moisture or dirt in the main contacts, avoided.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass elektrische Sicherungen zum Absichern wenigstens eines der ausgangsseitigen Anschlüsse vorgesehen sind. Hierdurch wird die Anwendersicherheit erhöht. Ferner kann mithilfe der separat abgesicherten Anschlüsse verhindert werden, dass eine Störung an einem Anschluss bzw. an dem daran angeschlossenen Verbraucher zu einem Ausfall der gesamten HV-Spannungsversorgung führt.A further embodiment provides that electrical fuses are provided for securing at least one of the output-side terminals. This increases user safety. Furthermore, the separately fused connections can prevent a fault at a connection or at the connected consumer from leading to failure of the entire HV power supply.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Modul wenigstens einen Spannungswandler zum Bereitstellen einer niedrigen Gleichspannung. Durch die Integration des Spannungswandlers in das Modul kann der Verkabelungsaufwand weiter reduziert werden, da am betreffenden Anschluss nur noch Niedervolt-Leitungen verlegt werden müssen. Insgesamt erhöht sich auch die Berührsicherheit des Spannungsverteilungssystems, da mithilfe der Maßnahme die Anzahl der außerhalb des Moduls zugänglichen HV-Leitungen reduziert wird.According to a further embodiment, the module comprises at least one voltage converter for providing a low DC voltage. By integrating the voltage transformer into the module, the cabling effort can be further reduced since only low-voltage cables need to be laid at the relevant connection. Overall, the contact reliability of the voltage distribution system increases because the measure reduces the number of HV lines accessible outside the module.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Modul wenigstens einen Wechselrichter zum Bereitstellen einer Wechselspannung an wenigstens einem der ausgangsseitigen Anschlüsse. Ferner ist vorgesehen, dass der dem Wechselrichter zugeordnete ausgangseitige Anschluss in Form einer abgesetzten Wechselstromdose mit wenigstens einer integrierten Schutzeinrichtung ausgebildet ist. Durch die Integration des für bordeigene Versorgung (z. B. 230 V~) vorgesehenen Wechselrichters in das Modul reduziert sich insgesamt der Verkabelungsaufwand des Elektrofahrzeugs, da der notwendige Leitungsdurchmesser und Isolationsaufwand bei dem erzeugten Wechselstrom typischerweise geringer ausfällt als bei einer Hochvolt-Gleichspannung. Die in der Wechselstromdose integrierte Schutzeinrichtung erhöht den Berührschutz der Wechselstromkontakte.According to a further embodiment, the module comprises at least one inverter for providing an AC voltage to at least one of the output-side terminals. Furthermore, it is provided that the output-side connection assigned to the inverter is designed in the form of a remote AC socket with at least one integrated protective device. By integrating the on-board supply (eg 230 V ~) in the module reduces the total cabling of the electric vehicle, since the necessary cable diameter and insulation costs in the generated alternating current is typically less than a high-voltage DC voltage. The protective device integrated in the AC socket increases the contact protection of the AC contacts.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Schutzeinrichtung in Form eines Sicherheitsschalters ausgebildet ist, wobei der Wechselrichter ausgebildet ist, nur dann eine Wechselspannung auf die Wechselstromdose zu schalten, wenn der Sicherheitsschalter von einem in der Wechselstromdose eingesteckten Wechselstromstecker betätigt ist. Durch den Sicherheitsschalter wird die Berührsicherheit des Moduls zusätzlich erhöht.A further embodiment provides that the protective device is designed in the form of a safety switch, wherein the inverter is designed to switch an AC voltage to the AC socket only when the safety switch is actuated by an AC plug inserted in the AC socket. The safety switch additionally increases the contact safety of the module.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Ladeanschluss zum Aufladen der Hochvolt-Spannungsquelle des elektrisch betriebenen Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei der Ladeanschluss an die Hauptstromschienen angeschlossen ist. Durch das Anschließen des Ladeanschlusses an die Hauptstromschienen wird eine besonders sichere elektrische Verbindung für den Ladevorgang gewährleistet.In a further embodiment it is provided that a charging connection is provided for charging the high-voltage voltage source of the electrically operated vehicle, wherein the charging connection is connected to the main busbars. By connecting the charging port to the main busbars a particularly secure electrical connection for the charging process is ensured.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Unterbrechungs-Schaltelement zum elektrischen Trennen eines aktuell nicht verwendeten Anschlusses von den zugehörigen Stromschienen vorgesehen ist. Das Unterbrechungs-Schaltelement stellt eine zusätzliche Maßnahme dar, mit deren Hilfe die Benutzersicherheit insbesondere im Hinblick auf die Berührsicherheit erhöht wird, da der betreffende Anschluss bei Nichtverwendung spannungslos geschaltet werden kann und dann keine HV-Spannung an den Hauptkontakte des jeweiligen Anschlusses mehr anliegt.In a further embodiment it is provided that an interruption switching element for electrically disconnecting a currently unused terminal from the associated busbars is provided. The interruption switching element is an additional measure by which the user safety is increased, in particular with regard to the touch safety, since the relevant port can be switched dead when not in use and then no HV voltage applied to the main contacts of each terminal more.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse einen abnehmbaren Gehäusedeckel umfasst, wobei im Bereich des Gehäusedeckels wenigstens ein Sicherheitsschalter zum Erkennen des Öffnens des Gehäusedeckels vorgesehen ist. Dabei ist der Sicherheitsschalter ausgebildet, die Überwachungsleitung zu unterbrechen, sobald der Gehäusedeckel geöffnet wird. Der Gehäusedeckel erlaubt einen relativ einfachen Zugang zu den Komponenten des Moduls, beispielsweise um Reparatur-, Wartungs- oder Umbauarbeiten am Stromverteilermodul durchzuführen. Da die Hochspannung im Modul nach Unterbrechung der Überwachungsleitung durch Anheben des Gehäusedeckels automatisch abgeschaltet wird, wird mithilfe des beispielsweise als Tastschalter oder als berührungslosen Magnetschalter ausgebildeten Sicherheitsschalters die Benutzersicherheit erhöht.A further embodiment provides that the housing comprises a removable housing cover, wherein at least one safety switch for detecting the opening of the housing cover is provided in the region of the housing cover. The safety switch is designed to interrupt the monitoring line as soon as the housing cover is opened. The housing cover allows relatively easy access to the components of the module, for example, to perform repair, maintenance or conversion work on the power distribution module. Since the high voltage in the module is automatically switched off after the monitoring line has been interrupted by lifting the housing cover, user safety is increased by means of the safety switch, which is designed, for example, as a pushbutton or as a non-contact magnetic switch.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt. Es zeigen:In the following the invention is illustrated in more detail with reference to figures. Show it:
Die
Einen Überblick über eine mögliche Leistungsverteilung innerhalb eines Elektrofahrzeugs zeigt die
Zusätzlich zu den bereits beschriebenen elektrischen Einrichtungen können in einem Elektrofahrzeug grundsätzlich auch optionale elektrische Komponenten an das Hochspannungsnetz angeschlossen werden. Wie in der
Die
Das hier beispielhaft gezeigte Modul
Die zweite ausgangsseitige Anschlusseinrichtung
Das dritte abzweigende Stromschienenpaar
Die vierte ausgangsseitige Anschlusseinrichtung
Zur Erhöhung der Berührungssicherheit sind die spannungführenden Leiterstrukturen des Moduls mittels einer Überwachungsleitung
Um sicherzustellen, dass die Spannungsversorgung auch bei einem nicht belegten Reserveanschluss
Die
Die
Die
Um einen ausreichenden Berührungsschutz für die spannungs- bzw. stromführenden Leiterstrukturen und Komponenten des Moduls zu gewährleisten, verfügt das erfindungsgemäße Modul
Die Überwachungsleitung
Um eine Befestigung des Moduls am Fahrzeug zu erleichtern, kann das Modulgehäuse eine spezielle Klammer (Bracket) aufweisen. Diese Klammer kann bereits die typischen mechanischen Schnittstellen der verschiedenen Hersteller berücksichtigen, so dass möglichst keine Anpassung des Modulgehäuses notwendig ist. Unter anderem kann die Befestigungsklammer auch die sogenannte Hutschienenmontage unterstützen. Sofern eine solche Klammer aus Metall besteht, sollte bei der Befestigung der Klammer am elektrisch isolierten Modulgehäuse vorzugsweise keine nach innen führenden leitenden Verbindungselemente, wie z. B. metallische Schrauben oder Nieten, verwendet werden.To facilitate attachment of the module to the vehicle, the module housing may have a special bracket. This clamp can already consider the typical mechanical interfaces of the various manufacturers, so that if possible no adaptation of the module housing is necessary. Among other things, the mounting bracket can also support the so-called DIN rail mounting. If such a clip is made of metal, should preferably be in the attachment of the clip to the electrically insulated module housing no leading inward conductive fasteners such. As metallic screws or rivets used.
Das erfindungsgemäße Modul kann auch über weitere Schutzmaßnahmen verfügen. Beispielsweise kann ein sogenannter Isolationswächter im Modul
Der in der vorhergehenden Beschreibung sowie den Ansprüchen verwende Begriff ”Elektrofahrzeug” bezieht sich nicht nur auf rein elektrisch betriebene Fahrzeuge, die beispielsweise Li-Ionen Akkus oder Brennstoffzellen als Energiespeicher für einen Antriebsmotor verwenden, sondern auch auf Fahrzeuge, in denen der Elektromotor lediglich als Zusatzantrieb oder als Zusatzaggregat zum Einsatz kommt, wie z. B. Hybridfahrzeuge. Das erfindungsgemäße Konzept lässt sich grundsätzlich in allen Fahrzeugen verwenden, die über eine HV-Spannungsversorgung, insbesondere mit einer Spannung von 60 Volt und mehr, verfügen.The term "electric vehicle" used in the foregoing description as well as the claims does not only refer to purely electric powered vehicles using, for example, Li-ion batteries or fuel cells as energy storage for a drive motor, but also to vehicles in which the electric motor is merely auxiliary drive or as an additional unit is used, such. B. hybrid vehicles. The inventive concept can basically be used in all vehicles which have an HV power supply, in particular with a voltage of 60 volts and more.
Claims (14)
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013220119A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Continental Automotive Gmbh | Battery case, battery and method for mounting a battery |
DE102013226809A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Electromechanical connector for an electrical energy storage |
DE102014214840A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device for monitoring a high-voltage electrical system of an electrically operated vehicle for the presence of an overload |
DE102015008276A1 (en) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Auma Riester Gmbh & Co. Kg | Control unit and actuator with control unit |
DE102015111882A1 (en) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Line and system for the supply of electrical units with a capacity of more than 3 kW in vehicles and vehicles with such a system |
DE102016116127A1 (en) | 2016-08-30 | 2018-03-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Modular system with several electrically connectable modules |
DE102016014530A1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | Ludwig Puskas | Electric power distribution |
DE102018108429A1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | e-bility GmbH | Plug unit for an electrically driven vehicle, electrically driven vehicle, battery pack, charger and cap |
DE102018121244A1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Eugen Forschner Gmbh | Device for energy distribution and / or for energy conversion |
DE102019007908A1 (en) | 2019-11-14 | 2020-07-09 | Daimler Ag | Method for supplying at least one electrical component of a vehicle, and electrical system |
DE102020129075A1 (en) | 2020-11-04 | 2022-05-05 | Eugen Forschner Gmbh | TWO-PIECE INTERLOCK CONNECTION ASSEMBLY AND HOUSING-COVER SYSTEM WITH A TWO-PIECE INTERLOCK CONNECTION ASSEMBLY |
DE102022128805A1 (en) | 2022-10-31 | 2024-05-02 | Audi Aktiengesellschaft | Connection device for electrically connecting a plurality of first electrical components to an energy storage device and connection arrangement |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9873329B2 (en) | 2015-04-28 | 2018-01-23 | Ford Global Technologies, Llc | Electrified vehicle connector |
DE102018216965B3 (en) * | 2018-10-02 | 2020-01-16 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Method for contacting two electrical lines and plug device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6724100B1 (en) * | 2000-09-08 | 2004-04-20 | Ford Motor Company | HEV charger/generator unit |
DE102004038680A1 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Jungheinrich Aktiengesellschaft | Battery charger with charging cable |
US7880326B2 (en) * | 2005-01-10 | 2011-02-01 | Lear Corporation | Integrated power module for hybrid and fuel cell vehicles |
DE202009017314U1 (en) * | 2009-12-18 | 2010-03-18 | ABL SURSUM Bayerische Elektrozubehör GmbH & Co. KG | Electrical plug with contact pins, which are provided with latched shock protection caps |
-
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013220119A1 (en) * | 2013-10-04 | 2015-04-09 | Continental Automotive Gmbh | Battery case, battery and method for mounting a battery |
DE102013226809A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Electromechanical connector for an electrical energy storage |
US10703206B2 (en) | 2014-07-29 | 2020-07-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device for monitoring a high-voltage on-board power supply system of an electrically operated vehicle for the occurrence of overloading |
DE102014214840A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Device for monitoring a high-voltage electrical system of an electrically operated vehicle for the presence of an overload |
DE102015008276A1 (en) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Auma Riester Gmbh & Co. Kg | Control unit and actuator with control unit |
DE102015111882A1 (en) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Line and system for the supply of electrical units with a capacity of more than 3 kW in vehicles and vehicles with such a system |
US9744865B2 (en) | 2015-07-22 | 2017-08-29 | Lisa Draexlmaier Gmbh | Line for supplying electrical units with power in vehicles |
DE102015111882B4 (en) * | 2015-07-22 | 2017-02-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Line and system for the supply of electrical units with a capacity of more than 3 kW in vehicles and vehicles with such a system |
DE102016116127A1 (en) | 2016-08-30 | 2018-03-01 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Modular system with several electrically connectable modules |
US10122126B2 (en) | 2016-08-30 | 2018-11-06 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Modular system having a plurality of modules that can be electrically connected to one another |
DE102016014530A1 (en) * | 2016-12-01 | 2018-06-07 | Ludwig Puskas | Electric power distribution |
DE102016014530B4 (en) | 2016-12-01 | 2024-04-25 | Mtconnectivity Power2Pcb Gmbh | Electrical power distribution |
DE102018108429A1 (en) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | e-bility GmbH | Plug unit for an electrically driven vehicle, electrically driven vehicle, battery pack, charger and cap |
DE102018121244A1 (en) * | 2018-08-30 | 2020-03-05 | Eugen Forschner Gmbh | Device for energy distribution and / or for energy conversion |
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