DE102012001157A1

DE102012001157A1 - High voltage cable set for electrical connection of drive system components used in motor car, has electromagnetic interference (EMI) shield that covers conductors and performs potential equalization between drive system components

Info

Publication number: DE102012001157A1
Application number: DE201210001157
Authority: DE
Inventors: Markus Hermann; Matthias Kronewitter
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-01-21
Filing date: 2012-01-21
Publication date: 2013-07-25

Abstract

The high voltage cable set has cables (14-16) that are provided with electrical conductors for conducting electric current. The EMI shield is provided for covering the conductors. The EMI shield is provided for performing potential equalization between the drive system components (10-13), when error is generated.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hochvoltkabelsatz zur elektrischen Verbindung von Antriebssystemkomponenten eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-voltage cable set for the electrical connection of drive system components of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der EP 2 055 535 A1 ist bereits ein Hochvoltkabelsatz zur elektrischen Verbindung von Antriebssystemkomponenten eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Kabel, das zumindest einen elektrischen Leiter, der zur Leitung eines elektrischen Stroms vorgesehen ist, und eine den zumindest einen Leiter wenigstens teilweise umgebende EMV-Abschirmung aufweist, bekannt.From the EP 2 055 535 A1 is already a high-voltage cable set for the electrical connection of drive system components of a motor vehicle, with at least one cable having at least one electrical conductor, which is intended to conduct an electric current, and at least one conductor at least partially surrounding EMC shielding known.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsfreiheit von Teilen der Antriebssystemkomponenten gegenüber dem Massepunkt konstruktiv besonders einfach zu realisieren. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is in particular the object of structurally particularly easy to realize a voltage freedom of parts of the drive system components with respect to the ground point. It is achieved according to the invention by the features of claim 1. Further embodiments emerge from the subclaims.

Die Erfindung geht aus von einem Hochvoltkabelsatz zur elektrischen Verbindung von Antriebssystemkomponenten eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem Kabel, das zumindest einen elektrischen Leiter, der zur Leitung eines elektrischen Stroms vorgesehen ist, und eine den zumindest einen Leiter wenigstens teilweise umgebende EMV-Abschirmung aufweist.The invention is based on a high-voltage cable set for the electrical connection of drive system components of a motor vehicle, with at least one cable having at least one electrical conductor which is provided for conducting an electric current, and an EMC shield which at least partially surrounds the at least one conductor.

Es wird vorgeschlagen, dass die EMV-Abschirmung für einen Potentialausgleich zwischen den zumindest zwei Antriebssystemkomponenten in einem Fehlerfall vorgesehen ist. Durch eine elektrische Kopplung der Antriebssystemkomponenten mittels der EMV-Abschirmung können mehrere Antriebssystemkomponenten über einen gemeinsamen Massepunkt geerdet werden, wodurch eine einzelne Anbindung der Antriebssystemkomponenten an den Massepunkt entfallen kann. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann somit eine Spannungsfreiheit von Teilen der Antriebssystemkomponenten gegenüber dem Massepunkt konstruktiv besonders einfach sichergestellt werden. Unter eifern „elektrischen Leiter” soll in diesem Zusammenhang ein Leiter verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, in einem fehlerfreien Betriebszustand einen Strom für den Betrieb der Antriebssystemkomponenten zu leiten. Unter einer „EMV-Abschirmung” soll insbesondere eine leitfähige Schicht verstanden werden, die den zumindest einen elektrischen Leiter wenigstens teilweise umgibt, um elektrische Feder abzuschirmen und eine EMV-Verträglichkeit gemäß gängigen Vorschriften herzustellen. Unter „EMV” soll insbesondere eine elektromagnetische Verträglichkeit entsprechend einer DIN- oder EN-Norm verstanden werden. Unter einem „Potentialausgleich” soll verstanden werden, dass Teile der Antriebssystemkomponenten mittels der EMV-Abschirmung elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Unter einem „Potentialausgleich in einem Fehlerfall” soll insbesondere verstanden werden, dass in dem Fehlerfall die EMV-Abschirmung zur Erdung zumindest von Teilen der Antriebssystemkomponenten vorgesehen ist. Unter einem „Fehlerfall” soll insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, in dem Teile der Antriebssystemkomponenten, die in einem fehlerfreien Betriebszustand potentialfrei sind, durch einen Defekt ein Potential in Bezug auf den Massepunkt aufweisen. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.It is proposed that the EMC shielding be provided for equipotential bonding between the at least two drive system components in the event of a fault. By electrically coupling the drive system components by means of the EMC shielding, a plurality of drive system components can be earthed via a common ground point, whereby a single connection of the drive system components to the ground point can be dispensed with. As a result of an embodiment according to the invention, a voltage-free freedom of parts of the drive system components relative to the ground point can thus be ensured in a structurally particularly simple manner. In this context, the term "electrical conductor" should be understood to mean a conductor which is intended to conduct a current for the operation of the drive system components in a fault-free operating state. An "EMC shielding" is to be understood, in particular, as a conductive layer which at least partially surrounds the at least one electrical conductor in order to shield electrical spring and to produce EMC compatibility in accordance with established regulations. By "EMC" is meant in particular an electromagnetic compatibility according to a DIN or EN standard. A "potential equalization" is to be understood that parts of the drive system components are electrically conductively connected to one another by means of the EMC shielding. A "potential equalization in the event of a fault" should be understood in particular to mean that, in the event of a fault, the EMC shielding is provided for grounding at least parts of the drive system components. An "error case" is to be understood in particular as an operating state in which parts of the drive system components which are potential-free in a fault-free operating state have a potential with respect to the ground point due to a defect. By "intended" is intended to be understood in particular specially designed and / or equipped.

Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kabel zumindest eine Verbindungseinheit aufweist, die zur Verbindung mit einer der Antriebssystemkomponenten oder einem weiteren Kabel vorgesehen ist und die gegen ein selbstständiges Lösen gesichert ist. Dadurch kann die EMV-Abschirmung des Kabels für den Potentialausgleich zur Erdung der einzelnen Antriebssystemkomponenten genutzt werden, da ein selbstständiges Lösen durch eine solche Ausgestaltung zumindest weitgehend verhindert werden kann. Unter einer „Verbindungseinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer korrespondierenden Verbindungseinheit verstanden werden. Unter „gegen selbstständiges Lösen gesichert” soll insbesondere verstanden werden, dass die Verbindungseinheit nicht durch einfache Zugkräfte gelöst werden kann, ohne dass die Verbindungseinheit zumindest teilweise zerstört wird. Vorzugsweise ist die Verbindungseinheit zur formschlüssigen Sicherung gegen Zugkräfte vorgesehen, wie beispielsweise mittels einer Rastverbindung.It is further proposed that the cable has at least one connection unit which is provided for connection to one of the drive system components or a further cable and which is secured against self-loosening. As a result, the EMC shielding of the cable can be used for equipotential bonding to ground the individual drive system components, since an independent release can be at least largely prevented by such an embodiment. A "connection unit" is to be understood in this context, in particular a unit for mechanical and electrical connection with a corresponding connection unit. By "secured against self-releasing" should be understood in particular that the connection unit can not be solved by simple tensile forces without the connection unit is at least partially destroyed. Preferably, the connection unit is provided for positive securing against tensile forces, such as by means of a latching connection.

Vorzugsweise ist die Verbindungseinheit für eine Schraubverbindung vorgesehen. Dadurch kann zum einen eine große elektrische Kontaktfläche bereitgestellt werden, durch die ein elektrischer Widerstand zwischen der EMV-Abschirmung und der entsprechenden Antriebssystemkomponente verbessert werden kann. Zudem kann durch eine Schraubverbindung ein Anpressdruck in der Verbindung erhöht werden, wodurch der Widerstand weiter verbessert werden kann, was insbesondere für eine Übertragung großer Ströme vorteilhaft ist.Preferably, the connection unit is provided for a screw connection. As a result, on the one hand, a large electrical contact area can be provided, by means of which an electrical resistance between the EMC shield and the corresponding drive system component can be improved. In addition, a contact pressure in the connection can be increased by a screw connection, as a result of which the resistance can be further improved, which is advantageous in particular for transmitting large currents.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Verbindungseinheit dazu vorgesehen ist, die EMV-Abschirmung elektrisch mit einem Gehäuse einer der Antriebssystemkomponenten zu verbinden. Dadurch kann insbesondere für die Gehäuse der Antriebssystemkomponenten eine einfache Erdung bereitgestellt werden. Grundsätzlich kann mittels der EMV-Abschirmung aber auch eine Erdung für andere Teile der Antriebssystemkomponenten bereitgestellt werden.It is also proposed that the connection unit is provided for electrically connecting the EMC shield to a housing of one of the drive system components. As a result, in particular for the housing of the drive system components, a simple grounding can be provided. In principle, however, a grounding for other parts of the drive system components can also be provided by means of the EMC shielding.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die EMV-Abschirmung einen Wirkungsquerschnitt aufweist, der zur Stromtragfähigkeit von einem Kurzschlussstrom im Fehlerfall vorgesehen ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die EMV-Abschirmung im Fehlerfall durch zu große Ströme beschädigt und die Erdung unterbrochen wird. Unter einem „Kurzschlussstrom im Fehlerfall” soll insbesondere ein maximal zu erwartender Strom verstanden werden, der insbesondere von einer verwendeten Spannung abhängt. Der Wirkungsquerschnitt der EMV-Abschirmung hängt somit auch insbesondere von der verwendeten Spannung ab. In an advantageous embodiment, it is proposed that the EMC shield has an effective cross section which is provided for the current carrying capacity of a short-circuit current in the event of a fault. This can prevent the EMC shield from being damaged in the event of a fault by currents that are too high and grounding being interrupted. A "short-circuit current in the event of a fault" is to be understood as meaning, in particular, a maximum expected current, which in particular depends on a voltage used. The cross section of the EMC shield thus depends in particular on the voltage used.

Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungseinheit ein Interlockelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, bei einer fehlerfreien Verbindung einen Interlock-Kreis wenigstens teilweise zu schließen. Dadurch kann eine Sicherheit erhöht werden. Unter einem Interlock-Kreis soll dabei insbesondere ein Diagnosestromkreis verstanden werden, der zur Abschaltung der Antriebssystemkomponenten in einem Fehlerfall vorgesehen ist. Der Interlock-Kreis kann beispielsweise als ein Stromkreis ausgebildet werden, der in fehlerfreiem Betriebszustand geschlossen ist und der beispielsweise bei Lösen einer Verbindungseinheit geöffnet wird.Moreover, it is advantageous if the connection unit has an interlock element which is provided to at least partially close an interlock circuit in the case of a fault-free connection. This can increase security. An interlock circuit should be understood to mean, in particular, a diagnostic circuit which is provided for switching off the drive system components in the event of a fault. The interlock circuit can be formed, for example, as a circuit which is closed in error-free operating state and which is opened, for example, when releasing a connection unit.

Weiter wird ein Hochvoltsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei Antriebssystemkomponenten und mit einem erfindungsgemäßen Hochvoltkabelsatz, der zumindest ein Kabel mit einer EMV-Abschirmung aufweist, über die die zumindest zwei Komponenten für einen Potentialausgleich miteinander verbunden sind, vorgeschlagen. Dadurch kann für ein Kraftfahrzeug ein konstruktiv einfaches Hochvoltsystem bereitgestellt werden. Unter einem Kraftfahrzeug soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Fahrzeug verstanden werden, das wenigstens eine elektrische Antriebsmaschine aufweist, wie beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder ein reines Elektrofahrzeug.Furthermore, a high-voltage system, in particular for a motor vehicle, having at least two drive system components and a high-voltage cable set according to the invention which has at least one cable with an EMC shield, via which the at least two components are connected to each other for equipotential bonding, is proposed. As a result, a structurally simple high-voltage system can be provided for a motor vehicle. Under a motor vehicle to be understood in this context, in particular a vehicle having at least one electric drive machine, such as a hybrid vehicle or a pure electric vehicle.

Vorzugsweise umfasst das Hochvoltsystem zumindest einen Massepunkt, mit dem zumindest eine der Antriebssystemkomponenten über die EMV-Abschirmung des Kabels elektrisch verbunden ist. Dadurch kann Erdung, insbesondere für das Gehäuse der Antriebssystemkomponente, besonders einfach realisiert werden. Unter „über die EMV-Abschirmung verbunden” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die EMV-Abschirmung eine elektrische Verbindung mit dem zumindest einen Massepunkt aufweist, die zur Ableitung des Fehlerstroms in dem Fehlerfall vorgesehen ist.Preferably, the high-voltage system comprises at least one ground point to which at least one of the drive system components is electrically connected via the EMC shield of the cable. As a result, grounding, in particular for the housing of the drive system component, can be realized particularly easily. The term "connected via the EMC shield" should be understood in particular to mean that the EMC shield has an electrical connection to the at least one ground point, which is provided for deriving the fault current in the event of a fault.

Ferner wird vorgeschlagen, dass lediglich eine der Antriebssystemkomponenten, über die die zumindest eine weitere Antriebssystemkomponente mit dem Massepunkt verbunden ist, direkt mit dem Massepunkt verbunden ist. Dadurch kann eine Anzahl von erforderlichen Massepunkten weiter reduziert werden, wodurch die konstruktive Ausgestaltung weiter vereinfacht werden kann. Zudem kann durch eine solche Ausgestaltung auch eine Montage vereinfacht werden.It is also proposed that only one of the drive system components, via which the at least one further drive system component is connected to the ground point, is connected directly to the ground point. Thereby, a number of required mass points can be further reduced, whereby the structural design can be further simplified. In addition, can be simplified by such a configuration, a mounting.

Außerdem wird vorgeschlagen, dass ein Ableitwiderstand für die EMV-Abschirmung des Hochvoltkabelsatzes in Bezug auf den Massepunkt kleiner ist als ein maximaler Grenzwert. Dadurch kann die Erdung sichergestellt werden. Vorzugsweise ist der Ableitwiderstand kleiner als ein entsprechender Normwert einer allgemeingültigen Verordnung.In addition, it is proposed that a leakage resistance for the EMC shielding of the high-voltage cable set with respect to the ground point is smaller than a maximum limit value. This can ensure grounding. The leakage resistance is preferably smaller than a corresponding standard value of a general regulation.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Dabei zeigen:Showing:

1 ein Hochvoltsystem eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug, 1 a high-voltage system of a drive system for a motor vehicle,

2 eine Verbindungseinheit des Hochvoltsystems in geöffnetem Zustand und 2 a connection unit of the high-voltage system in the open state and

3 die Verbindungseinheit aus 3 in geschlossenem Zustand. 3 the connection unit 3 in closed condition.

Die 1 bis 3 zeigen schematisch ein Hochvoltsystem eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug. Das Hochvoltsystem weist eine Mehrzahl von Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 und einen Hochvoltkabelsatz zur Verbindung dieser Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 auf. Als Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 umfasst das Hochvoltsystem beispielsweise eine Batterie, eine Leistungselektronik, eine elektrische Antriebsmaschine und eine Ladeeinheit. Das Kraftfahrzeug, das das Hochvoltsystem aufweist, kann dabei grundsätzlich als ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug ausgebildet sein. Der Hochvoltkabelsatz ist für Spannungen größer als 60 Volt Gleichspannung ausgelegt.The 1 to 3 show schematically a high-voltage system of a drive system for a motor vehicle. The high-voltage system has a plurality of drive system components 10 . 11 . 12 . 13 and a high voltage harness for connecting these drive system components 10 . 11 . 12 . 13 on. As drive system components 10 . 11 . 12 . 13 For example, the high-voltage system includes a battery, power electronics, an electric drive machine, and a charging unit. The motor vehicle, which has the high-voltage system, can in principle be designed as an electric vehicle or a hybrid vehicle. The high-voltage cable set is designed for voltages greater than 60 volts DC.

Der Hochvoltkabelsatz umfasst eine Mehrzahl von Kabeln 14, 15, 16, die die einzelnen Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 jeweils miteinander verbinden. Die Kabel 14, 15, 16, von denen im Folgenden das in den 2 und 3 dargestellte Kabel 14 näher beschrieben ist, umfassen jeweils mindestens zwei Leiter 17, 18, über die in einem fehlerfreien Betrieb ein elektrischer Strom zwischen den einzelnen Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 übertragen wird, und eine EMV-Abschirmung 19, mittels derer die beiden Leiter 17, 18 ummantelt sind. Die EMV-Abschirmung 19 kann beispielsweise mittels eines Metallgeflechts ausgebildet sein, das die beiden Leiter 17, 18 umgibt. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar.The high voltage cable set includes a plurality of cables 14 . 15 . 16 containing the individual drive system components 10 . 11 . 12 . 13 each connect with each other. The cables 14 . 15 . 16 , of which the following in the 2 and 3 illustrated cable 14 described in more detail, each comprise at least two conductors 17 . 18 , via which in an error-free operation, an electric current between the individual drive system components 10 . 11 . 12 . 13 is transmitted, and an EMC shield 19 , by means of which the two conductors 17 . 18 are sheathed. The EMC shielding 19 can be formed for example by means of a metal mesh, which is the two conductors 17 . 18 surrounds. In principle, however, other embodiments are conceivable.

Die an das Hochvoltsystem angebundenen Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 weisen jeweils ein wenigstens teilweise aus Metall gefertigtes Gehäuse 21, 25, 26, 27 auf. Die Gehäuse 21, 25, 26, 27 der Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 sind somit elektrisch leitend. Um Sicherheitsbestimmungen für die Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 zu erfüllen, muss gewährleistet sein, dass die Gehäuse 21, 25, 26, 27 der Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 auch in einem Fehlerfall gegenüber einer Karosserie 28 des Fahrzeugs potentialfrei sind.The drive system components connected to the high-voltage system 10 . 11 . 12 . 13 each have an at least partially made of metal housing 21 . 25 . 26 . 27 on. The housing 21 . 25 . 26 . 27 the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 are thus electrically conductive. To safety regulations for the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 must be ensured that the housing 21 . 25 . 26 . 27 the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 even in case of failure compared to a body 28 of the vehicle are potential-free.

Zur Herstellung einer Potentialfreiheit sind die Gehäuse 21, 25, 26, 27 der einzelnen Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 elektrisch miteinander verbunden. Für die elektrische Verbindung der Gehäuse 21, 25, 26, 27 ist die EMV-Abschirmung 19 vorgesehen, die dadurch den Potentialausgleich zwischen den Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 bereitstellt. Mittels der EMV-Abschirmung 19 ist somit die Potentialfreiheit der einzelnen Gehäuse 21, 25, 26, 27 auch in einem Fehlerfall sichergestellt.To produce a potential freedom, the housing 21 . 25 . 26 . 27 the individual drive system components 10 . 11 . 12 . 13 electrically connected to each other. For the electrical connection of the housing 21 . 25 . 26 . 27 is the EMC shielding 19 provided thereby the equipotential bonding between the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 provides. By means of the EMC shielding 19 is thus the potential freedom of the individual housing 21 . 25 . 26 . 27 also ensured in case of an error.

Die Kabel 14, 15, 16 sind alle gleich ausgeführt, weshalb im Folgenden lediglich das Kabel 14 näher beschrieben werden soll. Das Kabel 14 des Hochvoltkabelsatzes weist an seinen Enden jeweils eine Verbindungseinheit 20 auf, die zur Verbindung mit der entsprechenden Antriebssystemkomponente 10 vorgesehen ist. Die Verbindungseinheit 20 ist gegen ein selbstständiges Lösen gesichert.The cables 14 . 15 . 16 are all the same design, so in the following only the cable 14 will be described in more detail. The cable 14 the high-voltage cable set has at its ends in each case a connection unit 20 to connect to the corresponding drive system component 10 is provided. The connection unit 20 is secured against self-loosening.

Zur Herstellung einer gegen selbstständiges Lösen gesicherten elektrischen Verbindung weist die Antriebssystemkomponente 10 eine komplementär ausgebildete Verbindungseinheit 29 auf, die zur Verbindung mit der Verbindungseinheit 20 des Kabels 14 vorgesehen ist. Die Verbindungseinheit 20 des Kabels 14 und die Verbindungseinheit 29 der Antriebssystemkomponente 10 sind für eine Schraubverbindung vorgesehen. Die Verbindungseinheit 20 des Kabels 14 weist ein Schraubelement 30 auf, das gegenüber einem Rest des Kabels 14 verdrehbar ist. Das Schraubelement 30 ist aus einem elektrisch leitenden Material, wie insbesondere Metall. Es umfasst ein Innengewinde zur Verbindung mit dem Gehäuse 21 der Antriebssystemkomponente 10. Die Verbindungseinheit 29 der Antriebssystemkomponente 10 umfasst ein zu dem Innengewinde des Schraubelements 30 korrespondierendes Außengewinde, das ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material ist.To produce a secure against independent disconnection electrical connection, the drive system component 10 a complementarily formed connection unit 29 on, for connection to the connection unit 20 of the cable 14 is provided. The connection unit 20 of the cable 14 and the connection unit 29 the drive system component 10 are intended for a screw connection. The connection unit 20 of the cable 14 has a screw 30 on, that's opposite to a rest of the cable 14 is rotatable. The screw element 30 is made of an electrically conductive material, in particular metal. It includes an internal thread for connection to the housing 21 the drive system component 10 , The connection unit 29 the drive system component 10 includes a to the internal thread of the screw 30 corresponding external thread, which is also made of an electrically conductive material.

Die Verbindungseinheit 20 des Kabels 14 und die Verbindungseinheit 29 der Antriebssystemkomponente 10 sind dabei nicht verschieden ausgebildet und ergänzen sich komplementär. Über die beiden Verbindungseinheiten 20, 29 sind die EMV-Abschirmung 19 des Kabels 14 und das Gehäuse 21 der entsprechenden Antriebssystemkomponente 10 elektrisch leitend miteinander verbunden. Bei einem Herstellen der Verbindung wird zuerst ein elektrischer Kontakt zwischen der EMV-Abschirmung 19 und dem Gehäuse 21 hergestellt, bevor die Leiter 17, 18 des Kabels 14 einen Kontakt mit entsprechenden Kontaktstellen der Verbindungseinheit 29 der Antriebssystemkomponente 10 herstellen. Dadurch ist gleichfalls sichergestellt, dass die Verbindung zwischen EMV-Abschirmung 19 und dem Gehäuse 21 bei Lösen der Verbindungseinheiten 20, 29 zuletzt getrennt wird.The connection unit 20 of the cable 14 and the connection unit 29 the drive system component 10 are not formed differently and complement each other in a complementary way. About the two connection units 20 . 29 are the EMC shielding 19 of the cable 14 and the case 21 the corresponding drive system component 10 electrically connected to each other. When establishing the connection, first an electrical contact between the EMC shield 19 and the housing 21 made before the ladder 17 . 18 of the cable 14 a contact with corresponding contact points of the connection unit 29 the drive system component 10 produce. This also ensures that the connection between EMC shielding 19 and the housing 21 when loosening the connection units 20 . 29 is disconnected last.

Die EMV-Abschirmung 19 des Kabels 14 ist elektrisch leitend mit dem Schraubelement 30 der Verbindungseinheit 20 verbunden. In einem Fehlerfall, bei dem das Gehäuse 21 der Antriebssystemkomponente 10 mit einem Potential beaufschlagt wird, das von einem Potential der Karosserie 28 abweicht, entsteht ein Kurzschlussstrom, der über die EMV-Abschirmung 19 abgeleitet wird. Die EMV-Abschirmung 19 weist dazu einen Wirkungsquerschnitt auf, der zur Stromtragfähigkeit für diesen Kurzschlussstrom vorgesehen ist. Die Stromtragfähigkeit der EMV-Abschirmung 19 sowie der Verbindungseinheit 20 hängt dabei insbesondere von einer Spannung ab, für die das Hochvoltsystem vorgesehen ist.The EMC shielding 19 of the cable 14 is electrically conductive with the screw 30 the connection unit 20 connected. In case of failure, where the case 21 the drive system component 10 is subjected to a potential that of a potential of the body 28 deviates, resulting in a short-circuit current, via the EMC shield 19 is derived. The EMC shielding 19 has an effective cross section, which is provided for current carrying capacity for this short-circuit current. The current carrying capacity of the EMC shielding 19 and the connection unit 20 depends in particular on a voltage for which the high-voltage system is provided.

Zur Sicherstellung einer fehlerfreien Verbindung zwischen dem Kabel 14 und der Antriebssystemkomponente 10 weist das Hochvoltsystem einen Interlock-Kreis 23 auf. Der Interlock-Kreis 23 ist lediglich bei einer fehlerfreien Verbindung aller Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 mit den Kabeln 14, 15, 16 geschlossen. Der Interlock-Kreis 23 ist dazu durch sämtliche Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 hindurchgeführt. Eine Spannungsversorgung in dem Hochvoltsystem ist lediglich freigeschaltet, wenn der Interlock-Kreis 23 geschlossen ist. Die beispielhaft beschriebenen Verbindungseinheiten 20, 29 öffnen den Interlock-Kreis 23, wenn sie fehlerhaft miteinander verbunden sind.To ensure a faultless connection between the cable 14 and the drive system component 10 the high-voltage system has an interlock circuit 23 on. The interlock circle 23 is only for a fault-free connection of all drive system components 10 . 11 . 12 . 13 with the cables 14 . 15 . 16 closed. The interlock circle 23 is due to all drive system components 10 . 11 . 12 . 13 passed. A power supply in the high-voltage system is only enabled when the interlock circuit 23 closed is. The exemplified compound units 20 . 29 open the interlock circle 23 if they are incorrectly connected.

Zum Schließen des Interlock-Kreises 23 weisen die Verbindungseinheiten 20, 29 jeweils ein Interlockelement 22, 31 auf (vgl. 2 und 3). In dem dargestellten Ausführungsbeispiel schließt das Interlockelement 22 der Verbindungseinheit 20 des Kabels 14 den Interlock-Kreis 23, der durch die Verbindungseinheit 29 der Antriebssystemkomponente 10 hindurchgeführt ist. In der Verbindungseinheit 29 ist zur Unterbrechung des Interlock-Kreises 23 ein Schalter vorgesehen, der von dem Interlockelement 22 der Verbindungseinheit 20 betätigt wird. Das Interlockelement 31 der Verbindungseinheit 29 ist als ein bewegliches Element der Schalteinheit ausgeführt. Es ist aber auch denkbar, dass das Kabel 14 einen oder mehrere Leiter aufweist, die für den Interlock-Kreis 23 vorgesehen sind. Das Interlockelement 22 der Verbindungseinheit 20 könnte in einer solchen Ausgestaltung als elektrischer Kontakt ausgebildet sein, wobei der Interlock-Kreis 23 durch das Kabel 14 selbst geschlossen würde. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar.To close the interlock circle 23 have the connecting units 20 . 29 one interlock element each 22 . 31 on (cf. 2 and 3 ). In the illustrated embodiment, the interlock element closes 22 the connection unit 20 of the cable 14 the interlock circle 23 passing through the connection unit 29 the drive system component 10 passed through. In the connection unit 29 is to interrupt the interlock circuit 23 a switch provided by the Interlockelement 22 the connection unit 20 is pressed. The interlock element 31 the connection unit 29 is designed as a movable element of the switching unit. It is also conceivable that the cable 14 one or more conductors that are responsible for the interlock circuit 23 are provided. The interlock element 22 the connection unit 20 could be formed in such a configuration as an electrical contact, wherein the interlock circuit 23 through the cable 14 itself would be closed. In principle, however, other embodiments are conceivable.

Zur Erdung der Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 umfasst das Hochvoltsystem einen Massepunkt 24, mit dem die Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 verbunden sind. Die Antriebssystemkomponenten 10, 12, 13 sind dabei über die entsprechende EMV-Abschirmung 19 der Kabel 14, 15, 16 mit dem Massepunkt 24 elektrisch verbunden. Die Antriebssystemkomponente 11 ist direkt mit dem Massepunkt 24 verbunden. Für die Erdung der Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 ist dabei der eine Massepunkt 24, mit dem lediglich die Antriebssystemkomponente 11 direkt verbunden ist, ausreichend. Ebenfalls denkbar ist es, die EMV-Abschirmung 19 von einem der Kabel 14, 15, 16 direkt mit dem Massepunkt 24 zu verbinden und sämtliche Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 über die Kabel 14, 15, 16 zu erden.For earthing the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 The high-voltage system includes a ground point 24 with which the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 are connected. The drive system components 10 . 12 . 13 are doing the corresponding EMC shielding 19 the cable 14 . 15 . 16 with the mass point 24 electrically connected. The drive system component 11 is directly with the mass point 24 connected. For earthing the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 is the one mass point 24 with which only the drive system component 11 directly connected, sufficient. It is also conceivable, the EMC shielding 19 from one of the cables 14 . 15 . 16 directly with the mass point 24 to connect and all drive system components 10 . 11 . 12 . 13 over the cables 14 . 15 . 16 to ground.

Nicht näher beschriebene Verbindungseinheiten der Kabel 14, 15, 16 und der Antriebssystemkomponenten 10, 11, 12, 13 sind entsprechend ausgeführt. Insbesondere sind sämtliche Verbindungseinheiten, die mit dem Massepunkt 24 elektrisch leitend verbunden sind und die damit im Fehlerfall für einen Potentialausgleich vorgesehen sind, als Schraubverbindungen ausgeführt. Vorzugsweise ist das gesamte Hochvoltsystem mit entsprechenden EMV-Abschirmungen und Verbindungseinheiten versehen. Zur Verbesserung des Ableitwiderstands ist es dabei grundsätzlich möglich, für das Hochvoltsystem mehrere parallel angeordnete Massepunkte vorzusehen.Unspecified connection units of the cable 14 . 15 . 16 and the drive system components 10 . 11 . 12 . 13 are executed accordingly. In particular, all connection units that are connected to the ground point 24 are electrically connected and thus provided in the event of a fault for equipotential bonding, designed as screw. Preferably, the entire high-voltage system is provided with corresponding EMC shields and connection units. To improve the bleeder, it is basically possible to provide for the high-voltage system a plurality of parallel arranged mass points.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: AntriebssystemkomponenteDrive system component
1111: AntriebssystemkomponenteDrive system component
1212: AntriebssystemkomponenteDrive system component
1313: AntriebssystemkomponenteDrive system component
1414: Kabelelectric wire
1515: Kabelelectric wire
1616: Kabelelectric wire
1717: Leiterladder
1818: Leiterladder
1919: EMV-AbschirmungEMC shielding
2020: Verbindungseinheitconnecting unit
2121: Gehäusecasing
2222: InterlockelementInterlockelement
2323: Interlock-KreisInterlock circuit
2424: Massepunktground point
2525: Gehäusecasing
2626: Gehäusecasing
2727: Gehäusecasing
2828: Karosseriebody
2929: Verbindungseinheitconnecting unit
3030: Schraubelementscrew
3131: InterlockelementInterlockelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2055535 A1 [0002]

Claims

High-voltage cable set for the electrical connection of drive system components ( 10 . 11 . 12 . 13 ) of a motor vehicle, with at least one cable ( 14 . 15 . 16 ), which has at least one electrical conductor ( 17 . 18 ), which is provided for conducting an electric current, and the at least one conductor ( 17 . 18 ) at least partially surrounding EMC shielding ( 19 ), characterized in that the EMC shield ( 19 ) for a potential equalization between the at least two drive system components ( 10 . 11 . 12 . 13 ) is provided in an error case.

High-voltage cable set according to claim 1, characterized in that the cable ( 14 ) at least one connection unit ( 20 ) for connection to one of the drive system components ( 10 ) or another cable is provided and which is secured against self-loosening.

High-voltage cable set according to claim 2, characterized in that the connection unit ( 20 ) is provided for a screw connection.

High-voltage cable set according to claim 2 or 3, characterized in that the connection unit ( 20 ) is intended to provide the EMC shielding ( 19 ) electrically with a housing ( 21 ) one of the drive system components ( 10 ) connect to.

High-voltage cable set according to one of the preceding claims, characterized in that the EMC shield ( 19 ) has a cross-section which is provided for current carrying capacity of a short-circuit current in case of failure.

High-voltage cable set according to one of the preceding claims, characterized in that the connection unit ( 20 ) an interlock element ( 22 ), which is provided, in an error-free connection, an interlock circuit ( 23 ) at least partially close.

High-voltage system for a motor vehicle, with at least two drive system components ( 10 . 11 . 12 . 13 ) and with a high-voltage cable set according to one of the preceding claims, the at least one cable ( 14 . 15 . 16 ) with an EMC shielding ( 19 ), via which the at least two drive system components ( 10 . 11 . 12 . 13 ) are connected to each other for equipotential bonding.

High-voltage system according to claim 7, characterized by at least one ground point ( 24 ), with which at least one of the drive system components ( 10 . 12 . 13 ) via the EMC shielding ( 19 ) of the cable ( 14 . 15 . 16 ) is electrically connected.

High-voltage system according to claim 8, characterized in that only one of the drive system components ( 11 ), via which the at least one further drive system component ( 10 . 12 . 13 ) with the mass point ( 24 ), directly to the ground point ( 24 ) connected is.

High-voltage system according to claim 8 or 9, characterized in that a leakage resistance for the EMC shield ( 19 ) of the high-voltage cable set with respect to the ground point ( 24 ) is less than a maximum limit.