DE102014006030A1 - Automotive battery mounting with high voltage protection - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie (10) zum Bereitstellen einer Hochvoltspannung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Hochvoltbatterie (10, 78) zwei Batteriemodule (12, 14) aufweist, die zum Erzeugen der Hochvoltspannung über ein Koppelelement (20) in Reihe geschaltet sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hochvoltbatterie ohne Gefahr für den Monteur zusammenbauen zu können. Jedes Batteriemodul (12, 14) weist hierzu Steckerschächte (48, 48') aus einem elektrisch isolierenden Material auf. Darin ist jeweils ein elektrischer Kontakt (46, 46') angeordnet. Auch das Koppelelement (20) weist Steckerschächte (62, 62') aus einem elektrisch isolierenden Material auf, und darin ist jeweils ein Gegenkontakt (68, 68') angeordnet. Die Steckerschächte (48, 48') der Batteriemodule (12, 14) und die Steckerschächte (62, 62', 68, 68') des Koppelelements (20) sind paarweise ineinander gesteckt, so dass sich jeweils der darin angeordnete Kontakt (46, 46') und der Gegenkontakt (74, 74') berühren.The invention relates to a high-voltage battery (10) for providing a high-voltage voltage in a motor vehicle, wherein the high-voltage battery (10, 78) has two battery modules (12, 14) which are connected in series via a coupling element (20) for generating the high-voltage voltage. The invention has for its object to be able to assemble the high-voltage battery without risk to the fitter. Each battery module (12, 14) has for this purpose plug shafts (48, 48 ') made of an electrically insulating material. In each case an electrical contact (46, 46 ') is arranged. Also, the coupling element (20) has plug shafts (62, 62 ') made of an electrically insulating material, and therein in each case a mating contact (68, 68') is arranged. The plug shafts (48, 48 ') of the battery modules (12, 14) and the plug shafts (62, 62', 68, 68 ') of the coupling element (20) are plugged into one another in pairs, so that in each case the contact arranged therein (46, 46 ') and the mating contact (74, 74') touch.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbatterie zum Bereitstellen einer Hochvoltspannung in einem Kraftfahrzeug. Unter Hochvollspannung wird hier eine elektrische Spannung größer als 60 Volt, insbesondere größer als 100 Volt verstanden. Die Hochvoltbatterie weist zum Bereitstellen der Hochvoltspannung Batteriemodule auf, die über jeweilige Koppelelemente in Reihe geschaltet sind. Eine solche Hochvoltbatterie ist insbesondere als Traktionsbatterie für ein Kraftfahrzeug ausgestaltet.The invention relates to a high-voltage battery for providing a high-voltage voltage in a motor vehicle. Under full voltage is here understood an electrical voltage greater than 60 volts, in particular greater than 100 volts. The high-voltage battery has to provide the high-voltage battery modules, which are connected via respective coupling elements in series. Such a high-voltage battery is designed in particular as a traction battery for a motor vehicle.

Die Verbindungstechnik solcher modular aufgebauter Hochvoltbatterien ist im Stand der Technik je nach Konstruktionsart und verfügbarem Bauraum unterschiedlich ausgestaltet. Bei einer Hochvoltbatterie können die Batteriemodule miteinander über Hochvoltkabel verschraubt bzw. gesteckt sein, wie es beispielsweise aus der WO 2007/087788 A2 bekannt ist. Batteriemodule können auch direkt über eine Stromschiene (englisch: bus bar) miteinander verbunden sein, wie es aus der WO 2013/184926 A1 bekannt ist.The connection technology of such modularly constructed high-voltage batteries is designed differently in the prior art depending on the design and available space. In a high-voltage battery, the battery modules can be screwed or plugged together via high-voltage cable, as for example from the WO 2007/087788 A2 is known. Battery modules can also be connected to each other directly via a busbar (English: bus bar), as it is from the WO 2013/184926 A1 is known.

Um mittels einer Hochvoltbatterie die Hochvoltspannung zu erzeugen, müssen mehrere Batteriemodule in Reihe geschaltet werden. Beim Herstellen der Hochvoltbatterie ergibt sich hierbei das Problem, dass mit jedem weiteren Batteriemodul, das in die Hochvoltbatterie eingebaut wird und an die bereits eingebauten übrigen Batteriemodule angeschlossen wird, die durch die in Reihe geschalteten Batteriemodule erzeugte Gesamtspannung schrittweise größer wird, bis sie schließlich einen kritischen Spannungswert überschreitet, der einen Schutz des Monteurs erfordert. Da die Montage überwiegend manuell durchgeführt wird, besteht also eine Hochvoltgefahr für den Monteur. Bisher ist es nicht konstruktiv gelöst, den kompletten Montageprozess berührbeschützt auszugestalten. Deshalb müssen Monteure bei der Herstellung einer Hochvoltbatterie Personenschutzausrüstung tragen, wie bspw. elektrisch isolierende Handschuhe und Kleidung.In order to generate the high-voltage voltage by means of a high-voltage battery, several battery modules must be connected in series. When producing the high-voltage battery, this results in the problem that with each additional battery module, which is installed in the high-voltage battery and is connected to the already built-in remaining battery modules, the total voltage generated by the battery modules connected in series is gradually increased until they finally critical Voltage exceeds that requires protection of the technician. Since the assembly is carried out mainly manually, so there is a danger of high voltage for the fitter. So far, it has not been solved constructively to design the entire assembly process touch-protected. Therefore, fitters must wear personal protective equipment when manufacturing a high-voltage battery, such as electrically insulating gloves and clothing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochvoltbatterie bereit zu stellen, die sich ohne Gefahr für den Monteur zusammenbauen lässt.The invention has for its object to provide a high-voltage battery that can be assembled without danger to the fitter.

Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gegeben.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous development of the invention are given by the features of the subclaims.

Die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie weist ein Stecksystem auf, das einen Berührschutz über den gesamten Montageprozess der Hochvoltbatterie realisiert, sodass eine konstruktive Lösung für den Personenschutz vorliegt, der nicht von der Befolgung von Sicherheitsanweisungen durch die Monteure abhängig ist.The high-voltage battery according to the invention has a plug-in system that realizes a contact protection over the entire assembly process of the high-voltage battery, so that a constructive solution for personal protection is present, which is not dependent on the compliance of safety instructions by the fitters.

Hierzu sind bei den Batteriemodulen jeweils elektrische Kontakte zum Anschließen des Batteriemoduls in jeweils einem Schacht angeordnet, dessen Wandung aus einem elektrisch isolierenden Material ausgestaltet ist. Mit anderen Worten ist also der elektrische Kontakt in einem Schacht aus einem elektrisch isolierenden Material versenkt. Damit ist vermieden, dass jemand versehentlich die elektrischen Kontakte der Batteriemodule berühren kann. Die Batteriemodule sind untereinander jeweils über ein Koppelelement elektrisch verbunden, durch welches jeweils zwei Batteriemodule in Reihe geschaltet sind. Auch bei einem solchen Koppelelement sind elektrische Gegenkontakte, die jeweils mit einem Kontakt eines Batteriemoduls in Berührung stehen, in Schächten aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet. Mit anderen Worten sind also auch die Gegenkontakte des Koppelelements jeweils in einem Schacht versenkt, dessen Wandung aus einem elektrisch isolierenden Material ausgestaltet ist. Im Zusammenhang mit der Erfindung wird unter elektrisch isolierend verstanden, dass eine elektrische Leitfähigkeit des Materials kleiner als 10 S/m, insbesondere kleiner als ein 1 S/m ist.For this purpose, in the case of the battery modules, in each case electrical contacts for connecting the battery module are arranged in each case in a shaft whose wall is made of an electrically insulating material. In other words, therefore, the electrical contact is sunk in a shaft made of an electrically insulating material. This prevents anyone from inadvertently touching the electrical contacts of the battery modules. The battery modules are electrically connected to each other via a coupling element, through which two battery modules are connected in series. Even with such a coupling element electrical mating contacts, which are each in contact with a contact of a battery module, arranged in wells made of an electrically insulating material. In other words, therefore, the mating contacts of the coupling element are each sunk in a slot whose wall is made of an electrically insulating material. In the context of the invention, electrically insulating means that an electrical conductivity of the material is less than 10 S / m, in particular less than 1 S / m.

Die Wandungen der Steckerschächte der Batteriemodule und der Steckerschächte des Koppelelements sind dabei derart ausgestaltet, dass die Steckerschächte der Batteriemodule und die Steckerschächte des Koppelelements paarweise ineinander gesteckt werden können. Bspw. kann ein Steckerschacht in Form eines Hohlzylinders bereitgestellt werden, in welchem sich ein elektrischer Gegenkontakt befindet. Ein solcher Hohlzylinder kann dann zusammen mit dem darin befindlichen Gegenkontakt in einen anderen Steckerschacht eingeschoben werden.The walls of the plug shafts of the battery modules and the plug shafts of the coupling element are designed such that the plug shafts of the battery modules and the plug shafts of the coupling element can be inserted into each other in pairs. For example. a plug shaft in the form of a hollow cylinder can be provided in which there is an electrical mating contact. Such a hollow cylinder can then be inserted together with the mating contact therein into another connector shaft.

Indem bei der Hochvoltbatterie sämtliche Kontakte und Gegenkontakte in Schächten versenkt oder angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil, dass zu keiner Zeit irgendeiner der Kontakte frei liegt und versehentlich durch einen Monteur berührt werden kann.By sunk or arranged in the high-voltage battery all contacts and mating contacts in wells, there is the advantage that at no time any of the contacts is exposed and can be accidentally touched by a fitter.

Bevorzugt ist durch die Steckerschächte jeweils mindestens ein Berührschutz nach Schutzart IP2X für den darin angeordneten Kontakt oder Gegenkontakt bereit gestellt. Mit anderen Worten ist der in einem Steckerschacht angeordnete Kontakt oder Gegenkontakt von außerhalb der Hochvoltbatterie aus nur über eine Öffnung erreichbar, die kleiner oder gleich 12,5 mm im Durchmesser ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass man mit einem durchschnittlich großen Zeigefinger nicht den Kontakt bzw. Gegenkontakt erreichen kann.At least one contact protection according to degree of protection IP2X is preferably provided by the plug shafts for the contact or mating contact arranged therein. In other words, the contact or mating contact arranged in a plug-in shaft can be reached from outside the high-voltage battery only via an opening which is less than or equal to 12.5 mm in diameter. This has the advantage that you can not reach the contact or mating contact with an average sized index finger.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn bei den Batteriemodulen die Steckerschächte durch einen Anschlussstecker bereitgestellt sind und der Anschlussstecker starr mit einem Gehäuse oder einem Deckel des Batteriemoduls verbunden ist. Dann kann das Einsetzen eines Batteriemoduls in eine herzustellende Hochvoltbatterie einerseits und das Aufstecken des Anschlusssteckers auf das Koppelelement andererseits in einem Arbeitsgang durchgeführt werden. A further advantage results if, in the case of the battery modules, the plug shafts are provided by a connection plug and the connection plug is rigidly connected to a housing or a cover of the battery module. Then, the insertion of a battery module in a high-voltage battery to be produced on the one hand and the attachment of the connector plug on the coupling element on the other hand can be performed in one operation.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zumindest einer oder sind mehrere Kontakte oder Gegenkontakte als Stab oder Pin ausgestaltet. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass an einem Ende des Stabes eine Kappe aus elektrisch isolierenden Material angeordnet ist. Durch die Kappe ergibt sich der Vorteil, dass selbst dann, wenn ein Monteur mit einem Finger oder einem elektrisch leitenden Gegenstand in den Schacht eindringt, die Kappe weiterhin eine Berührung mit dem Stift verhindert. Die Kappe kann bspw. aus Kunststoff hergestellt sein und bspw. an das Stabende angeklebt oder durch ein Spritzgussverfahren angespritzt sein. Der Stab kann bspw. an eine interne Stromschiene des Batteriemoduls angeschweißt oder angeschraubt sein.According to one embodiment of the invention, at least one or more contacts or mating contacts are designed as a rod or pin. It is preferably provided here that a cap made of electrically insulating material is arranged at one end of the rod. The cap provides the advantage that even if a fitter enters the shaft with a finger or electrically conductive object, the cap will still prevent contact with the pin. The cap may, for example, be made of plastic and, for example, glued to the end of the rod or molded by an injection molding process. The rod may, for example, be welded or screwed to an internal busbar of the battery module.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass zumindest einer oder mehrere der Kontakte oder der Gegenkontakte als Drahtkäfig aus mehreren elastischen Drähten ausgestaltet ist. Bspw. kann also ein Gewebe aus Drähten in den Steckerschacht angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Vielzahl von elektrischen Kontaktstellen vorhanden ist, sodass insgesamt die elektrisch leitfähige Berührfläche groß ist. Durch die elastischen Drähte bleibt diese Berührfläche auch bei Vibrationen erhalten, wie sie während einer Fahrt eines Kraftfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie vorkommen können. Ein solcher Drahtkäfig kann bspw. mittels hyperbolisch angeordneter Kontaktdrähte gebildet sein, wie sie bspw. von dem Unternehmen Hypertac GmbH in Form von Hypertac-Kontaktbuchsen® bereitgestellt werden. Allgemein kann durch die elastischen Drähte eine hyperboloide Kontaktfederung bereitgestellt werden.Another embodiment of the invention provides that at least one or more of the contacts or the mating contacts is designed as a wire cage of a plurality of elastic wires. For example. Thus, a fabric of wires can be arranged in the connector shaft. This results in the advantage that a plurality of electrical contact points is present, so that overall the electrically conductive contact surface is large. Due to the elastic wires this contact surface is maintained even with vibrations, as they may occur during a journey of a motor vehicle with the high-voltage battery according to the invention. Such a wire cage can be formed by hyperbolically arranged contact wires, for example., As provided for example. By the company Hypertac GmbH in the form of Hypertac contact sockets ®. Generally, hyperbolic contact resilience can be provided by the elastic wires.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die ineinander gesteckten Steckerschächte der Batteriemodule und des Koppelelements eine korrespondierende Formkodierung auf. Hierdurch ist eine Verpolung beim Einbau eines Batteriemoduls in die Hochvoltbatterie vermieden.According to a further embodiment of the invention, the nested plug shafts of the battery modules and the coupling element on a corresponding shape coding. As a result, a reverse polarity when installing a battery module is avoided in the high-voltage battery.

Als Formkodierung weist jeweils einer der Steckerschächte bevorzugt einen Spalt in einer Schachtwand des Steckerschachtes auf und der korrespondierende Steckerschacht einen in dem Spalt angeordneten Steg. Hierdurch ergibt sich zusätzlich während der Montage eine Führung des Batteriemoduls beim Einstecken in die Hochvoltbatterie.As a shape coding, one of the plug shafts preferably has a gap in a shaft wall of the plug shaft and the corresponding plug shaft has a web arranged in the gap. This results in addition during installation a guide of the battery module when plugged into the high-voltage battery.

Über das Koppelelement wird die Reihenschaltung insbesondere erreicht, indem in dem Koppelelement zwei der Gegenkontakte über ein elektrisch leitendes Profil verbunden sind. Hierdurch ist dann eines der Batteriemodule mit einem anderen der Batteriemodule elektrisch verbunden. Bevorzugt weist das Profil in dem Koppelelement Kühlrippen auf, sodass das Koppelelement selbstkühlend ist.Via the coupling element, the series connection is achieved in particular by two of the mating contacts are connected via an electrically conductive profile in the coupling element. As a result, one of the battery modules is then electrically connected to another of the battery modules. Preferably, the profile in the coupling element on cooling fins, so that the coupling element is self-cooling.

Nicht alle Gegenkontakte des Koppelelements müssen dabei mit einem anderen Gegenkontakt desselben Koppelelements verbunden sein. In Weiterbildung der Hochvoltbatterie ist bei dem Koppelelement zumindest einer der Gegenkontakte mit einem Kabel verbunden, welches insbesondere durch eine Klemmvorrichtung des Koppelelements gehalten ist und welches den Gegenkontakt mit einem weiteren Koppelelement der Hochvoltbatterie oder einem Batterieanschluss der Hochvoltbatterie verbindet. Anstelle der Klemmvorrichtung kann auch eine andere Befestigungsvorrichtung für das Kabel an dem Koppelelement vorgesehen sein. Mittels des Kabels ist es möglich, noch mehr Batteriemodule in Reihe zu schalten, um hierdurch eine größere Hochvoltspannung bereit zu stellen.Not all mating contacts of the coupling element must be connected to another mating contact of the same coupling element. In a further development of the high-voltage battery, at least one of the mating contacts is connected to a cable at the coupling element, which is held in particular by a clamping device of the coupling element and which connects the mating contact with a further coupling element of the high-voltage battery or a battery connection of the high-voltage battery. Instead of the clamping device, another fastening device for the cable can be provided on the coupling element. By means of the cable it is possible to connect even more battery modules in series in order to provide thereby a higher high voltage voltage.

Eine besonders kompakte Bauform der Hochvoltbatterie ergibt sich, wenn das Koppelelement an einem Trägerteil befestigt ist, welches auch die Batteriemodule trägt. Beim Aufsetzen eines Batteriemoduls auf das Trägerteil kann dann im selben Arbeitsschritt auch das Aufstecken der Kontakte der Batteriemodule auf das Koppelelement erfolgen.A particularly compact design of the high-voltage battery results when the coupling element is attached to a support member which also carries the battery modules. When placing a battery module on the support member can then be made in the same step, the attachment of the contacts of the battery modules on the coupling element.

Das Trägerteil kann in vorteilhafter Weise auch Stifte aufweisen, auf welche die Batteriemodule aufgesteckt sind. Hierdurch ergibt sich eine weitere Formkodierung, die verhindert, dass Batteriemodule falsch eingebaut werden. Zudem fixieren die Stifte die Batteriemodule gegenüber dem Trägerteil. Bevorzugt sind die Stifte asymmetrisch angeordnet, sodass eine weitere Formkodierung gegeben ist.The support member may advantageously also have pins on which the battery modules are plugged. This results in a further shape coding, which prevents battery modules are installed incorrectly. In addition, the pins fix the battery modules relative to the support part. Preferably, the pins are arranged asymmetrically, so that a further shape coding is given.

Wie bereits ausgeführt, kann die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie auch mehr als zwei Batteriemodule aufweisen, und damit bevorzugt auch mehr als ein Koppelelement, welches jeweils zwei oder mehr Batteriemodule elektrisch miteinander verbindet. Ein Koppelelement kann dabei in der Weise ausgestaltet sein, dass es zwei Batteriemodule in Reihe schaltet und zusätzlich einem Batteriemodul ein oder mehrere weitere Batteriemodule parallel schaltet, um hierdurch einen größeren Batteriestrom der Hochvoltbatterie bereit stellen zu können.As already stated, the high-voltage battery according to the invention can also have more than two battery modules, and thus preferably also more than one coupling element, which in each case connects two or more battery modules to one another electrically. A coupling element can be designed in such a way that it switches two battery modules in series and additionally switches one or more battery modules in parallel to a battery module in order to be able to provide a larger battery current of the high-voltage battery.

Wie bereits ausgeführt, weist die Hochvoltbatterie Batteriemodule und eine Trägervorrichtung für die Batteriemodule auf, welche die Koppelelemente bereit stellt.As already stated, the high-voltage battery has battery modules and a carrier device for the battery modules, which provides the coupling elements.

Entsprechend gehört zu der Erfindung auch ein Batteriemodul für eine Hochvoltbatterie, das Steckerschächte aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist und darin jeweils ein elektrischer Kontakt zum elektrischen Anschließen des Batteriemoduls angeordnet ist. Die Steckerschächte sind jeweils dazu ausgelegt, einen Steckerschacht eines Koppelelements aufzunehmen, sodass der Kontakt in den Steckerschacht des Koppelelements hineinragt, um darin einen Gegenkontakt des Koppelelements zu berühren.Accordingly, the invention also includes a battery module for a high-voltage battery having plug shafts made of an electrically insulating material and in each case an electrical contact for electrically connecting the battery module is arranged. The plug shafts are each designed to receive a plug shaft of a coupling element, so that the contact protrudes into the plug shaft of the coupling element in order to touch therein a mating contact of the coupling element.

Ebenfalls gehört zu der Erfindung die Trägervorrichtung, die ein Trägerteil zum Halten von zumindest zwei Batteriemodulen und ein an dem Trägerteil befestigtes Koppelelement aufweist, welches Steckerschächte aus einem elektrisch isolierendem Material aufweist, in denen jeweils ein Gegenkontakt angeordnet ist, wobei zwei Gegenkontakte elektrisch miteinander verbunden sind, um hierdurch eine Reihenschaltung von angesteckten Batteriemodulen zu erhalten.Also part of the invention, the support device having a support member for holding at least two battery modules and a fixed to the support member coupling element having plug shafts made of an electrically insulating material, in each of which a mating contact is arranged, wherein two mating contacts are electrically connected to thereby obtain a series circuit of connected battery modules.

Die erfindungsgemäße Hochvoltbatterie ist insbesondere als Traktionsbatterie zum Bereitstellen eines Batteriestroms in einem Hochvoltbordnetz eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet. Entsprechend gehört zu der Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie.The high-voltage battery according to the invention is designed in particular as a traction battery for providing a battery current in a high-voltage vehicle electrical system of a motor vehicle. Accordingly, the invention includes a motor vehicle with an embodiment of the high-voltage battery according to the invention.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:In the following, embodiments of the invention are described. This shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie vor einer Montage, 1 a schematic representation of an embodiment of the high-voltage battery according to the invention prior to assembly,

2 eine schematische Darstellung der Hochvoltbatterie von 1 nach einem ersten Montageschritt, 2 a schematic representation of the high-voltage battery of 1 after a first assembly step,

3 eine schematische Darstellung der Hochvoltbatterie nach dem Montageschritt von 2 aus einer anderen Perspektive, 3 a schematic representation of the high-voltage battery after the assembly step of 2 from a different perspective,

4 eine schematische Darstellung der Hochvoltbatterie von 1 nach einem weiteren Montageschritt, 4 a schematic representation of the high-voltage battery of 1 after another assembly step,

5 eine schematische Darstellung eines Steckers eines der Batteriemodule der Hochvoltbatterie von 1, 5 a schematic representation of a plug of one of the battery modules of the high-voltage battery of 1 .

6 eine Darstellung von Komponenten des Steckers von 5, 6 a representation of components of the connector of 5 .

7 eine schematische Darstellung eines Koppelelements einer Trägervorrichtung der Hochvoltbatterie von 1, 7 a schematic representation of a coupling element of a support device of the high-voltage battery of 1 .

8 eine schematische Darstellung des Koppelelements von 7 mit daran angeklemmten Kabeln, 8th a schematic representation of the coupling element of 7 with cables attached to it,

9 eine schematische Darstellung eines elektrischen Profils, das in das Koppelelement von 7 integriert ist, 9 a schematic representation of an electrical profile, which in the coupling element of 7 is integrated,

10 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochvoltbatterie und 10 a schematic representation of another embodiment of the high-voltage battery according to the invention and

11 eine schematische Darstellung eines Koppelelements der Hochvoltbatterie von 10. 11 a schematic representation of a coupling element of the high-voltage battery of 10 ,

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen aber die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the embodiments, however, the described components of the embodiments each represent individual, independently of each other to be considered features of the invention, which each further independently form the invention and thus individually or in any other than the combination shown are to be regarded as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.

1 zeigt Komponenten einer Hochvoltbatterie 10, in einer initialen Phase des Zusammenbaus der Hochvoltbatterie 10. Dargestellt sind zwei Batteriemodule 12, 14 und eine Trägervorrichtung 16 mit einer Trägerplatte 18 und einem Steckerblock 20. Für die Montage oder den Zusammenbau der Hochvoltbatterie werden die Batteriemodule 12, 14 auf die Trägerplatte 18 aufgesetzt. Hierbei werden die Batteriemodule 12, 14 dann durch Stifte 22 auf der Trägerplatte 18 in ihrer Position fixiert. Von den Stiften 22 sind der Übersichtlichkeit halber nur einige mit einem Bezugszeichen versehen. Beim Aufsetzen der Batteriemodule 12, 14 auf die Trägerplatte 18 werden im selben Arbeitsschritt Stecker 24, 26 der Batteriemodule 12, 14 auf den Steckerblock 20 aufgesetzt. Über den Steckerblock 20 sind die Batteriemodule 12, 14 dann in Reihe geschaltet, sodass sich ihre jeweiligen Ausgangsspannungen zu einer Gesamtspannung addieren. Durch Zusammenschalten mit weiteren (nicht dargestellten) Batteriemodulen kann hierdurch eine Summenspannung oder Gesamtspannung erreicht werden, welche die von der Hochvoltbatterie 10 bereitzustellende Hochvoltspannung von bspw. über 60 Volt, insbesondere über 100 Volt darstellt. 1 shows components of a high-voltage battery 10 , in an initial phase of assembling the high-voltage battery 10 , Shown are two battery modules 12 . 14 and a carrier device 16 with a carrier plate 18 and a plug block 20 , The battery modules are used for mounting or assembling the high-voltage battery 12 . 14 on the carrier plate 18 placed. Here are the battery modules 12 . 14 then by pins 22 on the carrier plate 18 fixed in position. From the pins 22 For the sake of clarity, only a few are provided with a reference numeral. When mounting the battery modules 12 . 14 on the carrier plate 18 are plugged in the same step 24 . 26 the battery modules 12 . 14 on the plug block 20 placed. About the plug block 20 are the battery modules 12 . 14 then connected in series so that their respective output voltages add up to a total voltage. By interconnecting with other (not shown) battery modules can be achieved by a total voltage or total voltage, which from the high-voltage battery 10 To be provided high-voltage of, for example, over 60 volts, in particular over 100 volts.

Die Stecker 24, 26 sind in jeweiligen Moduldeckeln 28, 30 der Batteriemodule 12, 14 integriert. Der Steckerblock 20 bildet einen Gegenstecker, der in die Tragevorrichtung 16 integriert ist. Das hierdurch gebildete Stecksystem ist konstruktiv so gelöst, dass ein Monteur oder Werker die Batteriemodule 12, 14 nicht verkehrt herum auf die Tragevorrichtung 16 aufstecken kann. The plugs 24 . 26 are in respective module lids 28 . 30 the battery modules 12 . 14 integrated. The plug block 20 forms a mating connector in the carrying device 16 is integrated. The plug system thus formed is structurally solved so that a fitter or worker the battery modules 12 . 14 not upside down on the carrying device 16 can attach.

Hierdurch werden Verpolungen vermieden, was die Batteriemontage der Hochvoltbatterie 10 ungefährlich in Bezug auf die elektrischen Spannungen macht.This avoids reverse polarity, which is the battery assembly of the high-voltage battery 10 makes it harmless with respect to the electrical voltages.

Zusätzlich sind die elektrisch leitfähigen Kontaktelemente zum Verbinden der Batteriemodule 12, 14 mit den elektrisch leitfähigen Kontaktelementen im Steckerblock 20 innerhalb von Steckergehäusen der Stecker 24, 26 bzw. innerhalb von Steckergehäusen des Steckerblocks 20 versteckt oder versenkt. Nach außen ist lediglich das elektrisch isolierende oder nicht leitende Material der Steckergehäuse sichtbar. Die in den Steckergehäusen versenkten elektrischen Kontaktelemente sind nach dem Standard IP2X berührbeschützt ausgelegt. Es ist somit nicht möglich, mit dem Zeigefinger irgendwo ein elektrisch leitfähiges Kontaktelement, das unter Spannung steht, zu berühren.In addition, the electrically conductive contact elements for connecting the battery modules 12 . 14 with the electrically conductive contact elements in the plug block 20 inside plug housings of the plugs 24 . 26 or within plug housings of the plug block 20 hidden or sunk. Outwardly, only the electrically insulating or non-conductive material of the connector housing is visible. The electrical contact elements countersunk in the plug housings are designed to be touch-protected according to the IP2X standard. It is thus not possible to touch with the forefinger somewhere an electrically conductive contact element, which is under tension.

Die Stecker 24, 26 sind an Stromschienen 32, 34 der Batteriemodule 12, 14 starr befestigt. Durch Aufsetzen der Gehäusedeckel 28, 30 auf das jeweilige Batteriemodul 12, 14 werden die Stromschienen 32, 34 mit dem Pol der galvanischen Zellen der Batteriemodule 12, 14 elektrisch verbunden. Die Stromschienen 32, 34 sind zweipolig, wobei in der Figur lediglich die äußere Verschalung der Stromschienen 32, 34 dargestellt ist, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht und die beiden Teilschienen umgibt.The plugs 24 . 26 are on power rails 32 . 34 the battery modules 12 . 14 rigidly attached. By placing the housing cover 28 . 30 to the respective battery module 12 . 14 become the busbars 32 . 34 with the pole of the galvanic cells of the battery modules 12 . 14 electrically connected. The busbars 32 . 34 are two-pole, in the figure, only the outer casing of the busbars 32 . 34 is shown, which consists of an electrically insulating material and surrounds the two sub-rails.

In 2 ist dargestellt, wie das Batteriemodul 12 auf die (nicht mehr dargestellte) Trägerplatte 18 aufgesetzt ist und im selben Montageschritt der starr mit der Stromschiene 32 verbundene Stecker auf den Steckerblock 20 aufgeschoben worden ist. In 2 ist desweiteren eine in 1 nicht dargestellte Verschalung des Gehäusedeckels 28 dargestellt.In 2 is shown as the battery module 12 on the (not shown) carrier plate 18 is attached and in the same assembly step, the rigid with the busbar 32 connected plugs on the plug block 20 has been deferred. In 2 is also a in 1 not shown casing of the housing cover 28 shown.

In 3 ist noch einmal das Batteriemodul 12 dargestellt, wie es auf dem Steckerblock 20 aufgesteckt ist. Der Stecker 24 des Batteriemoduls 12 weist eine Wandung 36 aus einem elektrisch isolierendem Material auf. Die Wandung umschließt ein Hohlraum, in welchem zwei elektrischen Kontakte des Batteriemoduls 12 geschützt angeordnet sind. Durch die Wandung 36 sind somit zwei Schächte gebildet, in welchen die elektrischen Kontakte angeordnet sind. Diese beiden Schächte sind über den Steckerblock 20 gestülpt. Der Schacht weist einen Spalt 38 auf, in welchen beim Aufsetzen des Batteriemoduls 12 auf die Trägerplatte 18 ein Steg 40 des Steckerblocks 20 entlang geglitten ist. Der Spalt 38 und der Steg 40 bilden eine Formkodierung für das richtige Aufsetzen des Steckers 24. Des Weiteren bilden der Spalt 38 und der Steg 40 ein Schienensystem, welches das Batteriemodul 12 beim Aufsetzen führt. Von den beiden elektrischen Kontakten, die in den Schächten des Steckers 24 angeordnet sind, sind in 3 elektrisch isolierende Kontaktkappen 42, 44 dargestellt, unter welchen die elektrischen Anbindungen der Kontakte an die Stromschienen 32 berührgeschützt angeordnet sind.In 3 is the battery module again 12 shown as it is on the plug block 20 is plugged. The plug 24 of the battery module 12 has a wall 36 made of an electrically insulating material. The wall encloses a cavity in which two electrical contacts of the battery module 12 are arranged protected. Through the wall 36 Thus, two shafts are formed, in which the electrical contacts are arranged. These two manholes are over the plug block 20 slipped. The shaft has a gap 38 on, in which when putting the battery module 12 on the carrier plate 18 a footbridge 40 of the plug block 20 slipped along. The gap 38 and the jetty 40 form a shape coding for the correct placement of the plug 24 , Furthermore, form the gap 38 and the jetty 40 a rail system containing the battery module 12 when setting up leads. Of the two electrical contacts, in the shafts of the plug 24 are arranged in 3 electrically insulating contact caps 42 . 44 shown under which the electrical connections of the contacts to the busbars 32 are arranged protected against contact.

In 4 ist das Ergebnisses eines weiteren Arbeitsschrittes gezeigt, durch welchen auch das Batteriemodul 14 mit dem Stecker 26 auf den Steckerblock 20 aufgesteckt worden ist.In 4 the result of a further step is shown, by which also the battery module 14 with the plug 26 on the plug block 20 has been plugged.

In 5 ist der Stecker 24 im ungesteckten Zustand dargestellt. Durch den Spalt 38 ist einer der elektrischen Kontakte 46 im Inneren eines Steckerschachts 48 zu sehen. Der Schacht 48 ist durch die Wandung 36 aus dem elektrisch isolierenden Material gebildet. Eine Spaltbreite 50 des Spalts 38 und auch ein Öffnungsdurchmesser 52 einer in 5 nach unten weisenden Öffnung des Schachts 48 sind höchstens 12,5 mm groß. Der Stecker 24 weist einen zweiten Schacht 48' mit einem zweiten Spalt 38' auf, wobei in dem zweiten Schacht 48' ein (nicht dargestellt) zweiter elektrischer Kontakt für den zweiten Pol des Batteriemoduls 12 angeordnet ist. Die Schächte 48, 48' stellen Steckerschächte dar.In 5 is the plug 24 shown in the unplugged state. Through the gap 38 is one of the electrical contacts 46 inside a connector shaft 48 to see. The shaft 48 is through the wall 36 formed from the electrically insulating material. A gap width 50 of the gap 38 and also an opening diameter 52 one in 5 downwards opening of the shaft 48 are at most 12.5 mm in size. The plug 24 has a second shaft 48 ' with a second gap 38 ' on, wherein in the second shaft 48 ' a second electrical contact (not shown) for the second pole of the battery module 12 is arranged. The shafts 48 . 48 ' represent plug shafts.

In 6 sind die einzelnen Komponenten dargestellt, mit welchen der Stecker 24 gebildet sein kann. Dargestellt ist die Steckerwandung 36 aus dem elektrisch isolierenden Material, in welchem die Schächte 48, 48' mit den Spalten 38, 38' ausgestaltet sind. Der elektrische Kontakt 46, der in dem Schacht 48 anzuordnen ist, und ein elektrischer Kontakt 46', welcher in dem Schacht 48' anzuordnen ist, sind an die beiden Teilschienen 54, 56 der Stromschienen 32 bspw. angeschraubt oder angeschweißt oder angenietet. An Enden der Kontakte 46, 46' können Kappen 58, 58' aus einem elektrisch isolierenden Material als weiterer Berührschutz angeordnet sein.In 6 the individual components are shown, with which the plug 24 can be formed. Shown is the connector wall 36 from the electrically insulating material in which the shafts 48 . 48 ' with the columns 38 . 38 ' are designed. The electrical contact 46 in the shaft 48 is to be arranged, and an electrical contact 46 ' which is in the shaft 48 ' is to be arranged, are to the two sub-rails 54 . 56 the busbars 32 For example screwed or welded or riveted. At the ends of the contacts 46 . 46 ' can caps 58 . 58 ' be arranged from an electrically insulating material as further contact protection.

In 7 ist der Steckerblock 20 ohne aufgesteckte Stecker 24, 26 dargestellt. Aus einem elektrisch isolierenden Material ist eine Steckerwandung 60 gebildet, welche zwei z. B. röhrenförmige oder hohlzylinderische Steckerschächte 62, 62' bildet. In den Steckerschächten 62, 62' sind elektrische Gegenkontakte für die Kontakte 46, 46' angeordnet. Es kann sich bspw. um einen Käfig aus Drahtgeflecht handeln, der bspw. hyperboloidisch ausgeformt ist. Ein Außendurchmesser 64 der Steckerschächte 62, 62' kann dem Durchmesser 52 der Steckerschächte 48, 48' entsprechen. Hierdurch ist es möglich, die Steckerschächte 62, 62', d. h. die gesamte Steckerwandung 60 der Steckerschächte 62, 62' in die Steckerschächte 48 bzw. 48' mit einzuführen. Daher ist es nicht nötig, die in den Steckerschächten 62, 62' angeordneten Gegenkontakte frei zu legen, um sie mit den Kontakten in den Steckern 46, 46' elektrisch zu verbinden. Mit anderen Worten kann der Gegenkontakt z. B. in einer Röhre aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet sein, sodass sich die Röhre mit dem darin angeordneten Gegenkontakt in den Schacht 48 bzw. 48' einschieben lässt.In 7 is the plug block 20 without plugged plug 24 . 26 shown. From an electrically insulating material is a connector wall 60 formed, which two z. B. tubular or hollow cylindrical plug shafts 62 . 62 ' forms. In the plug shafts 62 . 62 ' are electrical mating contacts for the contacts 46 . 46 ' arranged. It may, for example, be a cage made of wire mesh, which is, for example, formed hyperboloidisch. An outer diameter 64 the plug shafts 62 . 62 ' can be the diameter 52 the plug shafts 48 . 48 ' correspond. This makes it possible to plug bays 62 . 62 ' ie the entire connector wall 60 the plug shafts 62 . 62 ' in the plug shafts 48 respectively. 48 ' with introduce. Therefore, it is not necessary in the plug shafts 62 . 62 ' arranged mating contacts to expose them to the contacts in the plugs 46 . 46 ' electrically connect. In other words, the mating contact z. B. be arranged in a tube made of an electrically insulating material, so that the tube with the countercontact disposed therein in the shaft 48 respectively. 48 ' can be inserted.

In 8 ist der Steckerblock 20 zusätzlich mit daran befestigten Kabeln 66, 66' dargestellt. Die Kabel 66, 66' weisen ebenfalls Schächte 68, 68' auf, in denen weitere Gegenkontakte für Kontakte der Batteriemodule 12, 14 angeordnet sind. Über die Kabel 66, 66' kann der Steckerblock 20 bspw. mit einem weiteren (nicht dargestellten) Steckerblock oder auch mit einem Batterieanschluss der Hochvoltbatterie 10 elektrisch verbunden sein. Die Schachtwände 70, 70' der Schächte 68, 68' können bspw. ebenfalls röhrenförmig oder hohlzylinderisch ausgestaltet sein. Die Kabel 66, 66' können bspw. an dem Steckerblock 20 angeklippst sein oder mit diesem verschraubt sein. In 9 ist der Steckerblock 20 ohne die elektrisch isolierende Steckerwandung 60 dargestellt. Die Steckerwandung 60 schirmt auch ein elektrisch leitfähiges Profil 72 elektrisch ab. Durch das Profil 72 sind zwei Gegenkontakte 74, 74' elektrisch miteinander verbunden. Die Gegenkontakte 74, 74' sind in dem gezeigten Beispiel aus einem Drahtgeflecht gebildet. Das Profil 72 kann Kühlrippen 76 aufweisen, um das Profil 72 zu kühlen.In 8th is the plug block 20 additionally with attached cables 66 . 66 ' shown. The cables 66 . 66 ' also have shafts 68 . 68 ' on, in which further mating contacts for contacts of the battery modules 12 . 14 are arranged. About the cables 66 . 66 ' can the plug block 20 For example, with a further (not shown) connector block or with a battery terminal of the high-voltage battery 10 be electrically connected. The shaft walls 70 . 70 ' the shafts 68 . 68 ' can, for example, also be designed tubular or hollow cylindrical. The cables 66 . 66 ' can, for example, on the plug block 20 be clipped or bolted to it. In 9 is the plug block 20 without the electrically insulating connector wall 60 shown. The connector wall 60 also shields an electrically conductive profile 72 electrically off. Through the profile 72 are two mating contacts 74 . 74 ' electrically connected to each other. The mating contacts 74 . 74 ' are formed in the example shown from a wire mesh. The profile 72 can be cooling fins 76 exhibit to the profile 72 to cool.

In 10 ist eine weitere Ausführungsform einer Hochvoltbatterie 78 dargestellt. Bei der Hochvoltbatterie 78 können durch einen einzelnen Steckerblock 80 insgesamt vier Batteriemodule verbunden sein, von denen in 10 zwei Batteriemodule 82, 84 dargestellt sind. Jedes Batteriemodul 82, 84 kann Steckerschächte 86 aufweisen, in denen jeweils ein Kontakt zum elektrischen Kontaktieren der Batteriemodule 82, 84 mit dem Steckerblock 80 angeordnet sein können. Auch der Steckerblock 80 kann Steckerschächte 88 aufweisen, in denen Gegenkontakte zum elektrischen Kontaktieren der Kontakte der Batteriemodule 82, 84 angeordnet sein können. Durch den Steckerblock 80 ist es möglich, immer zwei Batteriemodule 82, 84 parallel zu schalten und diese parallel geschalteten Batteriemodule 82, 84 mit zwei weiteren parallel geschalteten (nicht dargestellten) Batteriemodulen zu einer Reihenschaltung zu verschalten. In 11 ist noch einmal der Steckerblock 80 allein dargestellt, wobei einige der Gegenkontakte in den Steckerschächten 88 über ein Profil 90 elektrisch miteinander verschaltet sind und zwei Kabel 66, 66' den Steckerblock 80 mit einem weiteren Steckerblock oder elektrischen Anschlüssen der Hochvoltbatterie 78 elektrisch verbinden können. Die Steckerschächte 88 sind aus einem elektrisch isolierenden Material ausgestaltet.In 10 is another embodiment of a high-voltage battery 78 shown. At the high-voltage battery 78 can through a single connector block 80 a total of four battery modules will be connected, of which in 10 two battery modules 82 . 84 are shown. Every battery module 82 . 84 can plug shafts 86 in which in each case a contact for electrically contacting the battery modules 82 . 84 with the plug block 80 can be arranged. Also the plug block 80 can plug shafts 88 have, in which mating contacts for electrically contacting the contacts of the battery modules 82 . 84 can be arranged. Through the plug block 80 is it possible to always have two battery modules 82 . 84 to connect in parallel and these battery modules connected in parallel 82 . 84 to connect with two other parallel connected (not shown) battery modules to a series circuit. In 11 is again the plug block 80 shown alone, with some of the mating contacts in the plug shafts 88 about a profile 90 electrically interconnected and two cables 66 . 66 ' the plug block 80 with another plug block or electrical connections of the high-voltage battery 78 electrically connect. The plug shafts 88 are made of an electrically insulating material.

Ein Vergleich der Steckerblöcke 20 und 80 zeigt, dass das Prinzip immer dasselbe bleibt und beliebige Anordnungen von Batteriemodulen möglich sind, ohne dass auf den erfindungsgemäß bereitgestellten Hochvoltschutz verzichtet werden muss.A comparison of the connector blocks 20 and 80 shows that the principle always remains the same and arbitrary arrangements of battery modules are possible without having to dispense with the high-voltage protection provided according to the invention.

Insgesamt ermöglicht das Bereitstellen der Kontakte der Batteriemodule und der Gegenkontakte der Steckerblöcke in jeweiligen Steckerschächten eine gefährdungsfreie Montage der Module, d. h. eine Verbesserung der Arbeitssicherheit. Die Montage kann sowohl manuell oder auch durch Roboter automatisiert durchgeführt werden, wobei durch die geringeren Sicherheitsmaßnahmen weniger Arbeitszeit und Kosten bei der Herstellung der Hochvoltbatterie anfallen. Durch die konstruktive Kodierung der Stecker ist ein Falschverbau unmöglich. Zudem ist die Anordnung toleranzfreundlich, insbesondere durch die flexiblen Drähte der Gegenkontakte. Durch die Ausgestaltung der Steckerblöcke 20, 80 ist das System flexibel erweiterbar und umsetzbar auf unterschiedliche Batterieanordnungen. Das hyperboloide Stecksystem der Gegenkontakte ist geeignet, um eine zuverlässige Kontaktierung auch bei großen Vibrationen sicher zu stellen, woraus sich eine hohe Lebensdauer der Hochvoltbatterie ergibt. Zudem ist das System servicefreundlich, d. h. sollten Batteriemodule später einmal ausgetauscht werden müssen, können die Module gefahrlos abgesteckt und erneuert werden. Durch geeignete Materialwahl und Dimensionierung lassen sich die Stecker und die Steckerblöcke im gesteckten Zustand wasserdicht ausgestalten. Auch ist die Dimensionierung der leitfähigen Querschnitte flexibel, sodass die Stromtragfähigkeit je nach Bedarf konstruktiv angepasst werden kann.Overall, the provision of the contacts of the battery modules and the mating contacts of the connector blocks in respective connector shafts allows a risk-free installation of the modules, ie an improvement in occupational safety. The assembly can be carried out both manually or by robots automated, with less working time and costs incurred in the production of high-voltage battery due to the lower security measures. Due to the constructive coding of the plug a wrong installation is impossible. In addition, the arrangement is tolerant, in particular by the flexible wires of the mating contacts. Due to the design of the connector blocks 20 . 80 the system is flexibly expandable and convertible to different battery arrangements. The hyperboloid plug-in system of the mating contacts is suitable to ensure a reliable contact even with large vibrations, resulting in a long service life of the high-voltage battery. In addition, the system is easy to service, ie battery modules should be replaced later, the modules can be safely disconnected and renewed. By suitable choice of material and dimensioning, the plug and the connector blocks can make waterproof when plugged. Also, the dimensioning of the conductive cross sections is flexible, so that the current carrying capacity can be adjusted constructively as needed.

Insgesamt ist somit durch die Erfindung ein berührgeschütztes Stecksystem für modular aufgebaute Batteriesysteme bereit gestellt.Overall, a touch-protected plug-in system for modular battery systems is thus provided by the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2007/087788 A2 [0002] WO 2007/087788 A2 [0002]
  • WO 2013/184926 A1 [0002] WO 2013/184926 A1 [0002]

Claims (15)

Hochvoltbatterie (10, 78) zum Bereitstellen einer Hochvoltspannung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Hochvoltbatterie (10, 78) zwei Batteriemodule (12, 14, 82, 84) aufweist, die zum Erzeugen der Hochvoltspannung über ein Koppelelement (20, 80) in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass – jedes Batteriemodul (12, 14, 82, 84) Steckerschächte (48, 48', 86) aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist und darin jeweils ein elektrischer Kontakt (46, 46') angeordnet ist, und – das Koppelelement (20, 80) Steckerschächte (62, 62', 88) aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist und darin jeweils ein Gegenkontakt (68, 68') angeordnet ist, und – die Steckerschächte (48, 48', 86) der Batteriemodule (12, 14, 82, 84) und die Steckerschächte (62, 62', 68, 68', 86) des Koppelelements (20, 80) paarweise ineinander gesteckt sind, so dass sich jeweils der darin angeordnete Kontakt (46, 46') und der Gegenkontakt (74, 74') berühren.High voltage battery ( 10 . 78 ) for providing a high-voltage voltage in a motor vehicle, wherein the high-voltage battery ( 10 . 78 ) two battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) for generating the high-voltage voltage via a coupling element ( 20 . 80 ) are connected in series, characterized in that - each battery module ( 12 . 14 . 82 . 84 ) Plug shafts ( 48 . 48 ' . 86 ) of an electrically insulating material and in each case an electrical contact ( 46 . 46 ' ), and - the coupling element ( 20 . 80 ) Plug shafts ( 62 . 62 ' . 88 ) comprises an electrically insulating material and in each case a mating contact ( 68 . 68 ' ), and - the plug shafts ( 48 . 48 ' . 86 ) of the battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) and the plug shafts ( 62 . 62 ' . 68 . 68 ' . 86 ) of the coupling element ( 20 . 80 ) are inserted in pairs, so that in each case the contact arranged therein ( 46 . 46 ' ) and the counter contact ( 74 . 74 ' ) touch. Hochvoltbatterie nach Anspruch 1, wobei durch die Steckerschächte (48, 48', 68, 68', 86, 88) jeweils mindestens ein Berührschutz nach Schutzart IP2X für den darin angeordneten Kontakt (46, 46') oder Gegenkontakt (74, 74') bereitgestellt ist.High-voltage battery according to claim 1, wherein through the plug shafts ( 48 . 48 ' . 68 . 68 ' . 86 . 88 ) at least one contact protection according to protection class IP2X for the contact arranged therein ( 46 . 46 ' ) or counter contact ( 74 . 74 ' ). Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei den Batteriemodulen (12, 14, 82, 84) jeweils ein Anschlussstecker (24, 26) ausgebildet ist, welcher die Steckerschächte (48, 48', 86) bereitstellt, und der Anschlussstecker (24, 26) starr mit einem Gehäuse oder einem Deckel (28, 30) des Batteriemoduls (12, 14, 82, 84) verbunden ist.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein in the battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) each a connector ( 24 . 26 ) is formed, which the plug shafts ( 48 . 48 ' . 86 ), and the connector ( 24 . 26 ) rigidly with a housing or a lid ( 28 . 30 ) of the battery module ( 12 . 14 . 82 . 84 ) connected is. Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer oder mehrere der Kontakte (46, 46') oder Gegenkontakte als Stab ausgestaltet ist und an einem Ende des Stabes eine Kappe (58, 58') aus einem elektrisch isolierenden Material angeordnet ist.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one or more of the contacts ( 46 . 46 ' ) or mating contacts is designed as a rod and at one end of the rod a cap ( 58 . 58 ' ) is arranged from an electrically insulating material. Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest einer oder mehrere der Kontakte oder der Gegenkontakte (74, 74') als Drahtkäfig aus mehreren elastischen Drähten ausgestaltet ist.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one or more of the contacts or the mating contacts ( 74 . 74 ' ) is configured as a wire cage of a plurality of elastic wires. Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ineinander gesteckten Steckerschächte (48, 48', 68, 68', 86, 88) der Batteriemodule (12, 14, 82, 84) und des Koppelelements (20, 80) eine korrespondierende Formkodierung aufweisen.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein the nested plug shafts ( 48 . 48 ' . 68 . 68 ' . 86 . 88 ) of the battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) and the coupling element ( 20 . 80 ) have a corresponding shape coding. Hochvoltbatterie (10, 78) nach Anspruch 6, wobei die Formkodierung jeweils einer der Steckerschächte (48, 48', 86) einen Spalt (38, 38') in einer Schachtwand und der andere der Steckerschächte (68, 68', 88) einen in dem Spalt (38, 38') angeordneten Steg (40) aufweist.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to claim 6, wherein the shape coding in each case one of the plug shafts ( 48 . 48 ' . 86 ) a gap ( 38 . 38 ' ) in a shaft wall and the other of the plug shafts ( 68 . 68 ' . 88 ) one in the gap ( 38 . 38 ' ) arranged web ( 40 ) having. Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Koppelelement (20, 80) zwei der Gegenkontakte (74, 74') über ein elektrisch leitendes Profil (72) mit Kühlrippen (76) elektrisch verbunden sind.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein in the coupling element ( 20 . 80 ) two of the counter contacts ( 74 . 74 ' ) via an electrically conductive profile ( 72 ) with cooling fins ( 76 ) are electrically connected. Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Koppelelement (20, 80) ein Gegenkontakt mit einem Kabel (66, 66') verbunden ist, welches den Gegenkontakt mit einem weiteren Koppelelement der Hochvoltbatterie (10, 78) oder einem Batterieanschluss der Hochvoltbatterie (10, 78) verbindet.High voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein in the coupling element ( 20 . 80 ) a mating contact with a cable ( 66 . 66 ' ) is connected, which the mating contact with another coupling element of the high-voltage battery ( 10 . 78 ) or a battery connection of the high-voltage battery ( 10 . 78 ) connects. Hochvoltbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Koppelelement (10, 80) an einem Trägerteil (18) befestigt ist, welches die Batteriemodule (12, 14, 82, 84) trägt.High-voltage battery according to one of the preceding claims, wherein the coupling element ( 10 . 80 ) on a carrier part ( 18 ), which holds the battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) wearing. Hochvoltbatterie nach Anspruch 10, wobei das Trägerteil (18) Stifte (22) aufweist, auf welche die Batteriemodule (12, 14, 82, 84) aufgesteckt sind.High-voltage battery according to claim 10, wherein the carrier part ( 18 ) Pencils ( 22 ), to which the battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) are plugged. Hochvoltbatterie (78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über das Koppelelement (80) mehr als zwei Batteriemodule (82, 84) elektrisch verbunden sind und/oder die Hochvoltbatterie zumindest ein weiteres Koppelelement mit weiteren daran angesteckten Batteriemodulen aufweist.High voltage battery ( 78 ) according to any one of the preceding claims, wherein via the coupling element ( 80 ) more than two battery modules ( 82 . 84 ) are electrically connected and / or the high-voltage battery has at least one further coupling element with further battery modules connected thereto. Batteriemodul (12, 14, 82, 84) für eine Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Batteriemodul Steckerschächte (48, 48') aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist und darin jeweils ein elektrischer Kontakt (46, 46') zum elektrischen Anschließen des Batteriemoduls (12, 14, 82, 84) angeordnet ist und die Steckerschächte (48, 48') jeweils dazu ausgelegt sind, einen Steckerschacht (62, 62', 68, 68') des Koppelelements (20, 80) aufzunehmen, so dass der Kontakt (46, 46') in den Steckerschacht (62, 62', 68, 68') des Koppelelements (20, 80) hineinragt, um einen Gegenkontakt (74, 74') des Koppelelements (20, 80) zu berühren.Battery module ( 12 . 14 . 82 . 84 ) for a high-voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of the preceding claims, wherein the battery module plug shafts ( 48 . 48 ' ) of an electrically insulating material and in each case an electrical contact ( 46 . 46 ' ) for electrically connecting the battery module ( 12 . 14 . 82 . 84 ) and the plug shafts ( 48 . 48 ' ) are each adapted to a plug shaft ( 62 . 62 ' . 68 . 68 ' ) of the coupling element ( 20 . 80 ), so that the contact ( 46 . 46 ' ) in the plug shaft ( 62 . 62 ' . 68 . 68 ' ) of the coupling element ( 20 . 80 ) protrudes to a mating contact ( 74 . 74 ' ) of the coupling element ( 20 . 80 ) to touch. Trägervorrichtung (16) für eine Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Trägervorrichtung (16) ein Trägerteil (18) zum Halten von zumindest zwei Batteriemodulen (12, 14, 82, 84) und ein an dem Trägerteil (18) befestigtes Koppelelement (20, 80) aufweist, wobei das Koppelelement (20, 80) Schächte (62, 62', 68, 68') aus einem elektrisch isolierenden Material aufweist und darin jeweils ein Gegenkontakt (74, 74') angeordnet ist, wobei zwei der Gegenkontakte (64, 64') elektrisch miteinander verbunden sind.Support device ( 16 ) for a high-voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of claims 1 to 12, wherein the carrier device ( 16 ) a carrier part ( 18 ) for holding at least two battery modules ( 12 . 14 . 82 . 84 ) and a on the support part ( 18 ) attached coupling element ( 20 . 80 ), wherein the coupling element ( 20 . 80 ) Shafts ( 62 . 62 ' . 68 . 68 ' ) of an electrically insulating material and in each case a counter contact ( 74 . 74 ' ), wherein two of the mating contacts ( 64 . 64 ' ) are electrically connected together. Kraftfahrzeug mit zumindest einer Hochvoltbatterie (10, 78) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Motor vehicle with at least one high-voltage battery ( 10 . 78 ) according to one of claims 1 to 12.
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