DE102014207346B4

DE102014207346B4 - power electronics

Info

Publication number: DE102014207346B4
Application number: DE102014207346.4A
Authority: DE
Inventors: Richard Friede
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2034-04-17
Also published as: DE102014207346A1

Abstract

Leistungselektronik (1), insbesondere Wechselrichter, mit einem Gehäuse (2), welches mindestens zwei voneinander getrennte Teilräume (3, 4) umfasst, nämlich einen ersten Teilraum (3), in dem elektronische Bauelemente insbesondere zur Umformung elektrischer Energie aufgenommen sind, und einen zweiten Teilraum (4), der von einem Deckel (6) verschließbar ist und in welchen Kontaktelemente (7) aufgenommen sind, wobei über die Kontaktelemente (7) zu Sensoren führende Signalleitungen (9) mit Signallinien (13), die zu in dem ersten Teilraum (3) aufgenommenen elektronischen Bauelementen führen, kontaktierbar sind, wobei der Deckel (6), welcher dem Verschlie-ßen des zweiten Teilraums (4) dient, ein Halteelement (32) und darauf einen ersten Kontakt (14) einer Schutzvorrichtung trägt, der bei über den Deckel (6) geschlossenem, zweitem Teilraum (4) mit Pilotlinien (16) kontaktierte zweiten Kontakte (15) der Schutzvorrichtung kurzschließt, dadurch gekennzeichnet, dass ein den ersten Teilraum (3) und den zweiten Teilraum (4) trennendes Gehäuseelement (5) für die Signallinien (13) und für die Pilotlinie (16) eine gemeinsame Schnittstelle (10) aufnimmt, die einerseits die mit den Pilotlinien (16) kontaktierten zweiten Kontakte (15) der Schutzvorrichtung und anderseits mit den Signallinien (13) kontaktierte Kontakte (12) aufnimmt, wobei mit den von der gemeinsamen Schnittstelle (10) aufgenommenen Kontakten (12) der Signallinien (13) die Kontaktelemente (7) der zu Sensoren führende Signalleitungen (9) kontaktierbar sind, und wobei unabhängig hiervon mit den von der gemeinsamen Schnittstelle (10) aufgenommenen zweiten Kontakten (15) der Schutzvorrichtung der erste Kontakt (14) der Schutzvorrichtung kontaktierbar ist.Power electronics (1), in particular an inverter, with a housing (2) which comprises at least two separate compartments (3, 4), namely a first compartment (3) in which electronic components are accommodated, in particular for converting electrical energy, and one second compartment (4), which can be closed by a cover (6) and in which contact elements (7) are accommodated, signal lines (9) leading to sensors via the contact elements (7) having signal lines (13) which are connected to the first Lead subspace (3) received electronic components, are contactable, wherein the cover (6), which is used to close the second subspace (4), a holding element (32) and on it a first contact (14) of a protective device, which when the cover (6) is closed, the second partial space (4) with pilot lines (16) makes contact with second contacts (15) of the protective device short-circuits, characterized in that a first partial space (3) un d housing element (5) separating the second partial space (4) for the signal lines (13) and for the pilot line (16) accommodates a common interface (10) which on the one hand contacts the second contacts (15) of the protective device which make contact with the pilot lines (16). and on the other hand receives contacts (12) contacted with the signal lines (13), whereby the contact elements (7) of the signal lines (9) leading to the sensors can be contacted with the contacts (12) of the signal lines (13) received by the common interface (10). , and independently of this, the first contact (14) of the protective device can be contacted with the second contacts (15) of the protective device accommodated by the common interface (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungselektronik.The invention relates to power electronics.

Aus der DE 10 2009 047 961 A1 ist ein Hochspannungsenergiespeichersystem für ein Fahrzeug bekannt, das eine HV-Einrichtung mit HVIL-Source- und Rückführkontakten und einer HV-Aufnahme, ein HV-Kabel und eine HV-Anschlussanordnung umfasst. Die Anordnung umfasst einen Wannenabschnitt und eine Halterung zum Ausrichten der HV-Kabel in der HV-Aufnahme, wobei eine HVIL-Jumpereinrichtung mit dem Wannenabschnitt verbunden ist.From the DE 10 2009 047 961 A1 a high voltage energy storage system for a vehicle is known, comprising an HV device with HVIL source and return contacts and an HV receptacle, an HV cable and an HV connection arrangement. The assembly includes a tray section and a fixture for aligning the HV cables in the HV receptacle, with an HVIL jumper device connected to the tray section.

Aus der DE 10 2011 004 625 A1 ist ein Wechselrichter eines Kraftfahrzeugs bekannt, der einerseits mit einer Batterie und andererseits mit einer elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs elektrisch leitend kontaktiert ist. Der Wechselrichter umfasst ein Gehäuse mit zwei Abdeckungen, wobei eine erste Abdeckung einen ersten Teilraum des Gehäuses definiert, und wobei eine zweite Abdeckung einen zweiten Teilraum definiert, der über die erste Abdeckung vom ersten Teilraum getrennt ist. In dem ersten Teilraum sind elektronische Bauelemente insbesondere zur Umformung elektrischer Energie aufgenommen. Die zweite Abdeckung trägt einen ersten Kontakt einer Schutzvorrichtung, der dann, wenn die zweite Abdeckung montiert ist, zweite Kontakte der Schutzvorrichtung kontaktiert.From the DE 10 2011 004 625 A1 an inverter of a motor vehicle is known, which is electrically conductively contacted on the one hand with a battery and on the other hand with an electric machine of the motor vehicle. The inverter includes a housing with two covers, a first cover defining a first compartment of the housing and a second cover defining a second compartment separated from the first compartment by the first cover. Electronic components, in particular for converting electrical energy, are accommodated in the first partial space. The second cover carries a first contact of a protective device which, when the second cover is mounted, makes contact with second contacts of the protective device.

Aus der EP 1 657 797 A1 ist ein weiterer Wechselrichter mit einer Schutzvorrichtung bekannt. Dann, wenn eine Schutzabdeckung montiert ist, kontaktieren elektrische Kontakte der Schutzabdeckung entsprechende Kontakte des Wechselrichters. Nach Abziehen der Schutzabdeckung sind die Kontakte der Schutzabdeckung von den Kontakten des Wechselrichters getrennt, wobei dann der Laststrom reduziert wird.From the EP 1 657 797 A1 another inverter with a protection device is known. Then, when a protective cover is mounted, electrical contacts of the protective cover make contact with corresponding contacts of the inverter. After removing the protective cover, the contacts of the protective cover are separated from the contacts of the inverter, and then the load current is reduced.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Leistungselektronik mit vereinfachtem Aufbau zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Leistungselektronik gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß nimmt ein den ersten Teilraum und den zweiten Teilraum trennendes Gehäuseelement eine für die Signallinien und für die Pilotlinie gemeinsame Schnittstelle auf, die einerseits mit der Pilotlinie kontaktierten zweiten Kontakte der Schutzvorrichtung und anderseits mit den Signallinien kontaktierte Kontakte aufnimmt, wobei mit den von der gemeinsamen Schnittstelle aufgenommenen Kontakten der Signallinien die Kontaktelemente der zu Sensoren führende Signalleitungen kontaktierbar sind, und wobei unabhängig hiervon mit den von der gemeinsamen Schnittstelle aufgenommenen zweiten Kontakten der Schutzvorrichtung ein erste Kontakt der Schutzvorrichtung kontaktierbar ist.Proceeding from this, the present invention is based on the object of creating a new kind of power electronics with a simplified structure. This task is solved by power electronics according to patent claim 1 . According to the invention, a housing element separating the first partial space and the second partial space accommodates a common interface for the signal lines and for the pilot line, which, on the one hand, accommodates the second contacts of the protective device that make contact with the pilot line and, on the other hand, contacts that make contact with the signal lines, with the ones connected to the common interface recorded contacts of the signal lines, the contact elements of the signal lines leading to sensors can be contacted, and independently of this, a first contact of the protective device can be contacted with the second contacts of the protective device received from the common interface.

Für die mit der Pilotlinie kontaktierten zweiten Kontakte der Schutzvorrichtung und die mit den Signallinien kontaktierten Kontakte wird erfindungsgemäß eine gemeinsame Schnittstelle bereitgehalten, die in einem Gehäuseelement aufgenommen ist, welches den ersten Teilraum des Gehäuses vom zweiten Teilraum des Gehäuses trennt.According to the invention, a common interface is provided for the second contacts of the protective device contacted with the pilot line and the contacts contacted with the signal lines.

Dadurch, dass für diese Kontakte eine gemeinsame Schnittstelle bereitgehalten wird, kann die Anzahl der benötigten Einzelteile sowie der benötigte Bauraum gegenüber aus dem Stand der Technik bekannter Lösungen reduziert werden.Because a common interface is kept ready for these contacts, the number of individual parts required and the installation space required can be reduced compared with solutions known from the prior art.

Hierdurch reduziert sich weiterhin auch der Montageaufwand für die erfindungsgemäße Leistungselektronik.This further reduces the assembly effort for the power electronics according to the invention.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist in das den ersten Teilraum und den zweiten Teilraum trennende Gehäuseelement eine langlochartige Ausnehmung zur Aufnahme der gemeinsamen Schnittstelle ausgebildet, wobei die Ausnehmung eine abgestufte Kontur aufweist, die einen die Einführtiefe der gemeinsamen Schnittstelle in die Ausnehmung begrenzenden Anschlag bildet, wobei zwischen dem Anschlag der Ausnehmung und einem mit dem Anschlag zusammenwirkenden Vorsprung der gemeinsamen Schnittstelle ein Dichtelement positioniert ist. Dies erlaubt eine besonders einfache Montage der Leistungselektronik und Gewährleistung einer Abdichtung des ersten Teilraums gegenüber dem zweiten Teilraum.According to an advantageous further development, a slot-like recess for receiving the common interface is formed in the housing element separating the first partial space and the second partial space, the recess having a stepped contour which forms a stop limiting the insertion depth of the common interface into the recess, wherein between a sealing element is positioned between the stop of the recess and a projection of the common interface that interacts with the stop. This allows the power electronics to be installed in a particularly simple manner and ensures that the first partial space is sealed off from the second partial space.

Vorzugsweise sind die von der gemeinsamen Schnittstelle aufgenommenen, mit den Signallinien kontaktierten und die von der gemeinsamen Schnittstelle aufgenommenen, mit der Pilotlinie kontaktierten zweiten Kontakte der Schutzvorrichtung von Federkontaktstiften bereitgestellt, die mit den Signallinien und Pilotlinien durch Schweißen oder Löten oder Crimpen oder dergleichen verbunden sind. Auch dies ist zur Gewährleistung einer einfachen Montage von Vorteil.Preferably, the second contacts of the protective device, which are accommodated by the common interface and contacted with the signal lines and accommodated by the common interface and contacted with the pilot line, are provided by spring contact pins which are connected to the signal lines and pilot lines by welding or soldering or crimping or the like. This is also advantageous for ensuring simple assembly.

Vorzugweise ist die gemeinsame Schnittstelle mit dem den ersten Teilraum und den zweiten Teilraum trennenden Gehäuseelement verschraubt. Hiermit ist eine einfache Montage der Leistungselektronik möglich.The common interface is preferably screwed to the housing element separating the first partial space and the second partial space. This allows easy assembly of the power electronics.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung sind die mit den zu den Sensoren führenden Signalleitungen kontaktierten Kontaktelemente von einem Kontaktgehäuse aufgenommen, welches mit dem den ersten Teilraum und den zweiten Teilraum trennenden Gehäuseelement verschraubt ist, nämlich unter Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen den von dem Kontaktgehäuse aufgenommen Kontaktelementen und den mit den Signallinien kontaktierten Kontakten. Vorzugsweise sind das Kontaktgehäuse und die gemeinsame Schnittstelle unabhängig voneinander mit dem den ersten Teilraum und den zweiten Teilraum trennenden Gehäuseelement verschraubt. Hiermit ist eine einfache Montage der Leistungselektronik möglich, ebenso eine sichere Kontaktierung der vom Kontaktgehäuse aufgenommenen Kontaktelemente mit den entsprechenden Kontakten der gemeinsamen Schnittstelle.According to an advantageous development, the contact elements that make contact with the signal lines leading to the sensors are accommodated in a contact housing, which is screwed to the housing element separating the first partial space and the second partial space, namely under Establishment of an electrical contact between the contact elements accommodated by the contact housing and the contacts contacted with the signal lines. The contact housing and the common interface are preferably screwed independently of one another to the housing element separating the first partial space and the second partial space. This enables simple assembly of the power electronics, as well as reliable contacting of the contact elements accommodated by the contact housing with the corresponding contacts of the common interface.

Vorzugsweise ist das Kontaktgehäuse integraler Bestandteil eines Haltelements, welches der Aufnahme von drehstromführenden Phasenleitungen dient. Hiermit kann die Anzahl der Einzelteile, der benötigte Bauraum sowie der Montageaufwand weiter reduziert werden.The contact housing is preferably an integral part of a holding element which serves to hold three-phase current-carrying phase lines. This allows the number of individual parts, the space required and the assembly effort can be further reduced.

Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine schematisierte, perspektivische Ansicht einer Leistungselektronik mit teilweise geschnittenem Deckel;
2 die Leistungselektronik der 1 mit demontiertem Deckel unter Freigabe der Ansicht einer gemeinsamen Schnittstelle und eine Kontaktgehäuses;
3 die Leistungselektronik der 1 mit demontiertem Deckel und demontiertem Kontaktgehäuse;
4 die Leistungselektronik der 1 mit demontiertem Deckel, demontiertem Kontaktgehäuse und demontierter gemeinsamer Schnittstelle;
5 die teilweise geschnittene Leistungselektronik der 1 mit teilweise geschnittenem Deckel, teilweise geschnittenem Kotaktgehäuse und teilweise geschnittener gemeinsamer Schnittstelle im Bereich von der Pilotlinie;
6 die teilweise geschnittene Leistungselektronik der 1 mit teilweise geschnittenem Deckel, teilweise geschnittenem Kotaktgehäuse und teilweise geschnittener gemeinsamer Schnittstelle im Bereich von Signallinien;
7 die Anordnung der 6 mit demontiertem Deckel mit teilweise geschnittenen Kontaktgehäuse;
8 ein Detail der 6 bzw. der 7;
9 ein Detail der 6;
10 die gemeinsame Schnittstelle in perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht;
11 das Kontaktgehäuse in perspektivischer Ansicht;
12 den Deckel in perspektivischer, teilweise geschnittener Ansicht mit montierten teilweise geschnittenem Halteelement;
13 eine Weiterbildung des Kontaktgehäuses als integraler Bestandteil eines Haltelements;
14 die Anordnung der 13 von hinten; und
15 ein Detail anlog zum Detail der 9 mit dem Kontaktgehäuse der 13 und 14.

Preferred developments result from the dependent claims and the following description. Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, without being limited thereto. It shows:

1 a schematic, perspective view of power electronics with a partially cut cover;
2 the power electronics 1 with the cover removed revealing a common interface and a contact housing;
3 the power electronics 1 with cover and contact housing removed;
4 the power electronics 1 with dismantled cover, dismantled contact housing and dismantled common interface;
5 the partially cut power electronics of the 1 with partially cut cover, partially cut contact housing and partially cut common interface in area from pilot line;
6 the partially cut power electronics of the 1 with partially cut cover, partially cut contact housing and partially cut common interface in the area of signal lines;
7 the arrangement of the 6 with dismantled cover with partially cut contact housing;
8th a detail of 6 or the 7 ;
9 a detail of 6 ;
10 the common interface in a perspective, partially sectioned view;
11 the contact housing in a perspective view;
12 the lid in a perspective, partially sectioned view with the partially sectioned holding element mounted;
13 a further development of the contact housing as an integral part of a holding element;
14 the arrangement of the 13 from behind; and
15 a detail analogous to the detail of 9 with the contact housing of 13 and 14 .

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungselektronik.The present invention relates to power electronics.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Leistungselektronik, insbesondere einen Wechselrichter, wobei eine solche Leistungselektronik vorzugsweise in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt und mit einer Batterie, einer elektrischen Maschine sowie mit Sensoren zu kontaktieren ist.The present invention relates to power electronics, in particular an inverter, with such power electronics preferably being used in motor vehicles and being able to be contacted with a battery, an electrical machine and with sensors.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft solche Details einer Leistungselektronik, mit Hilfe derer einerseits die Leistungselektronik einfach und zuverlässig mit Sensoren kontaktiert werden kann, und mit Hilfe derer andererseits mit einfachen Mitteln die Funktion einer Schutzvorrichtung gewährleistet werden kann, nämlich dergestalt, dass dann, wenn ein Deckel der Leistungselektronik demontiert ist, die berührbaren stromführenden Teile spannungsfrei oder auf ein nicht gefährliches Niveau geschalten werden.The present invention relates to such details of power electronics, with the help of which, on the one hand, the power electronics can be contacted easily and reliably with sensors, and with the help of which, on the other hand, the function of a protective device can be guaranteed with simple means, namely such that when a cover the power electronics is dismantled, the live parts that can be touched are de-energized or switched to a non-hazardous level.

Eine Leistungselektronik 1 verfügt über ein Gehäuse 2, wobei das Gehäuse 2 mindestens zwei voneinander getrennte Teilräume 3, 4 aufweist. Die beiden Teilräume 3, 4 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem als Gehäusewand ausgebildeten Gehäuseelement 5 voneinander getrennt.Power electronics 1 has a housing 2, with the housing 2 having at least two partial spaces 3, 4 that are separate from one another. In the exemplary embodiment shown, the two partial spaces 3, 4 of the housing 2 of the power electronics 1 are separated from one another by a housing element 5 designed as a housing wall.

In den ersten Teilraum 3 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1 sind in den Figuren nicht gezeigte, elektronische Bauelemente insbesondere zur Umformung elektrischer Energie aufgenommen. Der erste Teilraum 3 sowie die in demselben aufgenommenen elektronischen Bauelemente sind vor Umgebungseinflüssen zu schützen. In Kraftfahrzeuganwendung ist insbesondere zu vermeiden, das die in dem ersten Teilraum 3 aufgenommenen elektronischen Bauelemente mit Öl verschmutzt werden.Electronic components, not shown in the figures, are accommodated in the first partial space 3 of the housing 2 of the power electronics 1, in particular for converting electrical energy. The first compartment 3 and the electronic components accommodated in the same are to be protected from environmental influences. When used in motor vehicles, it is to be avoided in particular that the electronic components accommodated in the first partial space 3 become soiled with oil.

In dem zweiten Teilraum 4 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1, der von dem ersten Teilraum 3 über das Gehäuseelement 5 getrennt ist und der von einem Deckel 6 verschlossen werden kann, sind Kontaktelemente 7 positioniert, die im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem Kontaktgehäuse 8 aufgenommen sind. Die vom Kontaktgehäuse 8 aufgenommenen Kontaktelemente 7 sind in 11 gezeigt, wobei 11 eine perspektivische Einzelansicht des Kontaktgehäuses 8 zeigt. Der zweite Teilraum 4 sowie die in demselben aufgenommenen elektronischen Bauteile sind durch Deckel 6 vor Umgebungseinflüssen zu schützen.In the second compartment 4 of the housing 2 of the power electronics 1, which is of the first part Space 3 is separated via the housing element 5 and can be closed by a cover 6, contact elements 7 are positioned, which are accommodated by a contact housing 8 in the embodiment shown. The contact elements 7 accommodated by the contact housing 8 are in 11 shown where 11 a perspective detail view of the contact housing 8 shows. The second compartment 4 and the electronic components accommodated in the same are to be protected from environmental influences by a cover 6 .

Die Kontaktelemente 7, die vom Kontaktgehäuse 8 aufgenommen sind, sind mit zu nicht gezeigten Sensoren führenden Signalleitungen 9 kontaktiert, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel vier derartige Signalleitungen 9 und damit Kontaktelemente 7 vorhanden sind. Diese Anzahl von Kontaktelementen 7 und Signalleitungen 9 ist jedoch rein exemplarischer Natur.The contact elements 7, which are accommodated by the contact housing 8, are contacted with signal lines 9 leading to sensors (not shown), with four such signal lines 9 and thus contact elements 7 being present in the exemplary embodiment shown. However, this number of contact elements 7 and signal lines 9 is purely exemplary.

Die Signalleitungen 9, die zu den nicht gezeigten Sensoren führen, sind über die vom Kontaktgehäuse 8 aufgenommenen Kontaktelemente 7 mit in dem ersten Teilraum 3 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1 aufgenommen, elektronischen Bauelementen kontaktiert, nämlich über eine Schnittstelle 10, die in einer Ausnehmung 11 der die beiden Teilräume 3, 4 trennenden Gehäusewand 5 aufgenommen ist.The signal lines 9, which lead to the sensors (not shown), are contacted via the contact elements 7 accommodated in the contact housing 8 with electronic components accommodated in the first partial space 3 of the housing 2 of the power electronics 1, namely via an interface 10, which is located in a recess 11 the housing wall 5 separating the two compartments 3, 4 is accommodated.

Die Schnittstelle 10 stellt dabei eine der Anzahl der Kontaktelemente 7 entsprechende Anzahl von Kontakten 12 bereit, die mit zu den elektronischen Bauelementen der Leistungselektronik 1 führenden Signallinien 13 elektrisch leitend kontaktiert sind, wobei die Kontakte 12 vorzugsweise von Federkontaktstiften bereitgestellt sind, die mit den Signallinien 13 vorzugsweise durch Schweißen oder Löten oder Krimpen verbunden sind.The interface 10 provides a number of contacts 12 corresponding to the number of contact elements 7, which are electrically conductively contacted with signal lines 13 leading to the electronic components of the power electronics 1, the contacts 12 preferably being provided by spring contact pins which are connected to the signal lines 13 preferably connected by welding or soldering or crimping.

Der Deckel 6, welcher dem Verschließen des zweiten Teilraums 4 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1 dient, trägt ein Halteelement 32 und dieses einen ersten Kontakt 14 einer Schutzvorrichtung, der bei über den Deckel 6 geschlossenem, zweitem Teilraum 4 zweite Kontakte 15 der Schutzvorrichtung kurzschließt, die mit Pilotlinien 16 kontaktiert sind. Die Pilotlinien 16 sind ebenso wie die Signallinien 13 mit im ersten Teilraum 3 positionierten Bauelementen kontaktiert.The cover 6, which serves to close the second partial space 4 of the housing 2 of the power electronics 1, carries a holding element 32 and this carries a first contact 14 of a protective device, which short-circuits second contacts 15 of the protective device when the second partial space 4 is closed via the cover 6. which are contacted with pilot lines 16. Like the signal lines 13 , the pilot lines 16 are in contact with components positioned in the first partial space 3 .

Die zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung werden dabei ebenso wie die Kontakte 12 von Federkontaktstiften bereitgestellt, die im Falle der Schutzvorrichtung mit den Pilotlinien 16 durch vorzugsweise Schweißen oder Löten oder Krimpen verbunden sind.The second contacts 15 of the protective device, like the contacts 12, are provided by spring contact pins which, in the case of the protective device, are connected to the pilot lines 16 by preferably welding or soldering or crimping.

Dann, wenn der erste Kontakt 14, der vom Halteelement 32, montiert an Deckel 6, bereitgestellt wird, beide zweite Kontakte 15 der Schutzvorrichtung kontaktiert, sind diese zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung und damit die beiden Pilotlinien 16 kurzgeschlossen. In diesem Fall schaltet die Leistungselektronik 1 alle berührbaren Teile spannungsfrei oder auf ein nicht gefährliches Niveau.Then, when the first contact 14 provided by the retaining element 32 mounted on the cover 6 contacts both second contacts 15 of the protection device, these second contacts 15 of the protection device and thus the two pilot lines 16 are short-circuited. In this case, the power electronics 1 de-energizes all parts that can be touched or switches them to a non-hazardous level.

Dann hingegen, wenn der Deckel 6 entfernt ist, ist die Kontaktierung bzw. der Kurzschluss der Pilotlinien 16 unterbrochen. In diesem Fall stellt die Leistungselektronik 1 einen reduzierten Laststrom bereit.On the other hand, when the cover 6 is removed, the contacting or short-circuiting of the pilot lines 16 is interrupted. In this case, the power electronics 1 provides a reduced load current.

Die Schnittstelle 10, welche in der Ausnehmung 11 der die beiden Teilräume 3 und 4 trennenden Gehäusewand 5 aufgenommen ist, und welche die Kontakte 12 für die Kontaktelemente 7 der Signalleitungen 9, die zu den nicht gezeigten Sensoren führen, bereitstellt bzw. aufnimmt, stellt ebenfalls die zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung bereit bzw. nimmt diese zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung auf, sodass demnach die zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung, die mit den Pilotlinien 16 kontaktiert sind, und die Kontakte 12 für die Kontaktelemente 7, die mit den Signallinien 13 kontaktiert sind, von einer gemeinsamen Schnittstelle 10 aufgenommen bzw. bereitgestellt sind.The interface 10, which is accommodated in the recess 11 of the housing wall 5 separating the two compartments 3 and 4, and which provides or accommodates the contacts 12 for the contact elements 7 of the signal lines 9, which lead to the sensors, not shown, also provides the second contacts 15 of the protective device ready or accommodates these second contacts 15 of the protective device, so that the second contacts 15 of the protective device, which are in contact with the pilot lines 16, and the contacts 12 for the contact elements 7, which are in contact with the signal lines 13 are included or provided by a common interface 10 .

Mit den von der gemeinsamen Schnittstelle 10 aufgenommenen Kontakten 12 der Signallinien 13 sind die Kontaktelemente 7 der zu den Sensoren führenden Signalleitungen 9 kontaktierbar, wobei unabhängig hiervon mit den von der gemeinsamen Schnittstelle 10 bereitgestellten zweiten Kontakten 15 der Schutzvorrichtung der erste Kontakt 14 der Schutzvorrichtung kontaktierbar ist.The contact elements 7 of the signal lines 9 leading to the sensors can be contacted with the contacts 12 of the signal lines 13 accommodated by the common interface 10, with the first contact 14 of the protective device being able to be contacted independently of this with the second contacts 15 of the protective device provided by the common interface 10 .

Wie bereits ausgeführt, ist die gemeinsame Schnittstelle 10 in der Ausnehmung 11 der die beiden Teilräume 3 und 4 des Gehäuses 2 trennenden Gehäusewand 5 aufgenommen, wobei die Ausnehmung 11, wie am besten 4 entnommen werden kann, eine abgestufte Kontur aufweist. Die abgestufte Kontur der Ausnehmung 11 bildet dabei einen die Einführtiefe der gemeinsamen Schnittstelle 10 in die Ausnehmung 11 begrenzenden Anschlag 17 aus, wobei zwischen dem Anschlag 17 der Ausnehmung 11 und einem mit dem Anschlag 17 zusammenwirkenden Vorsprung 18 der gemeinsamen Schnittstelle 10 ein Dichtelement 19 positioniert ist, welches der Abdichtung der Schnittstelle 10 in der Gehäusewand 5 dient.As already stated, the common interface 10 is accommodated in the recess 11 of the housing wall 5 separating the two compartments 3 and 4 of the housing 2, with the recess 11, as best 4 can be removed, has a stepped contour. The stepped contour of the recess 11 forms a stop 17 that limits the insertion depth of the common interface 10 into the recess 11, with a sealing element 19 being positioned between the stop 17 of the recess 11 and a projection 18 of the common interface 10 that interacts with the stop 17 , which serves to seal the interface 10 in the housing wall 5.

Bei diesem Dichtelement 19 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um einen umlaufenden O-Ring.In the exemplary embodiment shown, this sealing element 19 is a circumferential O-ring.

Ferner ist es zusätzlich möglich, die in die Ausnehmung 11 eingesetzte Schnittstelle 10 in der Ausnehmung 33 über eine Vergussmasse zu vergießen, um so die Abdichtung der Kontakte 5 innerhalb der Schnittstelle 10 zu erreichen.Furthermore, it is also possible to encapsulate the interface 10 inserted into the recess 11 in the recess 33 using an encapsulating compound in order to achieve the sealing of the contacts 5 within the interface 10 in this way.

Die gemeinsame Schnittstelle 10 für die Kontakte 12 und 15 ist mit der den ersten Teilraum 3 und den zweiten Teilraum 4 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1 trennenden Gehäusewand 5 verschraubt, nämlich über insbesondere in 2 und 3 gezeigte Befestigungsschrauben 20. Die Befestigungsschrauben 20 durchdringen dabei Ausnehmungen 21 der gemeinsamen Schnittstelle 10 und endet in Sacklochbohrungen mit Gewinden 22 in der Gehäusewand 5.The common interface 10 for the contacts 12 and 15 is screwed to the housing wall 5 separating the first partial space 3 and the second partial space 4 of the housing 2 of the power electronics 1, namely via in particular in 2 and 3 fastening screws 20 shown. The fastening screws 20 penetrate recesses 21 of the common interface 10 and end in blind bores with threads 22 in the housing wall 5.

Das die Kontaktelemente 7 aufnehmende Kontaktgehäuse 8 ist ebenfalls mit der Gehäusewand 5 verschraubt, nämlich über separate Befestigungsschrauben 23, sodass demnach Kontaktgehäuse 8 und gemeinsame Schnittstelle 10 unabhängig voneinander mit der die beiden Teilräume 3, 4 des Gehäuses 2 der Leistungselektronik 1 trennenden Gehäusewand 5 verschraubt sind.The contact housing 8 accommodating the contact elements 7 is also screwed to the housing wall 5, namely via separate fastening screws 23, so that the contact housing 8 and common interface 10 are screwed independently of one another to the housing wall 5 separating the two partial spaces 3, 4 of the housing 2 of the power electronics 1 .

Bei der Montage der Leistungselektronik 1 wird zunächst die gemeinsame Schnittstelle 10 in die Ausnehmung 11 der Gehäusewand 5 eingesetzt und mit derselben verschraubt, wobei anschließend das Kontaktgehäuse 8 mit der Gehäusewand 5 verschraubt wird, nämlich unter Herstellung eines elektronischen Kontakts zwischen dem von dem Kontaktgehäuse 8 aufgenommenen Kontaktelementen 7 und den mit den Signallinien 13 kontaktierten Kontakten 12 der Schnittstelle 10.When assembling the power electronics 1, the common interface 10 is first inserted into the recess 11 of the housing wall 5 and screwed to the same, with the contact housing 8 then being screwed to the housing wall 5, namely with the establishment of an electronic contact between the contact housing 8 accommodated Contact elements 7 and contacted with the signal lines 13 contacts 12 of the interface 10.

Die Befestigungsschrauben 23, die der Befestigung bzw. Montage des Kontaktgehäuses 8 an der Gehäusewand 5 dienen, durchdringen Ausnehmungen 24 im Kontaktgehäuse 8 der Gehäusewand 5 und enden in Sacklochbohrungen 25 mit Gewinde.The fastening screws 23, which are used to fasten or mount the contact housing 8 on the housing wall 5, penetrate recesses 24 in the contact housing 8 of the housing wall 5 and end in blind bores 25 with a thread.

Dann, wenn der Deckel 6 am Gehäuse 2 montiert ist, kontaktiert der erste Kontakt 14 der Schutzeinrichtung, welcher an dem in den zweiten Teilraum 4 hineinragenden Halteelement 32, montiert am Deckel 6, ausgebildet ist, die beiden zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung, die ebenso wie die Kontakte 12 von der gemeinsamen Schnittstelle 10 bereitgestellt sind, nämlich derart, dass der erste Kontakt 14 die zweiten Kontakte 15 und demnach die Pilotlinien 16 kurzschließt. Bei kurzgeschlossenen Pilotlinien 16 kann die Leistungselektronik den vollen Laststrom bereitstellen. Dann hingegen, wenn der Deckel 6, wie in 2 gezeigt, demontiert ist, ist der Kurzschluss der Pilotlinien 16 unterbrochen, wobei dann die Leistungselektronik 1 alle strömführenden Teile spannungsfrei oder auf ein nicht gefährliches Niveau reduziert.Then, when the cover 6 is mounted on the housing 2, the first contact 14 of the protective device, which is formed on the retaining element 32 protruding into the second compartment 4, mounted on the cover 6, makes contact with the two second contacts 15 of the protective device, which are also how the contacts 12 are provided by the common interface 10, namely such that the first contact 14 short-circuits the second contacts 15 and consequently the pilot lines 16. If the pilot lines 16 are short-circuited, the power electronics can provide the full load current. Then, however, if the cover 6, as in 2 shown, dismantled, the short circuit of the pilot lines 16 is interrupted, in which case the power electronics 1 reduces all current-carrying parts to a non-live voltage or to a non-hazardous level.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeigen 13 bis 15, wobei im Ausführungsbeispiel der 13 bis 15 das die Kontaktelemente 7 aufnehmende Kontaktgehäuse 8 integraler Bestandteil eines Halteelements 26 ist, wobei das Halteelement 26 der Aufnahme von drehstromführenden Phasenleitungen 27 dient.Show an advantageous development of the invention 13 until 15 , wherein in the embodiment of 13 until 15 the contact housing 8 accommodating the contact elements 7 is an integral part of a holding element 26, the holding element 26 serving to accommodate phase lines 27 carrying three-phase current.

Die drehstromführenden Phasenleitungen 27 tragen an ihren Enden Kabelschuhe 28, durch welche sich elektrisch leitfähige Befestigungsschrauben 29 erstrecken, wobei Kontaktierungsabschnitte dieser Befestigungsschrauben 29 zur Kontaktierung der Phasenleitungen 27 mit den im ersten Teilraum 3 positionierten nicht gezeigten abgedichteten Bauelementen der Leistungselektronik 1 entsprechende Ausnehmungen 30 in der Gehäusewand 5 durchdringen.The three-phase current-carrying phase lines 27 carry cable lugs 28 at their ends, through which electrically conductive fastening screws 29 extend, with contacting sections of these fastening screws 29 having corresponding recesses 30 in the housing wall for contacting the phase lines 27 with the sealed components, not shown, of the power electronics 1 positioned in the first partial space 3 5 penetrate.

In das Halteelement 26 ist eine Ausnehmung 31 eingebracht, durch die sich im montierten Zustand des Deckels 6 das Halteelement erstreckt, damit der vom Halteelement 32 bereitgehaltene erste Kontakt 14 der Schutzvorrichtung die zweiten Kontakte 15 der Schutzvorrichtung kurzschließen kann.A recess 31 is made in the holding element 26, through which the holding element extends when the cover 6 is in the mounted state, so that the first contact 14 of the protective device held ready by the holding element 32 can short-circuit the second contacts 15 of the protective device.

Das Halteelement 26, welches in 13 bis 15 das Kontaktgehäuse 8 bereitstellt, ist wie in 1 bis 12 das Kontaktgehäuse 8 mit dem den ersten Teilraum 3 und den zweiten Teilraum 4 trennenden Gehäuseelement 5 verschraubt, und zwar unabhängig von der Schnittstelle 10.The holding element 26, which in 13 until 15 the contact housing 8 provides is as in 1 until 12 the contact housing 8 is screwed to the housing element 5 separating the first partial space 3 and the second partial space 4, independently of the interface 10.

Vorzugsweise handelt es sich bei der Leistungselektronik 1 um einen Wechselrichter eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs.Power electronics 1 is preferably an inverter of a hybrid vehicle or electric vehicle.

BezugszeichenlisteReference List

11: Leistungselektronikpower electronics
22: GehäuseHousing
33: Teilraumsubspace
44: Teilraumsubspace
55: Gehäusewandhousing wall
66: DeckelLid
77: Kontaktelementecontact elements
88th: Kontaktgehäusecontact housing
99: Signalleitungsignal line
1010: Schnittstelleinterface
1111: Ausnehmungrecess
1212: KontaktContact
1313: Signalliniesignal line
1414: KontaktContact
1515: KontaktContact
1616: Pilotliniepilot line
1717: Anschlagattack
1818: Vorsprunghead Start
1919: Dichtelementsealing element
2020: Befestigungsschraubemounting screw
2121: Ausnehmungrecess
2222: Sacklochbohrung mit GewindeThreaded blind hole
2323: Befestigungsschraubemounting screw
2424: Ausnehmungrecess
2525: Sacklochbohrung mit GewindeThreaded blind hole
2626: Haltelementholding element
2727: Phasenleitungphase line
2828: Kabelschuhcable lug
2929: Befestigungsschraubemounting screw
3030: Ausnehmungrecess
3131: Ausnehmungrecess
3232: Halteelementholding element
3333: Ausnehmungrecess

Claims

Power electronics (1), in particular an inverter, with a housing (2) which comprises at least two separate compartments (3, 4), namely a first compartment (3) in which electronic components are accommodated, in particular for converting electrical energy, and one second compartment (4), which can be closed by a cover (6) and in which contact elements (7) are accommodated, signal lines (9) leading to sensors via the contact elements (7) having signal lines (13) which are connected to the first Lead subspace (3) received electronic components, are contactable, wherein the cover (6), which is used to close the second subspace (4), a holding element (32) and on it a first contact (14) of a protective device, which when the cover (6) is closed and the second partial space (4) makes contact with pilot lines (16), second contacts (15) of the protective device short-circuit, characterized in that a first partial space (3) u nd the housing element (5) separating the second partial space (4) for the signal lines (13) and for the pilot line (16) accommodates a common interface (10) which, on the one hand, makes contact with the second contacts (15) of the protective device that make contact with the pilot lines (16). and on the other hand receives contacts (12) contacted with the signal lines (13), whereby the contact elements (7) of the signal lines (9) leading to the sensors can be contacted with the contacts (12) of the signal lines (13) received by the common interface (10). , and independently of this, the first contact (14) of the protective device can be contacted with the second contacts (15) of the protective device accommodated by the common interface (10).

power electronics claim 1 , characterized in that a slot-like recess (11) for receiving the common interface (10) is formed in the housing element (5) separating the first partial space (3) and the second partial space (4), the recess (11) having a stepped contour which forms a stop (17) limiting the insertion depth of the common interface (10) into the recess (11), wherein between the stop (17) of the recess (11) and a projection (18 ) the common interface (10), a sealing element (19) is positioned.

power electronics claim 1 or 2 , characterized in that the contacts (12) received from the common interface (10) and contacted with the signal lines (13) and the second contacts (15) from the common interface (10) contacted with the pilot lines (16). Protective device are each provided by spring contact pins, which are connected to the signal lines (13) and pilot lines (16) by welding or soldering or crimping or the like.

Power electronics according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the common interface (10) is screwed to the housing element (5) separating the first partial space (3) and the second partial space (4).

Power electronics according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the contact elements (7) making contact with the signal lines (9) leading to the sensors are accommodated in a contact housing (8), which is connected to the housing element (5 ) is screwed, namely producing an electrical contact between the contact elements (7) accommodated by the contact housing (8) and the contacts (12) contacted with the signal lines (13).

power electronics claim 5 , characterized in that the contact housing (8) and the common interface (10) are screwed independently of one another to the housing element (5) separating the first partial space (3) and the second partial space (4).

power electronics claim 5 or 6 , characterized in that the contact housing (8) is an integral part of a holding element (26) which is used to hold three-phase current-carrying phase lines (27).