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Nachfolgend werden eine Sicherungsanordnung für einen Kraftfahrzeugakkumulator sowie ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die Sicherungsanordnung dient zum Trennen des Stromkreises im Falle einer Überlast.
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Sicherungsanordnungen für einen Kraftfahrzeugakkumulator sind im Stand der Technik bekannt. Zur Verhinderung von Beschädigungen an Kraftfahrzeugen, beispielsweise durch Brände, die durch fehlerhafte elektrische Bauteile in einem Kraftfahrzeug verursacht werden, werden Sicherungen verwendet, die bei zu hohen Stromflüssen auslösen. Die Sicherungen sind üblicherweise als Schmelzsicherungen ausgebildet. Fließt ein Strom höher als ein Grenzstrom, wird die Sicherung so stark erhitzt, dass sie aufschmilzt. Die aufgeschmolzene Sicherung trennt den Stromkreis physikalisch. Auf diese Weise wird der defekte Verbraucher vom Stromkreis abgetrennt. Es ist bekannt, entsprechende Sicherungsanordnungen batterienah anzuordnen.
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Des Weiteren sind Batteriestromverteilung (häufig ”Battery Distribution Unit” (BDU) genannt) bekannt, die mehrere Sicherungen für parallel ausgebildete Stromkreise beinhalten. Solche Batteriestromverteilungen sind ebenfalls häufig in der Nähe eines Kraftfahrzeugakkumulators angeordnet.
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Aus der
WO 2009/005521 A1 ist eine modifizierte Kraftfahrzeugsicherung bekannt, bei der ein Ende einer BUS-Elektrode sich durch ein Sicherungsgehäuse hindurch erstrecken kann, wo sie mit einem Draht verbunden werden kann und dadurch einen zusätzlichen Stromkreis schafft. Eine entfernbare Abdeckung der Sicherung erlaubt es, die Sicherung an eine Vielzahl von Nutzungsvarianten anzupassen.
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Übliche Batteriestromverteilungen werden mit sogenannten Midi-Sicherungen ausgerüstet. Bekannte Midi-Sicherungen sind jedoch auf Ströme ausgelegt, die für Kleinverbraucher zu hoch sind, z. B. 30 A und höher. Eine Midi-Sicherung kann in solcher Dimensionierung einen Kleinverbraucherstromkreis mit geringer Leistungsaufnahme bei Defekten nicht trennen.
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Somit stellt sich die Aufgabe, bekannte Sicherungsanordnungen dahingehend weiterzubilden, dass mit geringem Aufwand eine Absicherung eines Kleinverbraucherstromkreises möglich ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherungsanordnung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 15. Weiterführende Ausgestaltungen der Sicherungsanordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die nachfolgend beschriebene Sicherungsanordnung für einen Kraftfahrzeugakkumulator weist einen ersten elektrischen Kontakt und einen zweiten elektrischen Kontakt auf. Zwischen erstem elektrischem Kontakt und zweitem elektrischem Kontakt ist eine Mini-Sicherung geschaltet, die in den ersten elektrischen Kontakt und den zweiten elektrischen Kontakt elektrisch miteinander verbindet. Der erste elektrische Kontakt und der zweite elektrische Kontakt sind in ein Gehäuse geführt, wobei das Gehäuse eine Steckaufnahme für die Mini-Sicherung aufweist. Somit kann die Mini-Sicherung nach ihrem Auslösen einfach ausgetauscht werden.
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Die elektrische Kontaktierung von erstem elektrischem Kontakt und zweitem elektrischem Kontakt durch die Mini-Sicherung findet innerhalb des Gehäuses statt. Die elektrischen Kontakte sind dadurch nach außen geschützt und isoliert. Der erste elektrische Kontakt ist des Weiteren zur Festlegung an einer Midi-Sicherung ausgebildet. Hierdurch kann eine Mini-Sicherung in Reihe mit einer Midi-Sicherung geschaltet werden. Durch die Schaltung wird erreicht, dass der maximale Stromfluss in einem entsprechend ausgerüsteten Stromkreis der maximale Strom durch die kleinere der in Reihe geschalteten Sicherungen bestimmt wird, hier durch die Mini-Sicherung. Mit Hilfe der entsprechenden Sicherungsanordnung wird es möglich, eine herkömmliche Sicherungsanordnung für einen Kraftfahrzeugakkumulator zu ergänzen und einen Kleinstromverbraucherkreis entsprechend abzusichern.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann der erste elektrische Kontakt zur Festlegung an einer Batteriestromverteilung (Battery Distribution Unit, BDU) ausgebildet sein.
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Der erste elektrische Kontakt ist dann gleichzeitig zur Festlegung an einer Midi-Sicherung und an einer Batteriestromverteilung ausgebildet, sodass die entsprechende Sicherungsanordnung für Midi-Sicherungen ausgebildet ist, die in Batteriestromverteilungen angeordnet sind.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann der erste elektrische Kontakt eine Bohrung zum elektrischen Anschluss an die Midi-Sicherung aufweisen. In Batteriestromverteilungen werden häufig M5-Bolzen zur elektrischen Kontaktierung der dort angeordneten Midi-Sicherungen verwendet. Die Bohrung kann somit insbesondere eine M5-Bohrung sein.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann der erste elektrische Kontakt eine mechanische Codierung aufweisen.
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Die mechanische Codierung erlaubt die verwechslungsfreie Anordnung der hier beschriebenen Sicherungsanordnung an der dafür vorgesehenen Midi-Sicherung in einer Batteriestromverteilung. Somit kann verhindert werden, dass die Sicherungsanordnung versehentlich an eine falsche Midi-Sicherung angeschlossen wird, was einerseits eine nicht korrekte Absicherung von Kleinstrom-Verbraucherstromkreisen bedingen würde und andererseits zur Folge hätte, dass der versehentlich mit einer entsprechenden Sicherungsanordnung ausgerüstete Stromkreis bei sehr viel kleinen Strömen als nötig durch Auslösen der Sicherung unterbrochen wäre.
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Die mechanische Codierung kann beispielsweise in Ausnehmungen unterschiedlicher Größe, Position und Form am ersten elektrischen Kontakt ausgebildet sein, beispielsweise rechtwinklige und/oder runde Ausnehmungen an den Seiten. Entsprechende mechanische Codierungen bedingen weiterhin ein einfacheres Positionieren der Sicherungsanordnung an einer Batteriestromverteilung.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der erste elektrische Kontakt aus einem Blech gebildet ist. Entsprechende Bleche lassen sich durch Stanzen formen, wodurch sie sehr preiswert herstellbar sind. Des Weiteren sind entsprechende Bleche teilweise elastisch, sodass eine zuverlässige Kontaktierung der Mini-Sicherung mit einer elastischen Vorspannung erreicht werden kann. In gewissen Ausgestaltungen kann die Kontaktierung der Mini-Sicherung durch den ersten elektrischen Kontakt zangenartig erfolgen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der hier beschriebenen Sicherungsanordnung kann der zweite elektrische Kontakt an ein Kabel angeschlossen sein. Das Kabel kann von der Sicherungsanordnung zu dem ersten Stromverbraucher führen. Die Kontaktierung des Kabels kann beispielsweise über eine Steckverbindung mit elastischen Metallzungen stattfinden.
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In einer darüber hinausgehenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse gegossen ist, wobei erster elektrischer Kontakt und zweiter elektrischer Kontakt eingegossen sind. Gegossene Gehäuse sind besonders dazu geeignet, die elektrischen Kontakte und insbesondere die Verbindungen zur Mini-Sicherung abzudichten, sodass diese vor Korrosion geschützt sind. Des Weiteren kann eine Fehlstromleitung durch die vollständige Ummantelung der Kontakte im Anschlussbereich der Mini-Sicherung verhindert werden.
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In einer weiterführenden Ausgestaltung kann das Gehäuse aus PA6 (Polycaprolactam) bestehen. PA6 zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit sowie eine gute Chemikalienbeständigkeit aus, sodass die entsprechende Sicherungsanordnung witterungsfest ist.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung können erster elektrischer Kontakt und zweiter elektrischer Kontakt rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Hierdurch lässt sich ein einem zweiten elektrischen Kontakt angeordnetes Kabel rechtwinklig zum ersten elektrischen Kontakt wegführen, was Platz spart.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann das Gehäuse einen Bereich zur Festlegung an der Batteriestromverteilung aufweisen. Somit kann die Sicherungsanordnung in die Batteriestromverteilung integriert werden.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann an dem ersten elektrischen Kontakt eine Midi-Sicherung festgelegt sein. Somit werden Midi-Sicherung und Mini-Sicherung in Reihe geschaltet, sodass die effektive Absicherung des entsprechenden Stromkreises durch die Mini-Sicherung bestimmt ist.
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Des Weiteren kann in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Midi-Sicherung in der Batteriestromverteilung angeordnet ist.
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In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann das Gehäuse der Sicherungsanordnung an der Batteriestromverteilung festgelegt sein, wodurch sich ein kompaktes Sicherungssystem ergibt.
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In einer darüber hinausgehenden weiterführenden Ausgestaltung der Sicherungsanordnung kann die Mini-Sicherung mit einem mechanischen Verriegelungselement gesichert sein. Das mechanische Verriegelungselement kann beispielsweise als Bügel ausgebildet sein. Der Bügel kann die Mini-Sicherung einklemmen.
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Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Sicherungsanordnung der zuvor beschriebenen Art.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dabei zeigen schematisch:
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1 eine perspektivische Ansicht einer Sicherungsanordnung sowie
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2 ein Stromkreis mit einer Sicherungsanordnung.
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1 zeigt eine Sicherungsanordnung 2.
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Die Sicherungsanordnung 2 weist eine Mini-Sicherung 4 auf. Die Mini-Sicherung 4 ist vorliegend eine 5 A-Sicherung, kann jedoch auch eine Mini-Sicherung mit anderen Parametern sein.
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Die Mini-Sicherung 4 ist in einer Aufnahme 6 in einem Gehäuse 8 (transparent dargestellt) eingesteckt. Zur Verriegelung am Gehäuse 8 ist die Mini-Sicherung 4 mit einem Bügel 10 gesichert, sodass sich die Mini-Sicherung 4 nicht losvibrieren kann.
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Die Mini-Sicherung 4 kontaktiert einerseits einen ersten elektrischen Kontakt 12. Der erste elektrische Kontakt 12 besteht aus einem Blech. Der erste elektrische Kontakt 12 weist eine Bohrung 14 auf, mit Hilfe derer die Sicherungsanordnung auf einem entsprechenden Kontaktbolzen festgelegt werden kann. Der erste elektrische Kontakt 12 weist des Weiteren zwei Ausnehmungen 16.1, 16.2 auf, mit Hilfe derer eine mechanische Codierung gegeben ist. Somit kann ein fehlerhaftes Platzieren der Sicherungsanordnung 2 verhindert werden. Der Kontakt zwischen Mini-Sicherung 4 und erstem elektrischem Kontakt 12 wird durch zwei Zungen 18.1, 18.2 geschaffen, die an einem ersten Kontakt 20.1 der Mini-Sicherung 4 anliegen. Die lichte Weite der Zungen 18.1, 18.2 kann etwas geringer sein als die Breite des ersten Kontakts 20.1, um die Vorspannung zu bewirken.
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Ein zweiter Kontakt 20.2 der Mini-Sicherung 4 ist mit einem zweiten elektrischen Kontakt 22 verbunden. Der zweite elektrische Kontakt 22 ist als Steckaufnahme ausgebildet. Vom zweiten elektrischen Kontakt 22 führt ein Stromkabel 24 ab.
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Erster elektrischer Kontakt 12 und zweiter elektrischer Kontakt 22 sind in das Gehäuse 8 integriert. Das Gehäuse 8 ist gegossen, was eine feste Verbindung mit dem ersten elektrischen Kontakt 12 und dem zweiten elektrischen Kontakt 22 gewährleistet. Zudem sind erster elektrischer Kontakt 12 und zweiter elektrischer Kontakt 22 hierdurch isoliert. Das Gehäuse 8 besteht aus PA6.
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Das Gehäuse 8 weist einen Festlegungsbereich 8.1 auf, mit dem das Gehäuse 8 an einer Batteriestromverteilung (siehe 2) festlegbar ist. Die Festlegung geschieht mittels des Anschlussbereichs 8.1.
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2 zeigt schematisch einen Stromkreis mit der Sicherungsanordnung 2.
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An einen Kraftfahrzeugakkumulator 26 eines Kraftfahrzeuges 27 ist an einem ersten Pol 28 eine Masse 30 angeschlossen. An einem zweiten Pol 32 ist eine Batteriestromverteilung 34 (Battery Distribution Unit, BDU) angeschlossen. Die Batteriestromverteilung 34 dient als Verteiler, bei der eine Anzahl von Midi-Sicherungen 36.1 bis 36.9 in Reihe geschaltet sind. Eine Kontaktierung der Midi-Sicherungen 36.1 bis 36.9 funktioniert über M5-Bolzen 38.1 bis 38.9. Andere Bolzengrößen als M5 sind ebenfalls denkbar.
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An dem Bolzen 38.1 der Midi-Sicherung 36.1 sind Codierelemente 40.1, 40.2 angeordnet. Die Codierelemente 40.1,40.2 stellen sicher, dass die Sicherungsanordnung 2 nur an der Midi-Sicherung 36.1 angeordnet werden kann. Somit wird der richtige Kleinstrom-Verbraucherkreis abgesichert. Die Sicherungsanordnung 2 ist an einem Gehäuse 42 der Batteriestromverteilung 34 festgelegt.
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An der Stromleitung 24 ist ein Kleinstromverbraucher 44 angeordnet, der mit der Mini-Sicherung 4 ausreichend abgesichert ist. Der Kleinstromverbraucher 44 ist ebenfalls mit der Masse 30 verbunden.
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Obwohl der Gegenstand im Detail durch Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Sicherungsanordnung
- 4
- Mini-Sicherung
- 6
- Aufnahme
- 8
- Gehäuse
- 8.1
- Anschluss
- 10
- Bügel
- 12
- erster elektrischer Kontakt
- 14
- Bohrung
- 16.1, 16.2
- Ausnehmung
- 18.1, 18.2
- Zungen
- 20.1
- erster Kontakt
- 20.2
- zweiter Kontakt
- 22
- zweiter elektrischer Kontakt
- 24
- Stromkabel
- 26
- Kraftfahrzeugakkumulator
- 27
- Kraftfahrzeug
- 28
- erster Pol
- 30
- Masse
- 32
- zweiter Pol
- 34
- Batteriestromverteilung
- 36.1–36.9
- Midi-Sicherung
- 38.1–38.9
- Bolzen
- 40.1, 40.2
- Codierelement
- 42
- Gehäuse
- 44
- Kleinstromverbraucher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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