DE102016209271A1

DE102016209271A1 - Verbindungsanordnung, insbesondere zur Verwendung in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen

Info

Publication number: DE102016209271A1
Application number: DE102016209271.5A
Authority: DE
Inventors: Peter Feuerstack; Hans-Peter Groeter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Für eine Verbindungsanordnung (1), insbesondere zur Verwendung in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, umfassend ein erstes elektrisches und/oder elektronisches Bauteil (2) mit wenigstens einer ersten Stromschiene (10) und wenigstens einer zweiten Stromschiene (20), wobei die erste Stromschiene (10) wenigstens einen ersten Stromführungsbereich (11) mit einer ersten Außenseite (12) und einer ersten Innenseite (13) und wenigstens einen an einer erster Kante (14) von dem ersten Stromführungsbereich (11) in Richtung der ersten Außenseite (12) abgewinkelten ersten Kontaktierungsbereich (15) umfasst, und wobei die zweite Stromschiene (20) wenigstens einen zweiten Stromführungsbereich (21) mit einer zweiten Außenseite (22) und einer zweiten Innenseite (23) und wenigstens einen an einer zweiten Kante (24) von dem zweiten Stromführungsbereich (21) in Richtung der zweiten Außenseite (22) abgewinkelten zweiten Kontaktierungsbereich (25) umfasst, weiterhin umfassend ein zweites elektrisches und/oder elektronisches Bauteil (3) mit wenigstens einer dritten Stromschiene (30) und wenigstens einer vierten Stromschiene (40), wobei die dritte Stromschiene (30) wenigstens einen dritten Stromführungsbereich (31) mit einer dritten Außenseite (32) und einer dritten Innenseite (33) und wenigstens einen an einer dritten Kante (34) von dem dritten Stromführungsbereich (31) in Richtung der dritten Außenseite (32) abgewinkelten dritten Kontaktierungsbereich (35) umfasst und wobei die vierte Stromschiene (40) wenigstens einen vierten Stromführungsbereich (41) mit einer vierten Außenseite (42) und einer vierten Innenseite (43) und wenigstens einen an einer vierten Kante (44) von dem vierten Stromführungsbereich (41) in Richtung der vierten Außenseite (42) abgewinkelten vierten Kontaktierungsbereich (45) umfasst, wobei der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Kontaktierungsbereich (25) mit dem vierten Kontaktierungsbereich (45) elektrisch leitend verbunden ist, wird vorgeschlagen, dass die erste Innenseite (13) und die dritte Innenseite (33) zumindest in dem Bereich, in dem der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) verbunden ist, der zweiten Innenseite (23) und/oder der vierten Innenseite (43) gegenüberliegen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung, insbesondere zur Verwendung in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs 1.
In der Leistungselektronik, beispielsweise in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, werden elektrische und/oder elektronische Bauteile, die hohe elektrische Ströme führen, miteinander verbunden. Aufgrund der hohen elektrischen Ströme müssen stromführende Elemente, durch die die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile miteinander verbunden sind, entsprechend geringe elektrische Widerstände aufweisen und somit große Querschnitte haben. Durch wiederholtes Auftreten von Schaltvorgängen treten frequenzabhängige hohe Verlustleistungen durch wechselnde Ströme auf. Es ist bekannt, dass sich durch flächige und parallele Stromführung und durch die bei entgegengesetzter Stromrichtung bewirkte magnetische Wechselwirkung zwischen Stromlagen eine deutliche Reduzierung der aus den Schaltvorgängen resultierenden Induktivität und damit deutlich reduzierte Verlustleistungen ergeben. So wird Strom in solchen Anordnungen über Stromschienen, die auch Busbars genannt werden, geführt. Dabei werden beispielsweise jeweils zwei Stromschienen mit entgegengesetzter Stromrichtung, ein Hinleiter und ein Rückleiter, direkt übereinander und in geringem Abstand parallel zueinander geführt.
Bei Verbindungen zwischen verschiedenen elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen wird diese parallele und übereinanderliegende Führung der Stromschienen in dem Bereich, in dem die Stromschienen eines ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils mit den Stromschienen eines zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils verbunden sind, zur Herstellung einer sicheren und festen Verbindung, beispielsweise einer Schraubverbindung, unterbrochen. Diese Unterbrechung der übereinanderliegenden Führung der Stromschienen führt in dem Bereich, in dem die Stromschienen des ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils mit den Stromschienen des zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils verbunden sind, zu erhöhten Induktivitäten und damit einhergehenden erhöhten Verlusten in der Anordnung.
Die US 2017/0109715 zeigt beispielsweise eine derartige Anordnung, bei die parallele und direkt übereinander liegende Führung der Busbar an einer Verbindungsstelle zwischen einem ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteil und eines zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteil in dem Bereich, in dem die Stromschienen aus des ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteil mit den Stromschienen aus des zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils verbunden sind, unterbrochen ist.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine Verbindungsanordnung, insbesondere zur Verwendung in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, vorgeschlagen. Diese umfasst ein erstes elektrisches und/oder elektronisches Bauteil mit wenigstens einer ersten Stromschiene und wenigstens einer zweiten Stromschiene, wobei die erste Stromschiene wenigstens einen ersten Stromführungsbereich mit einer ersten Außenseite und einer ersten Innenseite und wenigstens einen an einer erster Kante von dem ersten Stromführungsbereich in Richtung der ersten Außenseite abgewinkelten ersten Kontaktierungsbereich umfasst, und wobei die zweite Stromschiene wenigstens einen zweiten Stromführungsbereich mit einer zweiten Außenseite und einer zweiten Innenseite und wenigstens einen an einer zweiten Kante von dem zweiten Stromführungsbereich in Richtung der zweiten Außenseite abgewinkelten zweiten Kontaktierungsbereich umfasst. Weiterhin umfasst die Verbindungsanordnung ein zweites elektrisches und/oder elektronisches Bauteil mit wenigstens einer dritten Stromschiene und wenigstens einer vierten Stromschiene, wobei die dritte Stromschiene wenigstens einen dritten Stromführungsbereich mit einer dritten Außenseite und einer dritten Innenseite und wenigstens einen an einer dritten Kante von dem dritten Stromführungsbereich in Richtung der dritten Außenseite abgewinkelten dritten Kontaktierungsbereich umfasst und wobei die vierte Stromschiene wenigstens einen vierten Stromführungsbereich mit einer vierten Außenseite und einer vierten Innenseite und wenigstens einen an einer vierten Kante von dem vierten Stromführungsbereich in Richtung der vierten Außenseite abgewinkelten vierten Kontaktierungsbereich umfasst, wobei der erste Kontaktierungsbereich mit dem dritten Kontaktierungsbereich elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Kontaktierungsbereich mit dem vierten Kontaktierungsbereich elektrisch leitend verbunden ist. Erfindungsgemäß liegen die erste Innenseite und die dritte Innenseite zumindest in dem Bereich, in dem der erste Kontaktierungsbereich mit dem dritten Kontaktierungsbereich verbunden ist, der zweiten Innenseite und/oder der vierten Innenseite gegenüber.
Vorteile der Erfindung
Gegenüber dem Stand der Technik weist die Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs den Vorteil auf, dass bei der elektrisch leitenden Verbindung des ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils mit dem zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteil die Stromschienen auch in dem Bereich, in dem die erste Stromschiene mit der dritten Stromschiene verbunden ist und in dem Bereich, in dem die zweite Stromschiene mit der vierten Stromschiene verbunden ist, in geringem Abstand flächig übereinander angeordnet sein können. Somit kann eine Verbindungsanordnung ohne Verjüngungen der Stromschienen oder seitlich versetzte Enden an den Stromschienen, beispielsweise für Laschen, realisiert werden. Der Leitungsquerschnitt der Stromschienen muss bei der Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs nicht reduziert werden, wodurch eine besonders niederohmige Verbindung der Stromschienen sichergestellt werden kann. Bei der Verbindungsanordnung liegen die Stromführungsbereiche der Stromschienen auch in dem Bereich, in dem die erste Stromschiene mit der dritten Stromschiene verbunden ist, und in dem Bereich, in dem die zweite Stromschiene mit der vierten Stromschiene verbunden ist, dicht übereinander, wodurch diese Bereiche besonders niederinduktiv ausgebildet sind. Somit wird auch die Gesamtinduktivität der Verbindungsanordnung vorteilhaft reduziert.
Darüber hinaus weist die Verbindungsanordnung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs vorteilhaft geringe Abmessungen des Bereichs, in dem die erste Stromschiene mit der dritten Stromschiene verbunden ist, und des Bereichs, in dem die zweite Stromschiene mit der vierten Stromschiene verbunden ist, auf. Die Verbindungsanordnung kann beispielsweise auch ohne aufwendig herzustellende Schraublaschen realisiert werden und die Kontaktierungsbereiche der Stromschienen können als vorteilhaft, beispielsweise an den elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen anliegende Kontaktierungsbereiche ausgebildet sein. Somit können die elektrischen und/oder elektronischen Bauteile insgesamt vorteilhaft platzsparend ausgebildet sein. Damit können verschiedene elektrische und/oder elektronische Bauteile durch die Verbindungsanordnung vorteilhaft einfach, platzsparend und flexibel, beispielsweise auch in einem Baukastenprinzip, miteinander niederinduktiv elektrisch verbunden werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindungen werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale ermöglicht.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft wenn der erste Stromführungsbereich und der dritte Stromführungsbereich zumindest in dem Bereich, in dem der erste Kontaktierungsbereich mit dem dritten Kontaktierungsbereich verbunden ist, parallel zu dem zweiten Stromführungsbereich und dem vierten Stromführungsbereich angeordnet sind und von diesen durch wenigstens einen Spalt beabstandet sind. Durch eine derartige Anordnung kann vorteilhaft eine besonders niederinduktive Verbindung in diesem Bereich erreicht werden.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel weisen der erste Kontaktierungsbereich und der zweite Kontaktierungsbereich eine gemeinsame erste Erstreckungsebene auf und/oder der zweite Kontaktierungsbereich und der vierte Kontaktierungsbereich weisen eine gemeinsame zweite Erstreckungsebene auf. Durch eine derartige Anordnung können die Stromschienen besonders einfach und stabil kontaktiert werden.
Vorteilhaft ist der erste Kontaktierungsbereich wenigstens im Bereich der ersten Kante senkrecht zu dem ersten Stromführungsbereich angeordnet und/oder der zweite Kontaktierungsbereich ist wenigstens im Bereich der zweiten Kante senkrecht zu dem zweiten Stromführungsbereich angeordnet ist und/oder der dritte Kontaktierungsbereich ist wenigstens im Bereich der dritten Kante senkrecht zu dem dritten Stromführungsbereich angeordnet und/oder der vierte Kontaktierungsbereich ist wenigstens im Bereich der vierten Kante senkrecht zu dem vierten Stromführungsbereich angeordnet. Somit sind die Kontaktierungsbereiche besonders leicht zugänglich und können somit auch vorteilhaft einfach miteinander verbunden werden.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der erste Kontaktierungsbereich zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem dritten Kontaktierungsbereich verbunden ist, parallel zu dem dritten Kontaktierungsbereich angeordnet und/oder der zweite Kontaktierungsbereich ist zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem vierten Kontaktierungsbereich verbunden ist, parallel zu dem vierten Kontaktierungsbereich angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass eine vorteilhaft einfache und großflächige Verbindung zwischen dem ersten Kontaktierungsbereich und dem dritten Kontaktierungsbereich und/oder zwischen dem zweiten Kontaktierungsbereich und dem vierten Kontaktierungsbereich ermöglicht wird.
Es erweist sich als Vorteil, wenn eine Breite der ersten Stromschiene gleich einer Breite der zweiten Stromschiene ist und/oder eine Breite der dritten Stromschiene gleich einer Breite der vierten Stromschiene ist. So kann vorteilhaft eine besonders niederinduktive Verbindung erreicht werden.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der erste Stromführungsbereich zumindest teilweise direkt oberhalb oder zumindest teilweise direkt unterhalb des zweiten Stromführungsbereichs angeordnet und/oder der dritte Stromführungsbereich ist zumindest teilweise oberhalb oder zumindest teilweise direkt unterhalb des vierten Stromführungsbereichs angeordnet. Damit kann eine vorteilhaft weiter reduzierte niederinduktive Verbindung erreicht werden.
In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der erste Kontaktierungsbereich mit dem dritten Kontaktierungsbereich durch ein erstes Verbindungsmittel verbunden und/oder der zweite Kontaktierungsbereich ist mit dem vierten Kontaktierungsbereich durch ein zweites Verbindungsmittel verbunden, wobei das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel als Schraube ausgebildet ist. Somit können die Stromschienen beispielsweise elektrisch und gleichzeitig mechanisch sicher miteinander verbunden werden, wobei die Verbindung vorteilhaft einfach wieder getrennt werden kann und so vorteilhaft einfach beispielsweise auch ein elektrisches und/oder elektronisches Bauteil ausgetauscht werden kann.
Vorteilhaft ist der erste Kontaktierungsbereich mit dem dritten Kontaktierungsbereich durch ein erstes Verbindungsmittel verbunden und/oder der zweite Kontaktierungsbereich ist mit dem vierten Kontaktierungsbereich durch ein zweites Verbindungsmittel verbunden, wobei das erste Verbindungsmittel und/oder das zweite Verbindungsmittel als Schweißnaht ausgebildet ist. Somit können die Stromschienen beispielsweise elektrisch und gleichzeitig mechanisch auf einfache Weise sicher miteinander verbunden werden.
Ist in dem Spalt wenigstens ein Isolierelement angeordnet, so ergibt sich der Vorteil, dass die erste Stromschiene von der dritten Stromschiene und/oder die zweite Stromschiene von der vierten Stromschiene vorteilhaft elektrisch isoliert sein kann. Darüber hinaus kann das Isolierelement auch beispielsweise vorteilhaft als Abstandhalter zwischen den Stromschienen dienen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung,
2 eine schematische Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung,
3 eine schematische Untersicht auf das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figuren zeigen eine schematische Vorderansicht, eine schematische Draufsicht und eine schematische Untersicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 1. Die Verbindungsanordnung 1 kann beispielsweise in Systemen, die hohe Ströme führen, beispielsweise in der Leistungselektronik, beispielsweise in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen eingesetzt werden.
Die Verbindungsanordnung 1 umfasst ein erstes elektrisches und/oder elektronisches Bauteil 2 und ein zweites elektrisches und/oder elektronisches Bauteil 3. Die elektronischen Bauteile 2, 3 können beispielsweise Inverter, Umrichter, DC/DC-Wandler, Kondensatoren, wie beispielsweise Zwischenkreiskondensatoren, Batterien oder beispielsweise auch andere elektronische und/oder elektrische Bauteile, die in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen Anwendung finden, sein oder umfassen.
Das erste elektrische und/oder elektronische Bauteil 2 umfasst wenigstens eine erste Stromschiene 10 und wenigstens eine zweite Stromschiene 20. Die erste Stromschiene 10 und die zweite Stromschiene 20 sind zur elektrischen Kontaktierung des ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 2 vorgesehen, wobei Strom in der ersten Stromschiene 10 in entgegengesetzter Richtung zur zweiten Stromschiene 20 fließen kann. Das zweite elektrische und/oder elektronische Bauteil 3 umfasst wenigstens eine dritte Stromschiene 30 und wenigstens eine vierte Stromschiene 40. Die dritte Stromschiene 30 und die vierte Stromschiene 40 sind zur elektrischen Kontaktierung des zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 3 vorgesehen, wobei Strom in der dritten Stromschiene 30 in entgegengesetzter Richtung zur vierten Stromschiene 40 fließen kann. In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst das erste elektrische und/oder elektronische Bauteil 2 eine erste Stromschiene 10 und eine zweite Stromschiene 20 und das zweite elektrische und/oder elektronische Bauteil 3 umfasst eine dritte Stromschiene 30 und eine vierte Stromschiene 40.
Unter einer Stromschiene 10, 20, 30, 40 wird im Kontext der vorliegenden Anmeldung ein elektrisch leitender flächiger Leiter, beispielsweise eine elektrisch leitende Leiste oder ein elektrisch leitender Streifen, verstanden. Eine Stromschiene 10, 20, 30, 40 kann somit beispielsweise eine Busbar sein. Die Stromschienen 10, 20, 30, 40 können beispielsweise gebogen oder gekrümmt sein oder auch kurven- oder stufenartig verlaufen. Die Stromschienen 10, 20, 30, 40 sind aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise aus einem Metall wie beispielsweise Kupfer, gefertigt.
Die Stromschienen 10, 20, 30, 40 sind jeweils an Kanten 14, 24, 34, 44 abgewinkelt, wobei die Kanten 14, 24, 34, 44 die Stromführungsbereiche 11, 21, 31, 41 der Stromschienen 10, 20, 30, 40 von Kontaktierungsbereichen 15, 25, 35, 45 der Stromschienen 10, 20, 30, 40 trennen. Als Kontaktierungsbereich 15, 35, 35, 45 werden dabei die Bereiche der Stromschienen 10, 20, 30, 40 bezeichnet, an denen die erste Stromschiene 10 mit der dritten Stromschiene 30 und die zweite Stromschiene 20 mit der vierten Stromschiene 40 elektrisch leitend verbunden werden. Die Stromführungsbereiche 11, 21, 31, 41 der Stromschienen 10, 20, 30, 40 werden durch die jeweiligen Kanten 14, 24, 34, 44 begrenzt. Die Stromschienen 10, 20, 30, 40 weisen jeweils wenigstens einen Stromführungsbereich 11, 21, 31, 41 mit jeweils einer Außenseite 12, 22, 32, 42 und einer Innenseite 13, 23, 33, 43 auf. Die Außenseiten 12, 22, 32, 42 sind von der jeweiligen Innenseite 13, 23, 33, 43 abgewandt. Die Außenseiten 12, 22, 32, 42 und die Innenseiten 13, 23, 33, 43 sind die jeweils größten an den Stromschienen 10, 20, 30, 40 ausgebildeten Seiten. So umfasst die erste Stromschiene 10 in diesem Ausgangsbeispiel einen ersten Stromführungsbereich 11 mit einer ersten Außenseite 12 und einer ersten Innenseite 13. Die erste Außenseite 12 ist dabei von der ersten Innenseite 13 abgewandt. Weiterhin umfasst die zweite Stromschiene 20 einen zweiten Stromführungsbereich 21 mit einer zweiten Außenseite 22 und einer zweiten Innenseite 23. Die zweite Außenseite 22 ist dabei von der zweiten Innenseite 23 abgewandt. Genauso umfasst die dritte Stromschiene 30 einen dritten Stromführungsbereich 31 mit einer dritten Außenseite 32 und einer dritten Innenseite 33 und die vierte Stromschiene 40 umfasst einen vierten Stromführungsbereich 41 mit einer vierten Außenseite 42 und einer vierten Innenseite 43. Dabei ist die dritte Innenseite 33 von der dritten Außenseite 32 abgewandt und die vierte Außenseite 42 ist von der vierten Innenseite 43 abgewandt.
Die Kontaktierungsbereiche 15, 25, 35, 45 der Stromschienen 10, 20, 30, 40 sind jeweils in Richtung der Außenseiten 12, 22, 32, 42 von den Stromführungsbereichen 11, 21, 31, 41 abgewinkelt, sodass zwischen den Stromführungsbereichen 11, 21, 31, 41 und den Kontaktierungsbereichen 15, 25, 35, 45 Kanten 14, 24, 34, 44 an den Stromschienen 10, 20, 30, 40 ausgebildet sind. Wie in 1 dargestellt weisen in dem in der Anmeldung dargestellten Ausführungsbeispiel die Stromschienen 10, 20, 30, 40 vorzugsweise scharfkantige Kanten 14, 24, 34, 44 auf, so dass die Stromschienen 10, 20, 30, 40 jeweils ein L-förmiges Profil aufweisen. Die Stromschienen 10, 20, 30, 40 können aber auch andere Profile aufweisen.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel weist jede der Stromschienen 10, 20, 30, 40 eine über eine Längserstreckung der Stromschienen 10, 20, 30, 40 beispielsweise senkrecht zur Stromrichtung konstante Breite der Stromschiene 10, 20, 30, 40 auf. Dies ist in 2 anhand der ersten Stromschiene 10 und der dritten Stromschiene 30 dargestellt. Die erste Stromschiene 10 weist eine Breite B10 der ersten Stromschiene 10 auf, die über die gesamte Längserstreckung der Stromschiene 10 konstant ist. Die dritte Stromschiene 30 weist eine Breite B30 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel über die gesamte Längsstreckung der dritten Stromschiene 30 konstant. Auch weist die zweite Stromschiene 20, wie in 3 dargestellt, eine Breite B20 auf, die über die gesamte Längserstreckung der zweiten Stromschiene 20 konstant ist und die vierte Stromschiene 40 weist eine Breite B40 auf, die über die gesamte Längsstreckung der vierten Stromschiene 40 konstant ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Breite B10 der ersten Stromschiene 10 gleich der Breite B20 der zweiten Stromschiene 20, wobei die Breite B10 ersten Stromschiene 10 und die Breite B20 der zweiten Stromschiene 20 in der gleichen Richtung gemessen werden. Gleichzeitig ist in diesem Ausführungsbeispiel die Breite B30 der dritten Stromschiene 30 gleich der Breite B40 der vierten Stromschiene 40, wobei die Breite B30 der dritten Stromschiene 30 und die Breite B40 der vierten Stromschiene 40 in der gleichen Richtung gemessen werden. Insbesondere weisen diesem Ausführungsbeispiel alle Stromschienen 10, 20, 30, 40 die gleichen Breiten B10, B20, B30, B40 auf.
Das erste elektrische und/oder elektronische Bauteil 2 ist mit dem zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteil 3 elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitende Verbindung ist über Stromschienen 10, 20, 30, 40 hergestellt. In der Verbindungsanordnung 1 sind das erste elektrische und/oder elektronische Bauteil 2 und das zweite elektrische und/oder elektronische Bauteil 3 über die Stromschienen 10, 20, 30, 40 miteinander elektrisch leitend verbunden. Dabei ist die erste Stromschiene 10 des ersten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 2 mit der dritten Stromschiene 30 des zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 3 elektrisch leitend verbunden. Gleichzeitig ist in der Verbindungsanordnung 1 die zweite Stromschiene 20 des elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 2 mit der vierten Stromschiene 40 des zweiten elektrischen und/oder elektronischen Bauteils 3 elektrisch leitend verbunden. Dabei ist der erste Kontaktierungsbereich 15 der ersten Stromschiene 10 mit dem dritten Kontaktierungsbereich 35 der dritten Stromschiene 30 elektrisch leitend verbunden und der zweite Kontaktierungsbereich 25 der zweiten Stromschiene 20 ist mit dem vierten Kontaktierungsbereich 45 der vierten Stromschiene 40 elektrisch leitend verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Kontaktierungsbereich 15 mit dem dritten Kontaktierungsbereich 35 durch ein erstes Verbindungsmittel 4 verbunden und der zweite Kontaktierungsbereich 25 ist mit dem vierten Kontaktierungsbereich 45 durch ein zweites Verbindungsmittel 5 verbunden. Das Verbindungsmittel 4, 5 kann beispielsweise als Schraube ausgebildet sein und der erste Kontaktierungsbereich 15 mit dem dritten Kontaktierungsbereich 35 und/oder der zweite Kontaktierungsbereich 25 mit dem vierten Kontaktierungsbereich 45 beispielsweise verschraubt sein. Das Verbindungsmittel 4, 5 kann aber beispielsweise auch als Schweißnaht ausgebildet sein und dementsprechend kann der erste Kontaktierungsbereich 15 mit dem dritten Kontaktierungsbereich 35 und/oder der zweite Kontaktierungsbereich 25 mit dem vierten Kontaktierungsbereich 45 beispielsweise somit auch verschweißt sein. Der erste Kontaktierungsbereich 15 kann mit dem dritten Kontaktierungsbereich 35 und/oder der zweite Kontaktierungsbereich 25 kann mit dem vierten Kontaktierungsbereich 45 auch durch andere geeignete Verbindungsmittel 4, 5 verbunden sein. In 1 ist exemplarisch als erstes Verbindungsmittel 4 eine Schweißnaht und als zweites Verbindungsmittel 5 eine Schraube dargestellt. Natürlich kann aber auch das erste Verbindungsmittel 4 und das zweite Verbindungsmittel 5 eine Schweißnaht sein oder beispielsweise auch das erste Verbindungsmittel 4 und das zweite Verbindungsmittel 5 eine Schraube sein. Die Kontaktierungsbereiche 15, 25, 35 45 können aber auch durch andere geeignete Verbindungsmittel 4, 5 miteinander verbunden sein.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind der erste Stromführungsbereich 11 und der dritte Stromführungsbereich 31 parallel zu dem zweiten Stromführungsbereich 21 und dem vierten Stromführungsbereich 41 angeordnet und von diesen durch einen Spalt 6 beabstandet. So erstrecken sich der erste Stromführungsbereich 11 und der dritte Stromführungsbereich 31 beispielsweise flächig in einer ersten Ebene, die parallel zu einer zweiten Ebene, in der sich der zweite Stromführungsbereich 21 und der vierte Stromführungsbereich 41 erstrecken, angeordnet ist. Durch die parallele Führung der Stromführungsbereiche 11, 21, 31, 41 der Stromschienen 10, 20, 30, 40 bis hin zu den Kanten 14, 24, 34, 44 kann vorteilhaft eine besonders niederinduktive Verbindung der Stromschienen realisiert werden. Durch den Spalt 6 sind die erste Stromschiene 10 und die dritte Stromschiene 30 von der zweiten Stromschiene 20 der vierten Stromschiene 30 elektrisch isoliert. In dem Spalt 6 kann beispielsweise auch ein in den Figuren nicht dargestelltes Isolierelement 7 angeordnet sein, das beispielsweise die erste Stromschiene 10 von der zweiten Stromschiene 20 elektrisch isoliert und/oder die dritte Stromschiene 30 von der vierten Stromschiene 40 isoliert. Das Isolierelement 7 kann beispielsweise flächig ausgebildet sein und beispielsweise ein Papier oder eine Folie aus elektrisch isolierendem Material beispielsweise aus elektrisch isolierenden Kunststoff sein. Das Isolierelement 7 kann beispielsweise auch aus dem Spalt 6 herausragen und beispielsweise auch stoffschlüssig an einer der Stromschienen 10, 20, 30, 40 anhaften. Es können auch mehrere Isolierelemente 7 in dem Spalt 6 angeordnet sein.
Der erste Kontaktierungsbereich 15 und der zweite Kontaktierungsbereich 25 können sich in einer gemeinsamen ersten Erstreckungsebene erstrecken. Gleichzeitig können sich der zweite Kontaktierungsbereich 25 und der vierte Kontaktierungsbereich 45 in einer gemeinsamen zweiten Erstreckungsebene erstrecken (in den Figuren nicht dargestellt). Unter Erstreckungsebene wird im Kontext der vorliegenden Anmeldung eine imaginäre Ebene verstanden, die den ersten Kontaktierungsbereich 15, den zweiten Kontaktierungsbereich 25, den dritten Kontaktierungsbereich 35 oder den vierten Kontaktierungsbereich 45 enthält und sich in alle Richtungen über diese hinaus erstreckt. Die erste Erstreckungsebene und die zweite Erstreckungsebene können beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein.
Weiterhin sind in dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel die Kontaktierungsbereiche 15, 25, 35, 45 jeweils senkrecht zu dem zugehörigen Stromführungsbereich 11, 21, 31, 41 ausgebildet. So ist der erste Kontaktierungsbereich 15 senkrecht zu dem ersten Stromführungsbereich 11 angeordnet, der zweite Kontaktierungsbereich 25 senkrecht zu dem zweiten Stromführungsbereich 21 angeordnet, der dritte Kontaktierungsbereich 35 ist senkrecht zu dem dritten Stromführungsbereich 31 angeordnet und der vierte Kontaktierungsbereich 45 ist senkrecht zu dem vierten Stromführungsbereich 41 angeordnet. Die Kanten 14, 24, 34, 44 begrenzen die jeweils zugehörigen Stromführungsbereiche 11, 21, 31, 41 in Richtung der Kanten 14, 24, 34, 44. Die Kanten 14, 24, 34, 44 bilden somit Ränder der Stromführungsbereiche 11, 21, 31, 41. Gleichzeitig können die Kanten 14, 24, 34, 44 die jeweils zugehörigen Kontaktierungsbereiche 15, 25, 35, 45 in Richtung der Kanten 14, 24, 34, 44 begrenzen. Somit können die Kanten 14, 24, 34, 44 Ränder der Kontaktierungsbereich 15, 25, 35, 45 bilden.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Kontaktierungsbereich 15 im Bereich der ersten Kante 14 senkrecht zu dem ersten Stromführungsbereich 11 angeordnet, der zweite Kontaktierungsbereich 25 ist im Bereich der zweiten Kante 24 senkrecht zu dem zweiten Stromführungsbereich 21 angeordnet, der dritte Kontaktierungsbereich 35 ist im Bereich der dritten Kante 34 senkrecht zu dem dritten Stromführungsbereich 31 angeordnet ist und der vierte Kontaktierungsbereich 45 ist im Bereich der vierten Kante 44 senkrecht zu dem vierten Stromführungsbereich 41 angeordnet.
Weiterhin ist in dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel der erste Kontaktierungsbereich 15 in dem Bereich, in dem er mit dem dritten Kontaktierungsbereich 35 verbunden ist, parallel zu dem dritten Kontaktierungsbereich 35 angeordnet ist und der zweite Kontaktierungsbereich 25 ist in dem Bereich, in dem er mit dem vierten Kontaktierungsbereich 45 verbunden ist, parallel zu dem vierten Kontaktierungsbereich 45 angeordnet.
In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Stromführungsbereich 11 direkt oberhalb des zweiten Stromführungsbereichs 12 angeordnet ist und der dritte Stromführungsbereich 31 ist direkt oberhalb des vierten Stromführungsbereichs 41 angeordnet. Im Kontext der vorliegenden Anmeldung wird unter einem Objekt der erste Stromführungsbereich 11, der zweite Stromführungsbereich 12, der dritte Stromführungsbereich 31 oder der vierte Stromführungsbereichs 41 verstanden. Ist ein erstes Objekt teilweise direkt unterhalb oder teilweise direkt oberhalb eines zweiten Objektes angeordnet, so wird im Kontext der vorliegenden Anmeldung darunter verstanden, dass das erste Objekt und das zweite Objekt relativ zueinander derart angeordnet sind, dass eine senkrechte Projektion des ersten Objekts auf eine zum zweiten Objekt planparallel angeordnete Projektionsebene und eine senkrechte Projektion des zweiten Objekts auf die Projektionsebene zumindest eine Schnittmenge aufweisen.
Selbstverständlich sind auch weitere Ausführungsbeispiele und Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2017/0109715 [0004]

Claims

Verbindungsanordnung (1), insbesondere zur Verwendung in Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, umfassend ein erstes elektrisches und/oder elektronisches Bauteil (2) mit wenigstens einer ersten Stromschiene (10) und wenigstens einer zweiten Stromschiene (20), wobei die erste Stromschiene (10) wenigstens einen ersten Stromführungsbereich (11) mit einer ersten Außenseite (12) und einer ersten Innenseite (13) und wenigstens einen an einer erster Kante (14) von dem ersten Stromführungsbereich (11) in Richtung der ersten Außenseite (12) abgewinkelten ersten Kontaktierungsbereich (15) umfasst, und wobei die zweite Stromschiene (20) wenigstens einen zweiten Stromführungsbereich (21) mit einer zweiten Außenseite (22) und einer zweiten Innenseite (23) und wenigstens einen an einer zweiten Kante (24) von dem zweiten Stromführungsbereich (21) in Richtung der zweiten Außenseite (22) abgewinkelten zweiten Kontaktierungsbereich (25) umfasst, weiterhin umfassend ein zweites elektrisches und/oder elektronisches Bauteil (3) mit wenigstens einer dritten Stromschiene (30) und wenigstens einer vierten Stromschiene (40), wobei die dritte Stromschiene (30) wenigstens einen dritten Stromführungsbereich (31) mit einer dritten Außenseite (32) und einer dritten Innenseite (33) und wenigstens einen an einer dritten Kante (34) von dem dritten Stromführungsbereich (31) in Richtung der dritten Außenseite (32) abgewinkelten dritten Kontaktierungsbereich (35) umfasst und wobei die vierte Stromschiene (40) wenigstens einen vierten Stromführungsbereich (41) mit einer vierten Außenseite (42) und einer vierten Innenseite (43) und wenigstens einen an einer vierten Kante (44) von dem vierten Stromführungsbereich (41) in Richtung der vierten Außenseite (42) abgewinkelten vierten Kontaktierungsbereich (45) umfasst, wobei der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) elektrisch leitend verbunden ist und der zweite Kontaktierungsbereich (25) mit dem vierten Kontaktierungsbereich (45) elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Innenseite (13) und die dritte Innenseite (33) zumindest in dem Bereich, in dem der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) verbunden ist, der zweiten Innenseite (23) und/oder der vierten Innenseite (43) gegenüberliegen.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromführungsbereich (11) und der dritte Stromführungsbereich (31) zumindest in dem Bereich, in dem der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) verbunden ist, parallel zu dem zweiten Stromführungsbereich (21) und dem vierten Stromführungsbereich (41) angeordnet sind und von diesen durch wenigstens einen Spalt (6) beabstandet sind.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktierungsbereich (15) und der zweite Kontaktierungsbereich (25) eine gemeinsame erste Erstreckungsebene aufweisen und/oder der zweite Kontaktierungsbereich (25) und der vierte Kontaktierungsbereich (45) eine gemeinsame zweite Erstreckungsebene aufweisen.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktierungsbereich (15) wenigstens im Bereich der ersten Kante (14) senkrecht zu dem ersten Stromführungsbereich (11) angeordnet ist und/oder der zweite Kontaktierungsbereich (25) wenigstens im Bereich der zweiten Kante (25) senkrecht zu dem zweiten Stromführungsbereich (21) angeordnet ist und/oder der dritte Kontaktierungsbereich (35) wenigstens im Bereich der dritten Kante (34) senkrecht zu dem dritten Stromführungsbereich (31) angeordnet ist und/oder der vierte Kontaktierungsbereich (45) wenigstens im Bereich der vierten Kante (44) senkrecht zu dem vierten Stromführungsbereich (41) angeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktierungsbereich (15) zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) verbunden ist, parallel zu dem dritten Kontaktierungsbereich (35) angeordnet ist und/oder dass der zweite Kontaktierungsbereich (25) zumindest in dem Bereich, in dem er mit dem vierten Kontaktierungsbereich (45) verbunden ist, parallel zu dem vierten Kontaktierungsbereich (45) angeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (B10) der ersten Stromschiene (10) gleich einer Breite (B20) der zweiten Stromschiene (20) ist und/oder dass eine Breite (B30) der dritten Stromschiene (30) gleich einer Breite (B40) der vierten Stromschiene (40) ist.
Elektronische Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stromführungsbereich (11) zumindest teilweise direkt oberhalb oder zumindest teilweise direkt unterhalb des zweiten Stromführungsbereichs (12) angeordnet ist und/oder der dritte Stromführungsbereich (31) zumindest teilweise oberhalb oder zumindest teilweise direkt unterhalb des vierten Stromführungsbereichs (41) angeordnet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) durch ein erstes Verbindungsmittel (4) verbunden ist und/oder der zweite Kontaktierungsbereich (25) mit dem vierten Kontaktierungsbereich (45) durch ein zweites Verbindungsmittel (5) verbunden ist, wobei das erste Verbindungsmittel (4) und/oder das zweite Verbindungsmittel (5) als Schraube ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktierungsbereich (15) mit dem dritten Kontaktierungsbereich (35) durch ein erstes Verbindungsmittel (4) verbunden ist und/oder der zweite Kontaktierungsbereich (25) mit dem vierten Kontaktierungsbereich (45) durch ein zweites Verbindungsmittel (5) verbunden ist, wobei das erste Verbindungsmittel (4) und/oder das zweite Verbindungsmittel (5) als Schweißnaht ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Spalt (6) wenigstens ein Isolierelement (7) angeordnet ist.