DE102016223166A1 - Switching device for the electrical connection and / or disconnection of a battery system - Google Patents

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Abstract

Schaltvorrichtung (10) zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten von einem Batteriesystem (100), welches zumindest einen elektrischen Energiespeicher (110) aufweist, mit einem elektrischen Stecker (11), der zumindest einen ersten Eingangskontakt (12.1) und ein Gehäuse (13) zur elektrischen Isolation aufweist, wobei der Eingangskontakt (12.1) zur Verbindung des Batteriesystems (100) dient. Weiterhin aufweisend zumindest eine ersten steuerbaren Schaltelement (14.1), womit eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingangskontakt (12.1) und einem Ausgangskontakt (15.1), welcher zur Verbindung mit einem externen Verbraucher, insbesondere mit einem zumindest teilweise elektrisch antreibbaren Fahrzeug, dient, steuerbar ist. Das steuerbare Schaltelement (14.1) ist im Stecker (11) integriert.Switching device (10) for electrical connection and / or disconnection of a battery system (100), which has at least one electrical energy store (110), with an electrical plug (11), the at least one first input contact (12.1) and a housing (13 ) for electrical insulation, wherein the input contact (12.1) for connecting the battery system (100) is used. Further comprising at least a first controllable switching element (14.1), whereby an electrical connection between the input contact (12.1) and an output contact (15.1), which serves for connection to an external consumer, in particular with an at least partially electrically driven vehicle, is controllable. The controllable switching element (14.1) is integrated in the plug (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten von einem Batteriesystem gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie ein Batteriesystem für ein zumindest tlw. elektrisch antreibbares Fahrzeug gemäß dem unabhängigen Systemanspruch.The present invention relates to a switching device for the electrical connection and / or disconnection of a battery system according to the preamble of the independent device claim and a battery system for a at least partially electrically driven vehicle according to the independent system claim.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, dass für ein Zu- und Abschalten eines Batteriesystems, z. B. in Elektrofahrzeugen, sog. Battery Disconnect Units (BDU) in die Batteriesysteme eingebaut werden. Wesentliche Bestandteile der BDUs sind eine Schaltvorrichtung zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten von Batteriesystemen. Derartige Schaltvorrichtungen werden in den Plus- und/oder Minuspolpfad des Batteriesystems verbaut. Die Schaltvorrichtungen weisen zumindest einen Stecker und ein steuerbares Schaltelement auf, welche eine eigene separate Halterung für die Befestigung im Batteriesystem und/oder im Fahrzeug aufweisen. Dabei werden die einzelnen Bauteile in einer Trägerplatte oder in einem Gehäuse separat eingeschraubt und dann über elektrische Leitungen miteinander verbunden. Die elektrischen Leitungen werden dabei meist an den Stecker oder an ein steuerbares Schaltelement zur Kontaktierung angeschraubt.It is known that for a connection and disconnection of a battery system, for. B. in electric vehicles, so-called. Battery Disconnect Units (BDU) are installed in the battery systems. Essential components of the BDUs are a switching device for the electrical connection and / or disconnection of battery systems. Such switching devices are installed in the plus and / or minus pole path of the battery system. The switching devices have at least one plug and a controllable switching element, which have their own separate holder for attachment in the battery system and / or in the vehicle. The individual components are screwed separately in a carrier plate or in a housing and then connected to each other via electrical lines. The electrical cables are usually screwed to the plug or to a controllable switching element for contacting.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Schaltvorrichtung zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten von einem Batteriesystem vorgeschlagen. Erfindungsgemäß weist die Schaltvorrichtung einen elektrischen Stecker auf, der zumindest einen ersten Eingangskontakt und ein Gehäuse zur elektrischen Isolation aufweist, wobei der Eingangskontakt zur Verbindung des Batteriesystems dient. Zumindest ein erstes steuerbares Schaltelement dient zur elektrischen Verbindung zwischen dem Eingangskontakt und einem Ausgangskontakt, wobei der Ausgangskontakt zur Verbindung mit einem externen Verbraucher, insbesondere mit einem zumindest tlw. elektrisch antreibbaren Fahrzeug dient und wodurch die elektrische Verbindung zwischen dem Eingangskontakt und dem Ausgangskontakt steuerbar ist. Erfindungsgemäß ist das steuerbare Schaltelement dabei im Stecker, insbesondere baulich, d. h. mechanisch, integriert. Durch die Integration der einzelnen Bauteile in den Stecker werden gegenüber dem Stand der Technik weniger Bauteile notwendig, da ein zusätzliches Gehäuse, Halterungen, Trägerplatten und/oder zusätzliche elektrische Leitungen im Wesentlichen eingespart werden können. Außerdem können Übergangswiderstände zwischen den elektrischen Bauteilen vermieden werden. Darüber hinaus ermöglicht die mechanische Integration des steuerbaren Schaltelementes in dem Stecker, dass das Eigengewicht des steuerbaren Schaltelementes und/oder der weiteren Anbauteile gegen Beschleunigungskräfte, bspw. durch Erschütterung, gesichert sind, sodass ein Verbiegen und/oder Abbrechen des steuerbaren Schaltelementes und/oder der weiteren Anbauteile im Wesentlichen vermieden werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen steuerbaren Schaltelement kann es sich bspw. um ein Relais, ein Schütz und/oder einen Halbleiterschalter handeln. Auch sich davon unterscheidende, insbesondere fernbetätigbare Schalter zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten, sind erfindungsgemäß denkbar. Der Stecker, insbesondere das Gehäuse des Steckers, ist ein Spritzgussteil (insbesondere aus Kunststoff), wobei die Eingangs- und/oder Ausgangskontakte, insbesondere das steuerbare Schaltelement, in das Gehäuse des Steckers zumindest tlw. baulich integriert sind, d. h. bspw. von dem Gehäuse umspritzt sind. Das Gehäuse des Steckers dient vorzugsweise zur elektrischen Isolation und/oder als Schutz vor Umwelteinflüssen sowie mechanischen Einflüssen auf die Eingangs- und/oder Ausgangskontakte sowie auf das steuerbare Schaltelement. Der Eingangskontakt, der Ausgangskontakt und/oder das steuerbare Schaltelement können dabei abschnittsweise und/oder vollständig in dem Gehäuse des Steckers untergebracht, d. h. von dem Gehäuse umschlossen, sein. Der Eingangskontakt dient zur Verbindung des Batteriesystems, sodass elektrische Energie vom Batteriesystem an einen externen Verbraucher, insbesondere ein zumindest tlw. elektrisch antreibbares Fahrzeug, übertragbar ist. Das steuerbare Schaltelement kann eine derartige elektrische Übertragung aktivieren und/oder deaktivieren, wobei das Schaltelement zumindest zwei Schaltstellungen aufweist und fernbetätigbar ausgebildet ist, sodass zumindest ein Stromkreis aktiviert und/oder weitere Stromkreise geschaltet werden können.According to a first aspect of the invention, a switching device for the electrical connection and / or disconnection of a battery system is proposed. According to the invention, the switching device has an electrical plug which has at least one first input contact and a housing for electrical insulation, wherein the input contact serves to connect the battery system. At least a first controllable switching element is used for electrical connection between the input contact and an output contact, wherein the output contact for connection to an external consumer, in particular with a at least tlw. Electrically driven vehicle and whereby the electrical connection between the input contact and the output contact is controllable. According to the invention, the controllable switching element is in the plug, in particular structurally, d. H. mechanically, integrated. By integrating the individual components into the plug, fewer components are required compared with the prior art, since an additional housing, holders, carrier plates and / or additional electrical lines can be substantially saved. In addition, contact resistance between the electrical components can be avoided. In addition, the mechanical integration of the controllable switching element in the plug that the weight of the controllable switching element and / or the other attachments against acceleration forces, eg. By vibration, are secured so that bending and / or breaking off the controllable switching element and / or other attachments can be substantially avoided. The controllable switching element according to the invention may be, for example, a relay, a contactor and / or a semiconductor switch. Also differing, in particular remotely controllable switch for electrical connection and / or disconnection, the invention conceivable. The plug, in particular the housing of the plug, is an injection molded part (in particular made of plastic), wherein the input and / or output contacts, in particular the controllable switching element, are at least partially integrated structurally into the housing of the plug, d. H. For example, are encapsulated by the housing. The housing of the plug is preferably used for electrical insulation and / or protection against environmental influences and mechanical influences on the input and / or output contacts and on the controllable switching element. The input contact, the output contact and / or the controllable switching element can thereby partially and / or completely housed in the housing of the plug, d. H. enclosed by the housing. The input contact is used to connect the battery system, so that electrical energy from the battery system to an external consumer, in particular a at least partially electrically driven vehicle, is transferable. The controllable switching element can activate and / or deactivate such an electrical transmission, wherein the switching element has at least two switching positions and is designed to be remote-controlled, so that at least one circuit can be activated and / or further circuits can be switched.

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung bildet somit einen wesentlichen Bestandteil einer Battery Disconnect Unit (BDU) und ermöglicht die Integration des steuerbaren Schaltelementes in den Stecker. Durch den Entfall von zusätzlichen Bauteilen und fertigungstechnischen Verbindungsschritten können die Kosten reduziert und bspw. elektrische Übergangswiderstände reduziert werden, sodass auch eine Verlustleistung reduziert werden kann. Darüber hinaus benötigt eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung weniger Bauraum im Batteriesystem oder im Fahrzeug, da zusätzliche Gehäuse und/oder Trägerelemente eingespart werden können. Somit ist auch eine Gewichtsreduzierung der Schaltvorrichtung und damit des Batteriesystems erzielbar.The switching device according to the invention thus forms an integral part of a Battery Disconnect Unit (BDU) and allows the integration of the controllable switching element in the plug. The elimination of additional components and manufacturing connection steps, the cost can be reduced and, for example, electrical contact resistance can be reduced, so that a power loss can be reduced. In addition, a switching device according to the invention requires less space in the battery system or in the vehicle, since additional housing and / or support elements can be saved. Thus, a weight reduction of the switching device and thus of the battery system can be achieved.

Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung beschrieben worden sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Batteriesystem und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.Further features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case apply Features and details which have been described in connection with the switching device according to the invention, of course, also in connection with the battery system according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or can be.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung beschrieben.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are described.

Im Rahmen der Erfindung kann eine, insbesondere elektrische, Sicherung vorgesehen sein, wobei die Sicherung im Stecker integriert ist. Die Sicherung ist zumindest elektrisch mit dem steuerbaren Schaltelement, dem Eingangskontakt und/oder dem Ausgangskontakt verbunden. Vorzugsweise handelt es sich bei der Sicherung um eine Überstromschutzeinrichtung, sodass ein elektrischer Stromkreis bei einer festgelegten Stromstärke unterbrochen werden kann. Bei der Sicherung kann es sich im Rahmen der Erfindung bspw. um eine Schmelzsicherung oder um einen Leitungsschutzschalter handeln. Im Rahmen der Erfindung kann die Sicherung dabei vollständig oder zumindest abschnittsweise in den Stecker, insbesondere das Gehäuse des Steckers, integriert sein. Dementsprechend kann auch die Sicherung von dem Gehäuse, welches vorzugsweise als ein Spritzgussteil ausgebildet ist, umspritzt sein oder in und/oder an dem Gehäuse kraft- und/oder formschlüssig angeordnet sein. Durch die Integration der Sicherung im Stecker können zusätzliche Leitungsverbindungen zumindest gekürzt werden, sodass Übergangswiderstände und Leitungsverluste weiter reduziert werden können. Hiermit wird auch der Bauraum für eine zusätzliche Sicherung außerhalb der Schaltvorrichtung eingespart.In the context of the invention may be provided, in particular electrical, fuse, the fuse is integrated in the plug. The fuse is at least electrically connected to the controllable switching element, the input contact and / or the output contact. Preferably, the fuse is an overcurrent protection device so that an electrical circuit can be interrupted at a fixed current level. The fuse may be, for example, a fuse or a circuit breaker within the scope of the invention. In the context of the invention, the fuse can thereby be completely or at least partially integrated into the plug, in particular the housing of the plug. Accordingly, the fuse from the housing, which is preferably designed as an injection molded part, be encapsulated or force and / or positively arranged in and / or on the housing. By integrating the fuse in the connector, additional cable connections can at least be shortened so that contact resistance and line losses can be further reduced. Hereby, the space for additional security outside the switching device is saved.

Es ist des Weiteren denkbar, dass zumindest ein zweiter Eingangskontakt zur Verbindung des Batteriesystems mit einem externen Verbraucher, insbesondere einem zumindest tlw. elektrisch antreibbaren Fahrzeug, vorgesehen ist, wobei der zweite Eingangskontakt mit einem zweiten steuerbaren Schaltelement elektrisch verbunden und der zweite Eingangskontakt und das zweite steuerbare Schaltelement in dem Stecker integriert sind. Somit ist es denkbar, dass eine bipolare Abschaltung des Batteriesystems erzielbar ist, wobei ein erstes steuerbares Schaltelement, z. B. zur Abschaltung des Minuspols, und ein zweites schaltbares Schaltelement zur Abschaltung des Pluspols eingesetzt wird. Darüber hinaus kann ein zweiter Ausgangskontakt an dem zweiten steuerbaren Schaltelement angeordnet sein.It is furthermore conceivable that at least one second input contact is provided for connecting the battery system to an external consumer, in particular a vehicle which is at least partially electrically drivable, wherein the second input contact is electrically connected to a second controllable switching element and the second input contact and the second input contact controllable switching element are integrated in the plug. Thus, it is conceivable that a bipolar shutdown of the battery system can be achieved, wherein a first controllable switching element, for. B. for switching off the negative terminal, and a second switchable switching element for switching off the positive pole is used. In addition, a second output contact can be arranged on the second controllable switching element.

Beim zweiten Eingangskontakt, dem zweiten steuerbaren Schaltelement und dem zweiten Ausgangskontakt kann zwischen dem zweiten Eingangskontakt, dem zweiten steuerbaren Schaltelement und/oder dem zweiten Ausgangskontakt eine Sicherung, insbesondere eine elektrische Sicherung, zwischengeschaltet sein. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Überstromschutzeinrichtung, welche den elektrischen Stromkreis bei Überschreitung einer festgelegten Stromstärke unterbricht. Hierbei kann es sich ebenfalls um eine Schmelzsicherung oder einen Leitungsschutzschalter handeln.At the second input contact, the second controllable switching element and the second output contact, a fuse, in particular an electrical fuse, may be interposed between the second input contact, the second controllable switching element and / or the second output contact. This is preferably an overcurrent protection device, which interrupts the electrical circuit when exceeding a specified current. This may also be a fuse or a circuit breaker.

Das zweite steuerbare Schaltelement kann erfindungsgemäß als ein Relais, Halbleiterschalter und/oder Schütz ausgebildet sein. Bei der Integration eines zweiten steuerbaren Schaltelements in den Stecker kann bei einer bipolaren Abschaltung des Batteriesystems gleichzeitig Bauraum gegenüber dem Stand der Technik eingespart werden, sodass zusätzliche Gehäuse und/oder Trägerelemente eingespart werden können.The second controllable switching element may be formed according to the invention as a relay, semiconductor switch and / or contactor. In the integration of a second controllable switching element in the connector can be saved in a bipolar shutdown of the battery system at the same time space compared to the prior art, so that additional housing and / or support elements can be saved.

Vorteilhafterweise kann zumindest ein Eingangskontakt mit zumindest einem zugeordneten Ausgangskontakt formschlüssig verbunden, insbesondere verschraubt, sein. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn der Eingangskontakt ein Innengewinde und der zugeordnete Ausgangskontakt ein Außengewinde oder umgekehrt aufweist, sodass die beiden zugeordneten Kontakte formschlüssig miteinander verschraubt werden können. Jeweils einem Eingangskontakt ist jeweils ein Ausgangskontakt zugeordnet, wobei diese erfindungsgemäß formschlüssig miteinander verbunden werden können. Dabei ist es denkbar, dass die jeweils zugeordneten Kontakte gesteckt, geschraubt, geclipst und/oder zur weiteren Reduzierung des Übergangswiderstands verschweißt und/oder verlötet werden. Durch die formschlüssige, insbesondere schraubbare, Verbindung, wird eine erleichterte Montage der Schaltvorrichtung, insbesondere am Batteriesystem, ermöglicht. Auch ist es denkbar, dass bei Defekten an zumindest einem steuerbaren Schaltelement, einem Eingangs- und/oder Ausgangskontakt diese ausgetauscht werden können. Des Weiteren ermöglicht der formschlüssige Verbund des Eingangskontakts mit dem jeweils zugeordneten Ausgangskontakt eine Verbindung ohne zusätzliche Leitungen, sodass zum einen Gewicht und Materialkosten eingespart werden können und gleichzeitig der Bauraum kompakt gehalten werden kann.Advantageously, at least one input contact can be positively connected, in particular screwed, to at least one assigned output contact. For this purpose, it is advantageous if the input contact has an internal thread and the associated output contact has an external thread or vice versa, so that the two associated contacts can be screwed together in a form-fitting manner. In each case an input contact is assigned in each case an output contact, which according to the invention can be positively connected with each other. It is conceivable that the respective associated contacts plugged, screwed, clipped and / or welded to further reduce the contact resistance and / or soldered. The positive, in particular screwed, connection, a facilitated installation of the switching device, in particular on the battery system, allows. It is also conceivable that in the case of defects in at least one controllable switching element, an input and / or output contact, these can be exchanged. Furthermore, the positive connection of the input contact with the respective associated output contact allows a connection without additional lines, so that on the one hand weight and material costs can be saved and at the same time the space can be kept compact.

Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass der Eingangskontakt und der Ausgangskontakt (geometrisch) linear im Stecker angeordnet sind. Unter linear soll im Rahmen der Erfindung eine gradlinige Beschaffenheit, d. h. ein auf im Wesentlichen ein und derselben Ebene angeordneter Eingangskontakt und dem dazu geordneten Ausgangskontakt im Stecker verstanden werden. Der Eingangskontakt und der jeweils zugeordnete Ausgangskontakt können somit linear im Stecker der Schaltvorrichtung angeordnet und miteinander über das steuerbare Schaltelement verbunden sein. Somit ist es möglich, dass der Eingangskontakt auf einer gegenüberliegenden Seite des Gehäuses des Steckers zum Ausgangskontakt angeordnet ist, sodass an dem Ausgangskontakt ein weiteres elektrisches Bauteil, bspw. der BDU und/oder ein elektrischer Verbraucher, angeschlossen, bspw. verschraubt und/oder geclipst und/oder verschweißt und/oder gesteckt werden kann. Dementsprechend kann der kürzeste Verbindungsweg zwischen dem Eingangskontakt und dem Ausgangskontakt innerhalb des Steckers zur elektrisch leitfähigen Verbindung genutzt werden, wodurch Leitungs- und/oder Übergangswiderstände weiter reduzierbar sind.In the context of the invention, it is conceivable that the input contact and the output contact (geometric) are arranged linearly in the plug. Linear is to be understood in the context of the invention, a straight-line nature, ie arranged on substantially one and the same level input contact and the associated output contact in the plug. The input contact and the respectively assigned output contact can thus arranged linearly in the plug of the switching device and be connected to each other via the controllable switching element. Thus, it is possible that the input contact is arranged on an opposite side of the housing of the plug to the output contact, so that at the output contact another electrical component, such as the BDU and / or an electrical load, connected, for example. Screwed and / or clipped and / or welded and / or plugged. Accordingly, the shortest connection path between the input contact and the output contact can be used within the plug for electrically conductive connection, whereby line and / or contact resistances are further reduced.

Vorteilhafterweise kann ein Verbindungselement vorgesehen sein, wobei das Verbindungselement mit dem ersten und/oder dem zweiten Eingangs- und/oder Ausgangskontakt elektrisch leitfähig verbunden ist. Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Eingangskontakt und der Ausgangskontakt nicht linear im Stecker angeordnet sind und insbesondere der Eingang zum steuerbaren Schaltelement und der Ausgang zum steuerbaren Schaltelement auf einer Seite des steuerbaren Schaltelements angeordnet sind. Somit kann über ein erfindungsgemäßes Verbindungselement eine Verbindung zu einem weiteren elektrischen Bauteil der BDU und/oder des Batteriesystems erfolgen und gleichzeitig die integrierte Bauweise der Schaltvorrichtung aufrechterhalten werden. Dabei kann das Verbindungselement als Draht, Litze, Blech, Stanzgitter und/oder Schiene, insbesondere aus Kupfer, ausgebildet sein und insbesondere elektrisch leitfähig mit dem ersten und/oder zweiten Eingangs- und/oder Ausgangskontakt verbunden sein. Besonders bevorzugt ist das Verbindungselement mit dem ersten und/oder zweiten Ausgangskontakt an dem steuerbaren Schaltelement verbunden und dient zur elektrisch leitfähigen Verbindung eines nachgeschalteten elektrischen Bauteils.Advantageously, a connecting element can be provided, wherein the connecting element is electrically conductively connected to the first and / or the second input and / or output contact. An inventive connecting element is particularly advantageous when the input contact and the output contact are not arranged linearly in the plug and in particular the input to the controllable switching element and the output to the controllable switching element are arranged on one side of the controllable switching element. Thus, via a connecting element according to the invention, a connection can be made to a further electrical component of the BDU and / or the battery system and at the same time the integrated design of the switching device can be maintained. In this case, the connecting element as a wire, strand, sheet metal, stamped grid and / or rail, in particular made of copper, be formed and in particular be electrically conductively connected to the first and / or second input and / or output contact. Particularly preferably, the connecting element is connected to the first and / or second output contact on the controllable switching element and serves for the electrically conductive connection of a downstream electrical component.

Im Rahmen der Erfindung kann an dem Gehäuse zumindest ein Befestigungsmittel angeordnet sein, wodurch das Gehäuse des Steckers der Schaltvorrichtung an dem Batteriesystem und/oder an einem Fahrzeug und/oder an einer BDU fixierbar ist. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich bspw. um eine Ausnehmung am Gehäuse des Steckers handeln, wobei in die Ausnehmung ein Fixierelement, bspw. eine Schraube und/oder eine Steckverbindung anordbar ist. Somit kann das Befestigungsmittel zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung des Gehäuses mit dem Batteriesystem und/oder einem Teil des Fahrzeugs und/oder der Battery Disconnect Unit ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das Befestigungsmittel erfindungsgemäß als ein Rastmittel, eine Rastkupplung und/oder eine Steckverbindung ausgebildet sein. Über ein Rastmittel kann das Gehäuse an dem Batteriesystem und/oder an einem Bauteil des Fahrzeugs kraft- und/oder formschlüssig verrastet werden. Eine Rastkupplung dient zur kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung und kann bspw. mit einem Gegenstück am Batteriesystem und/oder am Fahrzeug gekuppelt werden. Die Steckverbindung, die Rastkupplung und/oder das Rastmittel dienen vorzugsweise zur zusätzlichen kraft- und/oder formschlüssigen Verbindung der Schaltvorrichtung, sodass neben den Eingangs- und/oder Ausgangskontakten eine mechanische Verbindung über das Befestigungsmittel mit weiteren Bauteilen herstellbar ist. Dabei kann ein erfindungsgemäßes Befestigungsmittel auch als Verdrehsicherung dienen, sodass mechanische Einflüsse auf die Schaltvorrichtung, insbesondere die Eingangs- und/oder Ausgangskontakte reduziert werden können.In the context of the invention, at least one fastening means can be arranged on the housing, whereby the housing of the plug of the switching device can be fixed to the battery system and / or to a vehicle and / or to a BDU. The fastening means may be, for example, a recess on the housing of the plug, wherein in the recess a fixing element, for example. A screw and / or a plug connection can be arranged. Thus, the fastening means for non-positive and / or positive connection of the housing with the battery system and / or a part of the vehicle and / or the Battery Disconnect Unit may be formed. In addition, the fastening means according to the invention can be designed as a latching means, a detent coupling and / or a plug connection. About a locking means, the housing on the battery system and / or on a component of the vehicle non-positively and / or positively locked. A detent coupling is used for non-positive and / or positive connection and can, for example, be coupled with a counterpart on the battery system and / or on the vehicle. The plug connection, the latching coupling and / or the latching means are preferably used for additional non-positive and / or positive connection of the switching device, so that in addition to the input and / or output contacts, a mechanical connection via the fastening means with other components can be produced. In this case, an inventive fastening means can also serve as anti-rotation, so that mechanical influences on the switching device, in particular the input and / or output contacts can be reduced.

Es ist des Weiteren denkbar, dass das steuerbare Schaltelement in Signalverbindung mit einer Elektronikeinheit, insbesondere einem Batterie-Management-System, einer Battery Disconnect Unit und/oder einem Cell Supervision Circuit, steht, wobei insbesondere das Steuerelement eine Steuerleitung aufweist, die das steuerbare Schaltelement mit der Elektronikeinheit signaltechnisch verbindet. Über die Signalverbindung kann das steuerbare Schaltelement aktiviert und/oder deaktiviert werden, sodass der Stromkreis über die Signalverbindung durch eine Elektronikeinheit steuerbar ist. It is furthermore conceivable that the controllable switching element is in signal connection with an electronics unit, in particular a battery management system, a battery disconnect unit and / or a cell supervision circuit, wherein in particular the control element has a control line which controls the controllable switching element connects with the electronic unit signal technically. Via the signal connection, the controllable switching element can be activated and / or deactivated, so that the circuit via the signal connection by an electronic unit is controllable.

Die Signalverbindung kann im Rahmen der Verbindung dabei drahtlos oder über eine elektrische Steuerleitung, parallel zu den übrigen Verbindungen, herstellbar sein.In the context of the connection, the signal connection can be produced wirelessly or via an electrical control line, parallel to the other connections.

Vorteilhafterweise können zumindest ein Vorladewiderstand, ein Hochvoltanschluss und/oder eine Verdrehsicherung vorgesehen sein, wobei der Vorladewiderstand, die Verdrehsicherung und/oder der Hochvoltanschluss in dem Gehäuse des Steckers integriert sind. Dementsprechend können weitere Bauteile im Stecker integriert sein und somit gegenüber mechanischen Einflüssen, bspw. infolge von Beschleunigungskräften, geschützt werden. Darüber hinaus kann durch eine Integration eines Vorladewiderstands, eines Hochvoltanschlusses und/oder einer Verdrehsicherung Bauraum und Gewicht eingespart werden. Der Vorladewiderstand, der Hochvoltanschluss oder die Verdrehsicherung können dabei zumindest tlw. oder vollständig in dem Gehäuse des Steckers integriert, insbesondere von dem Gehäuse umspritzt, sein.Advantageously, at least one precharge resistor, a high-voltage connection and / or an anti-twist device can be provided, wherein the precharge resistor, the anti-rotation device and / or the high-voltage connection are integrated in the housing of the plug. Accordingly, further components can be integrated in the plug and thus protected against mechanical influences, for example. As a result of acceleration forces. In addition, space and weight can be saved by integrating a pre-charging resistor, a high-voltage connection and / or an anti-twist device. The pre-charging resistor, the high-voltage connection or the anti-twist device can be at least partly or completely integrated in the housing of the connector, in particular encapsulated by the housing.

Vorteilhafterweise kann der Eingangs- und/oder der Ausgangskontakt einen Querschnitt zwischen ungefähr 1mm2 und ungefähr 20 mm2, bevorzugt zwischen ungefähr 2,5 mm2 und ungefähr 15 mm2, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 4 mm2 und ungefähr 10 mm2 aufweisen. Je nach Leistungsfähigkeit des Batteriesystems kann somit der Querschnitt des Eingangs- und/oder Ausgangskontaktes ausgebildet sein.Advantageously, the input and / or output contact may have a cross-section between about 1 mm 2 and about 20 mm 2 , preferably between about 2.5 mm 2 and about 15 mm 2 , more preferably between about 4 mm 2 and about 10 mm 2 . Depending on the performance of the battery system can thus be formed, the cross section of the input and / or output contact.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Batteriesystem für ein zumindest tlw. elektrisch antreibbares Fahrzeug vorgeschlagen. Das Batteriesystem weist dabei eine Mehrzahl an elektrischen Energiespeichern sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zu- und/oder Abschalten des Batteriesystems auf. Dementsprechend ergeben sich für das erfindungsgemäße Batteriesystem sämtliche Vorteile wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung beschrieben worden sind. Unter einem elektrischen Energiespeicher kann im Rahmen der Erfindung insbesondere ein elektrochemischer Energiespeicher und/oder ein elektrostatischer Energiespeicherverbund verstanden werden.According to a second aspect of the invention, a battery system for an at least partially electrically driven vehicle is proposed. The battery system in this case has a plurality of electrical energy storage devices and a device according to the invention for connecting and / or disconnecting the battery system. Accordingly, all advantages for the battery system according to the invention as they have already been described in connection with the switching device according to the invention. In the context of the invention, an electrical energy store can be understood to be, in particular, an electrochemical energy store and / or an electrostatic energy store network.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder der Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:

  • 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,
  • 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung und
  • 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
Further, measures improving the invention will become apparent from the following description of some embodiments of the invention, which are shown schematically in the figures. All of the claims, the description and / or the drawings resulting features and / or advantages, including design details, spatial arrangements may be essential to the invention, both for themselves and in the various combinations. It should be noted that the figures have only descriptive character and are not intended to limit the invention in any way. Show it:
  • 1 a first embodiment of a switching device according to the invention,
  • 2 a further embodiment of a switching device according to the invention and
  • 3 a further embodiment of a switching device according to the invention.

In 1 ist eine erste denkbare Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10 zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten von einem Batteriesystem gezeigt. Die Schaltvorrichtung 10 weist einen elektrischen Stecker 11 auf, der zumindest einen ersten Eingangskontakt 12.1 und ein Gehäuse 13 zur elektrischen Isolation aufweist, wobei der Eingangskontakt 12.1 zur Verbindung des Batteriesystems dient. Darüber hinaus weist die Schaltvorrichtung 10 ein steuerbares Schaltelement 14.1 auf, womit eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingangskontakt 12.1 und einem Eingangskontakt 15.1, welcher zur Verbindung mit einem externen Verbraucher, insbesondere mit einem zumindest tlw. elektrisch antreibbaren Fahrzeug, dient, steuerbar ist. Das steuerbare Schaltelement 14.1 ist dabei baulich in dem Stecker 11 der Vorrichtung 10 integriert. Das steuerbare Schaltelement 14.4 ist dabei zumindest abschnittsweise in dem Gehäuse 13 des Steckers 11 baulich integriert und somit mechanisch zumindest abschnittsweise von dem Gehäuse 13 umgeben und somit kraft- und formschlüssig gehalten. Das steuerbare Schaltelement 14 kann dabei bspw. umspritzt von dem als Spritzgussteil ausgebildeten Gehäuse 13 zumindest abschnittsweise umgeben sein. Das steuerbare Schaltelement 14.1 weist einen Ausgangskontakt 15.1 auf, wobei der Ausgangskontakt 15.1 an einer ersten Seite formschlüssig mit dem Eingangskontakt 12.1 ausgebildet ist und an einer zweiten Seite, welche sich gegenüberliegend am steuerbaren Schaltelement 14.1 befindet, sich hinauserstreckt. Der Eingangskontakt 12.1 und das zweite Ende des Ausgangskontakts 15.1 sind somit versetzt zueinander in unterschiedlichen Ebenen der Schaltvorrichtung 10 am Stecker 11 angeordnet. Die 1 zeigt eine Seitenansicht der Schaltvorrichtung 10 in einem Halbschnitt. Darüber hinaus ist an der Schaltvorrichtung 10 eine Sicherung 16 im Gehäuse 13 des Steckers 11 angeordnet. Die Sicherung 16 ist dabei elektrisch mit dem Eingangskontakt 12.1 verbunden. Darüber hinaus ist an dem Gehäuse 13 des Steckers 11 an zwei Seiten jeweils ein Befestigungsmittel 18 ausgebildet. In 1 handelt es sich bei dem Befestigungsmittel 18 um einen Materialdurchbruch in einem Vorsatz des Gehäuses 13. Das Befestigungsmittel 18 ist derart an dem Gehäuse 13 angeordnet, dass das Gehäuse 13 an dem Batteriesystem und/oder an einem Fahrzeug, insbesondere kraftschlüssig, fixierbar ist.In 1 is a first conceivable embodiment of the switching device according to the invention 10 shown for electrical connection and / or shutdown of a battery system. The switching device 10 has an electrical plug 11 on, the at least one first input contact 12.1 and a housing 13 for electrical insulation, wherein the input contact 12.1 used to connect the battery system. In addition, the switching device 10 a controllable switching element 14.1 on, bringing an electrical connection between the input contact 12.1 and an input contact 15.1 which is for connection to an external consumer, in particular with a at least partially electrically driven vehicle serves, is controllable. The controllable switching element 14.1 is structurally in the plug 11 the device 10 integrated. The controllable switching element 14.4 is at least partially in the housing 13 of the plug 11 integrated structurally and thus mechanically at least partially from the housing 13 surrounded and thus held positive and positive. The controllable switching element 14 can, for example, encapsulated by the housing formed as an injection molded part 13 be surrounded at least in sections. The controllable switching element 14.1 has an output contact 15.1 on, with the output contact 15.1 on a first side form-fitting with the input contact 12.1 is formed and on a second side, which is opposite to the controllable switching element 14.1 is located, outstretched. The input contact 12.1 and the second end of the output contact 15.1 are thus offset from each other in different levels of the switching device 10 on the plug 11 arranged. The 1 shows a side view of the switching device 10 in a half cut. In addition, at the switching device 10 a fuse 16 in the case 13 of the plug 11 arranged. The fuse 16 is electrically connected to the input contact 12.1 connected. In addition, on the case 13 of the plug 11 on both sides in each case a fastening means 18 educated. In 1 it is the fastener 18 to a material breakdown in a header of the housing 13 , The fastener 18 is so on the housing 13 arranged that the housing 13 on the battery system and / or on a vehicle, in particular non-positively, can be fixed.

In 2 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10 in einer Draufsicht und im Halbschnitt gezeigt. Die Schaltvorrichtung 10 weist hierbei einen Stecker 11 mit einem Gehäuse 13 auf, wobei in dem Gehäuse 13 ein erster Eingangskontakt 12.1 und ein zweiter Eingangskontakt 12.2 angeordnet ist. Ein erstes Ende der Eingangskontakte 12.1 und 12.2 ist dabei in einer Aufnahme 19 des Steckers 11 angeordnet, sodass in die Aufnahme 19 ein komplementär ausgebildeter Stecker und/oder ein Teil eines Batteriesystems aufnehmbar und in elektrisch leitender Verbindung mit den Eingangskontakten 12.1 und 12.2 bringbar ist. Darüber hinaus erstrecken sich die Eingangskontakte 12.1 und 12.2 linear durch das Gehäuse 13 des Steckers 11 hindurch und sind in formschlüssiger Verbindung mit den Ausgangskontakten 15.1 und 15.2. An den Ausgangskontakten 15.1 und 15.2 sind jeweils zugeordnete steuerbare Schaltelemente 14.1 und 14.2 angeordnet. Ein erstes Ende der Ausgangskontakte 15.1 und 15.2 ist formschlüssig, insbesondere verschraubt, mit den Eingangskontakten 12.1 und 12.2 innerhalb des Gehäuses 13 verbunden. Ein zweites Ende der Ausgangskontakte 15.1 und 15.2 erstreckt sich aus dem steuerbaren Schaltelement 14.1 und 14.2 hinaus, sodass eine Verbindung mit einem externen Verbraucher, insbesondere mit einem zumindest tlw. elektrisch antreibbaren Fahrzeug, ermöglicht ist. Über die steuerbaren Schaltelemente 14.1 und 14.2 ist ein elektrischer Stromkreis eines Batteriesystems steuerbar. Das steuerbare Schaltelement 14.1 und/oder 14.2 kann dabei in Signalverbindung mit einer Elektronikeinheit, bspw. einem Battery-Management-System, einer Battery Disconnect Unit und/oder einem Cell Supervision Circuit, stehen. Somit kann das steuerbare Schaltelement 14.1 und/oder 14.2 mit einer entsprechenden Elektronikeinheit signaltechnisch verbunden werden und somit der Stromkreis aktiviert oder deaktiviert werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem steuerbaren Schaltelement 14 um ein Relais, ein Schütz und/oder einem Halbleiterschaltelement.In 2 is another possible embodiment of the switching device according to the invention 10 shown in a plan view and in half section. The switching device 10 here has a plug 11 with a housing 13 on, being in the housing 13 a first input contact 12.1 and a second input contact 12.2 is arranged. A first end of the input contacts 12.1 and 12.2 is in a recording 19 of the plug 11 arranged so that in the recording 19 a complementarily formed plug and / or a part of a battery system can be received and in electrically conductive connection with the input contacts 12.1 and 12.2 can be brought. In addition, the input contacts extend 12.1 and 12.2 linear through the housing 13 of the plug 11 through and are in positive connection with the output contacts 15.1 and 15.2 , At the output contacts 15.1 and 15.2 are each associated controllable switching elements 14.1 and 14.2 arranged. A first end of the output contacts 15.1 and 15.2 is form-fitting, in particular screwed, with the input contacts 12.1 and 12.2 inside the case 13 connected. A second end of the output contacts 15.1 and 15.2 extends from the controllable switching element 14.1 and 14.2 In addition, so that a connection with an external consumer, in particular with a at least partially electrically driven vehicle is possible. About the controllable switching elements 14.1 and 14.2 An electrical circuit of a battery system is controllable. The controllable switching element 14.1 and or 14.2 can be in signal communication with an electronic unit, for example. A Battery Management System, a Battery Disconnect Unit and / or a Cell Supervision Circuit, stand. Thus, the controllable switching element 14.1 and or 14.2 be signal-technically connected to a corresponding electronic unit and thus the circuit can be activated or deactivated. Preferably, the controllable switching element 14 a relay, a contactor and / or a semiconductor switching element.

In 3 ist ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung 10 in einer Seitenansicht und im Halbschnitt gezeigt. Die Schaltvorrichtung 10 weist dabei einen elektrischen Stecker 11 mit einem Gehäuse 13 auf, wobei in dem Gehäuse 13 ein Eingangskontakt 12.1 zumindest abschnittsweise ein steuerbares Schaltelement 14.1 aufgenommen/angeordnet sind. Ein erstes Ende des Eingangskontakts 12.1 ist dabei in einer Aufnahme 19 des Gehäuses 13 vom Stecker 11 angeordnet, sodass in die Aufnahme 19 ein komplementär ausgebildeter Stecker und/oder ein Anschlusselement eines Batteriesystems anordbar und in elektrisch leitender Verbindung mit dem Eingangskontakt 12.1 bringbar ist. Das steuerbare Schaltelement 14.1 ist an einem ersten Ende des Ausgangskontaktes 15.1 mit einem Ende des Eingangskontaktes 12.1 formschlüssig, insbesondere verschraubt, verbunden. Somit besteht eine mechanische Verbindung zwischen dem Eingangskontakt 12.1 und dem steuerbaren Schaltelement 14.1 über die formschlüssige Verbindung mit dem einen Ende des Ausgangskontaktes 15.1. Darüber hinaus ist das steuerbare Schaltelement 14.1 mechanisch von dem Gehäuse 13 des Steckers 11 gehalten und somit baulich integriert ausgebildet. Ein zweites Ende des Ausgangskontaktes 15.1 erstreckt sich ebenfalls zumindest abschnittsweise in das Gehäuse 13 des Steckers 11 hinein. An dem zweiten Ende des Ausgangskontaktes 15.1 ist ein Verbindungselement 17 angeordnet, wobei das Verbindungselement 17 bspw. als Draht, Litze, Blech, Stanzgitter und/oder Schiene ausgebildet sein kann. Das Verbindungselement 17 dient zur elektrisch leitenden Verbindung mit einem nachgeordneten elektrischen Bauteil, bspw. einem Verbraucher. Des Weiteren weist das Gehäuse 13 des Steckers 11 zwei Befestigungsmittel 18 auf, wodurch das Gehäuse 13 an einem Batteriesystem und/oder an einem Fahrzeug fixierbar ist.In 3 is another possible embodiment of the switching device according to the invention 10 shown in a side view and in half section. The switching device 10 has an electrical connector 11 with a housing 13 on, being in the housing 13 an input contact 12.1 at least in sections, a controllable switching element 14.1 are recorded / arranged. A first end of the input contact 12.1 is in a recording 19 of the housing 13 from the plug 11 arranged so that in the recording 19 a complementary formed plug and / or a connection element of a battery system can be arranged and in electrically conductive connection with the input contact 12.1 can be brought. The controllable switching element 14.1 is at a first end of the output contact 15.1 with one end of the input contact 12.1 positively, in particular screwed, connected. Thus, there is a mechanical connection between the input contact 12.1 and the controllable switching element 14.1 via the positive connection with the one end of the output contact 15.1 , In addition, the controllable switching element 14.1 mechanically from the housing 13 of the plug 11 held and thus structurally integrated formed. A second end of the output contact 15.1 also extends at least partially into the housing 13 of the plug 11 into it. At the second end of the output contact 15.1 is a connecting element 17 arranged, wherein the connecting element 17 For example, as a wire, strand, sheet metal, stamped grid and / or rail may be formed. The connecting element 17 serves for electrically conductive connection with a downstream electrical component, for example. A consumer. Furthermore, the housing has 13 of the plug 11 two fasteners 18 on, making the case 13 can be fixed to a battery system and / or to a vehicle.

Claims (10)

Schaltvorrichtung (10) zum elektrischen Zu- und/oder Abschalten von einem Batteriesystem (100), welches zumindest einen elektrischen Energiespeicher (110) aufweist, mit einem elektrischen Stecker (11), der zumindest einen ersten Eingangskontakt (12.1) und ein Gehäuse (13) zur elektrischen Isolation aufweist, wobei der Eingangskontakt (12.1) zur Verbindung des Batteriesystems (100) dient, und zumindest einem ersten steuerbaren Schaltelement (14.1), womit eine elektrische Verbindung zwischen dem Eingangskontakt (12.1) und einem Ausgangskontakt (15.1), welcher zur Verbindung mit einem externen Verbraucher, insbesondere mit einem zumindest teilweise elektrisch antreibbaren Fahrzeug, dient, steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Schaltelement (14.1) im Stecker (11) integriert ist.Switching device (10) for the electrical connection and / or disconnection of a battery system (100), which has at least one electrical energy store (110), with an electrical plug (11), the at least one first input contact (12.1) and a housing (13 ) for electrical insulation, wherein the input contact (12.1) for connecting the battery system (100) is used, and at least a first controllable switching element (14.1), whereby an electrical connection between the input contact (12.1) and an output contact (15.1), which Connection with an external consumer, in particular with an at least partially electrically driven vehicle, serves, is controllable, characterized in that the controllable switching element (14.1) in the plug (11) is integrated. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sicherung (16) vorgesehen ist, wobei die Sicherung (16) im Stecker (11) integriert ist.Switching device (10) after Claim 1 , characterized in that a fuse (16) is provided, wherein the fuse (16) in the plug (11) is integrated. Schaltvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweiter Eingangskontakt (12.2) zur Verbindung des Batteriesystem (100) mit einem externen Verbraucher, insbesondere einem zumindest teilweise elektrisch antreibbaren Fahrzeug, vorgesehen ist, wobei der zweite Eingangskontakt (12.2) mit einem zweiten steuerbaren Schaltelement (14.2) elektrisch verbunden und der zweite Eingangskontakt (12.2) und das zweite steuerbare Schaltelement (14.2) in dem Stecker (11) integriert ist.Switching device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that at least one second input contact (12.2) is provided for connecting the battery system (100) to an external consumer, in particular an at least partially electrically drivable vehicle, wherein the second input contact (12.2) is provided with a second controllable switching element (14.2). electrically connected and the second input contact (12.2) and the second controllable switching element (14.2) in the plug (11) is integrated. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Eingangskontakt (12.1, 12.2) mit zumindest einem zugeordneten Ausgangskontakt (15.1, 15.2) formschlüssig verbunden, insbesondere verschraubt, ist und/oder dass der Eingangskontakt (12.1, 12.2) und der Ausgangskontakt (15.1, 15.2) linear im Stecker (11) angeordnet sind.Switching device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one input contact (12.1, 12.2) with at least one associated output contact (15.1, 15.2) positively connected, in particular screwed, and / or that the input contact (12.1, 12.2) and the output contact (15.1, 15.2) are arranged linearly in the plug (11). Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verbindungselement (17) vorgesehen ist, wobei das Verbindungselement (17) mit dem ersten und/oder zweiten Eingangs-(12.1, 12.2) und/oder Ausgangskontakt (15.1, 15.2) elektrisch leitfähig verbunden ist.Switching device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a connecting element (17) is provided, wherein the connecting element (17) with the first and / or second input (12.1, 12.2) and / or output contact (15.1, 15.2 ) is electrically conductively connected. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (13) zumindest ein Befestigungsmittel (18) angeordnet ist, wodurch das Gehäuse (13) an dem Batteriesystem (100) und/oder an einem Fahrzeug fixierbar ist. Switching device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that on the housing (13) at least one fastening means (18) is arranged, whereby the housing (13) on the battery system (100) and / or on a vehicle is fixable. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Schaltelement (14.1, 14.2) in Signalverbindung mit einer Elektronikeinheit (BMS, BDU, CSC) steht, wobei insbesondere das Steuerelement eine Steuerleitung aufweist, die das steuerbare Schaltelement (14.1, 14.2) mit der Elektronikeinheit signaltechnisch verbindet.Switching device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the controllable switching element (14.1, 14.2) is in signal connection with an electronic unit (BMS, BDU, CSC), wherein in particular the control element has a control line which controls the controllable switching element (14.1 , 14.2) connects with the electronics unit by signal technology. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorladewiderstand, ein Hochvoltanschluss oder eine Verdrehsicherung vorgesehen ist, wobei der Vorladewiderstand, die Verdrehsicherung oder der Hochvoltanschluss in dem Gehäuse (13) integriert ist.Switching device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a pre-charging, a high-voltage terminal or an anti-rotation is provided, wherein the pre-charge, the rotation or the high-voltage terminal in the housing (13) is integrated. Schaltvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangs- (12.1, 12.2) und/oder der Ausgangskontakt (15.1, 15.2) einen Querschnitt zwischen ungefähr 1mm2 und ungefähr 20mm2, bevorzugt zwischen ungefähr 2,5mm2 und ungefähr 15mm2, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 4mm2 und ungefähr 10mm2 aufweist.Switching device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the input (12.1, 12.2) and / or the output contact (15.1, 15.2) has a cross section between about 1mm 2 and about 20mm 2 , preferably between about 2.5mm 2 and about 15mm 2 , more preferably between about 4mm 2 and about 10mm 2 . Batteriesystem für ein zumindest teilweise elektrisch antreibbares Fahrzeug, mit einer Mehrzahl an elektrischen Energiespeichern und einer Vorrichtung zum Zu- und/oder Abschalten des Batteriesystems mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 9.Battery system for an at least partially electrically driven vehicle, with a plurality of electrical energy storage devices and a device for connecting and / or disconnecting the battery system with the features of the Claims 1 to 9 ,
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4074554A1 (en) * 2021-04-15 2022-10-19 Robert Bosch GmbH Connection device for a high-voltage direct current power consumer, power supply device and electric driving axle
CN116038172A (en) * 2023-04-06 2023-05-02 武汉嘉晨电子技术有限公司 Electric automobile BDU, welding equipment and welding technology thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5637933A (en) * 1994-04-05 1997-06-10 Smiths Industries Plc Electrical systems and connectors
DE102010010845A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical plug connector for motor car to connect e.g. analog system to onboard network, has electrical fuse element arranged in plug housing and attached to electric line that is electrically linked with electrical consumer unit
DE102011015694A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Volkswagen Ag Power switch module for connecting e.g. traction-battery of battery-unit with traction network of electrical vehicle, has set of connectors interconnected with network, and another set of connectors interconnected with battery or cells

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87208541U (en) * 1987-05-26 1988-06-08 杨武军 Electric power plug with switch
US6410869B1 (en) * 2000-06-08 2002-06-25 Watlow Electric Manufacturing Company Branch assembly for a communication bus
US7149063B2 (en) * 2004-01-20 2006-12-12 Tyco Electronics Corporation Apparatus, methods and articles of manufacture to minimize arcing in electrical connectors
JP5884067B2 (en) * 2010-09-15 2016-03-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 DC connection device
CN202906138U (en) * 2012-10-12 2013-04-24 镒胜电子科技(昆山)有限公司 Power supply converter
CN107332090B (en) * 2016-05-20 2019-03-19 欧普照明股份有限公司 Adapter, light supply apparatus and lighting apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5637933A (en) * 1994-04-05 1997-06-10 Smiths Industries Plc Electrical systems and connectors
DE102010010845A1 (en) * 2010-03-10 2011-09-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrical plug connector for motor car to connect e.g. analog system to onboard network, has electrical fuse element arranged in plug housing and attached to electric line that is electrically linked with electrical consumer unit
DE102011015694A1 (en) * 2011-03-31 2012-10-04 Volkswagen Ag Power switch module for connecting e.g. traction-battery of battery-unit with traction network of electrical vehicle, has set of connectors interconnected with network, and another set of connectors interconnected with battery or cells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4074554A1 (en) * 2021-04-15 2022-10-19 Robert Bosch GmbH Connection device for a high-voltage direct current power consumer, power supply device and electric driving axle
CN116038172A (en) * 2023-04-06 2023-05-02 武汉嘉晨电子技术有限公司 Electric automobile BDU, welding equipment and welding technology thereof
CN116038172B (en) * 2023-04-06 2023-08-25 武汉嘉晨电子技术有限公司 Welding equipment and process for BDU of electric automobile

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