DE102017103268B4 - Electrical conductor arrangement and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektrische Leiteranordnung umfassend zumindest ein Leiterprofil 1. Erfindungsgemäß ist das Leiterprofil (1) stranggepresst und besteht aus einer Leichtmetalllegierung, wobei das Leiterprofil (1) mindestens einen umfangsseitig geschlossenen Kanal (2) aufweist. Vorzugsweise besteht das Leiterprofil (1) aus einer Aluminium-Knetlegierung. Der Kanal (2) ist insbesondere zur Durchleitung eines Wärmeträgermediums ausgelegt. Mehrere Leiterprofile (1) sind zu einem Leiterstrang (14) aneinander gekoppelt, welcher in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz gelangt. Hierbei kann eine elektrische Leiteranordnung den elektrischen Pfad zwischen einer Ladedose (37) und dem elektrischen Energiespeicher bilden.The invention relates to an electrical conductor arrangement comprising at least one conductor profile 1. According to the invention, the conductor profile (1) is extruded and consists of a light metal alloy, wherein the conductor profile (1) has at least one circumferentially closed channel (2). Preferably, the conductor profile (1) consists of an aluminum wrought alloy. The channel (2) is designed in particular for the passage of a heat transfer medium. Several conductor profiles (1) are coupled together to form a conductor strand (14), which is used in a motor vehicle. In this case, an electrical conductor arrangement can form the electrical path between a charging socket (37) and the electrical energy store.
Description
Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Leiteranordnung, aufweisend zumindest ein Leiterprofil und betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer solchen elektrischen Leiteranordnung.The invention is based on an electrical conductor arrangement comprising at least one conductor profile and relates to a motor vehicle having such an electrical conductor arrangement.
Elektromobilität, auch E-Mobilität oder englisch E-Mobility genannt, sieht die Nutzung von Elektrofahrzeugen vor, die einen Energiespeicher in Form eines elektrischen Akkumulators oder einer Akkumulator-Batterie mitführen sowie einen Elektroantrieb beinhalten, der im Grad der Elektrifizierung variieren kann. Insbesondere aufgrund von umweltpolitischen Zielsetzungen unter Berücksichtigung von Mobilitätsbedürfnissen unter Nachhaltigkeitsaspekten befindet sich die Elektromobilität derzeit in einer dynamischen Entwicklung, so dass zukünftig die Elektrifizierung des Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug weiter zunehmen wird.Electromobility, also called e-mobility or English e-mobility, provides for the use of electric vehicles, which carry an energy storage in the form of an electric accumulator or a battery accumulator and include an electric drive, which can vary in the degree of electrification. Electromobility is currently undergoing dynamic development, in particular as a result of environmental policy objectives taking into account mobility needs in terms of sustainability, so that in the future the electrification of the powertrain in a motor vehicle will continue to increase.
Die Ladezeiten von den derzeit eingesetzten Akkumulator-Batterien bzw. der eingebauten Batteriekapazitäten sind bezogen auf die dem Fahrzeug zugeführte Menge an Energie deutlich länger als die mit einem Betankungsvorgang einer Brennkraftmaschine an einer Tankstelle gewohnten Tankzeiten. Kürzere Ladezeiten sind daher wünschenswert, insbesondere wenn man mit einem Elektrofahrzeug auch auf längeren Strecken über die durch die Batteriekapazität festgelegte Reichweite fahren möchte. Die Ladezeit mindert sich mit der Steigerung der Ladeleistung. Die Umsetzung eines Schnellladekonzepts erfordert eine große elektrische und thermische Belastbarkeit der Komponenten im Ladepfad. Es wird eine elektrische Leiteranordnung benötigt, welche die erforderliche Leistung übertragen kann. Die Ladestation liefert eine endsprechende elektrische Ladespannung und Ladestromstärke für die Akkumulator-Batterie im Fahrzeug. Die zulässige Größe der elektrischen Spannung und der Ladestromstärke werden bestimmt durch die im Fahrzeug eingebauten Komponenten des elektrischen Pfads und deren Belastbarkeit. Ein wesentlicher Teil des elektrischen Ladepfads sind die elektrische Leiteranordnung von der Ladedose im Kraftfahrzeug bis zu der Akkumulator-Batterie. Von der Akkumulator-Batterie aus führt ebenfalls wenigstens ein elektrischer Leiter bzw. ein aus elektrischen Leitern bestehender Leiterstrang zum Elektroantrieb des Kraftfahrzeugs.The charging times of the currently used accumulator batteries or built-in battery capacities are based on the amount of energy supplied to the vehicle significantly longer than the usual with a refueling operation of an internal combustion engine at a gas station tank times. Shorter charging times are therefore desirable, especially if you want to drive with an electric vehicle on longer distances beyond the range defined by the battery capacity. The charging time decreases with the increase of charging power. The implementation of a fast charging concept requires a high electrical and thermal load capacity of the components in the charging path. It requires an electrical conductor arrangement which can transmit the required power. The charging station provides a final charging electric voltage and charging current for the battery in the vehicle. The permissible magnitude of the electrical voltage and the charging current intensity are determined by the components of the electrical path installed in the vehicle and their load capacity. An essential part of the electrical charging path are the electrical conductor arrangement from the charging socket in the motor vehicle to the accumulator battery. From the accumulator battery, at least one electrical conductor or a conductor strand consisting of electrical conductors also leads to the electric drive of the motor vehicle.
Die Ladedauer hängt sowohl von der Leistungsfähigkeit der Ladestelle als auch von der technischen Auslegung des Fahrzeugs bzw. der Komponenten des elektrischen Ladepfads im Fahrzeug ab.The charging time depends on the performance of the charging station as well as the technical design of the vehicle or the components of the electrical charging path in the vehicle.
Von den elektrischen Leitern und Steckanschlüssen der elektrischen Ladestationen für Elektrofahrzeuge ist bekannt, dass die bei der zulässigen elektrischen Spannung übertragbare elektrische Leistung begrenzt ist durch die thermische Belastbarkeit der elektrischen Leitungen und der Steckkontakte, die auf Grund des elektrischen Übergangswiderstandes in der kleinflächigen Kontaktstelle die größte Verlustleistungsdichte in dem Lade-Stromkreis aufweisen. Die Kontakterwärmung begrenzt derzeit die Leistungsfähigkeit von elektrischen Schnelllade-Stationen. Zwecks Steigerung der übertragbaren Leistung werden flüssigkeitsgekühlte, flexible elektrische Leitungen und flüssigkeitsgekühlte Stecker bzw. Steckkontakte eingesetzt. Diese führen jedoch zu einer Steigerung der Größe und des Gewichts als auch zu einer Minderung der Leitungsflexibilität und deren Handhabbarkeit.From the electrical conductors and plug-in connections of electrical charging stations for electric vehicles is known that the transferable at the permissible electrical voltage electrical power is limited by the thermal capacity of the electrical lines and the plug contacts, due to the electrical contact resistance in the small-area contact point, the largest power loss density in the charging circuit. Contact heating is currently limiting the performance of fast-charging electric stations. In order to increase the transferable power liquid-cooled, flexible electrical cables and liquid-cooled plug or plug contacts are used. However, these lead to an increase in size and weight as well as a reduction in line flexibility and their handling.
Im Umfang der
Die gattungsbildende
Vergleichbare Vorschläge sind in der
Zum technologischen Hintergrund zählen die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Leiteranordnung für ein Kraftfahrzeug bereit zu stellen mit einem Leiterprofil aus einem festen und chemisch beständigen Werkstoff, welche flexibel in seiner Gestalt und Länge fertigbar, gewichtsmäßig vorteilhaft und kostengünstig ist, wobei die Leiteranordnung ein Ableiten der Wärme von den Kontaktstellen und ein verlustarmes Übertragen von elektrischer Leistung mit den für den Betrieb eines leistungselektrischen Gerätes oder eines elektrischen Antriebs erforderlichen elektrischen Stromstärken und hohen elektrischen Spannungen ermöglicht.The invention has for its object to provide an electrical conductor assembly for a motor vehicle with a conductor profile of a solid and chemically resistant material, which is flexible in shape and length manufacturable, weight-wise advantageous and inexpensive, wherein the conductor arrangement dissipating the heat of allows the contact points and a low-loss transfer of electrical power with the required for the operation of a power electrical device or an electric drive electric currents and high electrical voltages.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer elektrischen Leiteranordnung gemäß den Merkmalen von Anspruch 1.A first solution to this problem is according to the invention in an electrical conductor arrangement according to the features of
Anspruch 2 zeigt eine zweite Lösung der Aufgabe auf.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der elektrischen Leiteranordnung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 3 bis 13.Advantageous embodiments and further developments of the electrical conductor arrangement are the subject of the
Ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Leiteranordnung ist Gegenstand von Anspruch 14. A motor vehicle with an electrical conductor arrangement according to the invention is the subject of
Eine elektrische Leiteranordnung weist zumindest ein elektrisches Leiterprofil auf. Das Leisterprofil ist stranggepresst und besteht aus einer Leichtmetalllegierung, wobei das Leiterprofil mindestens einen umfangsseitg geschlossenen Kanal aufweist.An electrical conductor arrangement has at least one electrical conductor profile. The strip profile is extruded and consists of a light metal alloy, wherein the conductor profile has at least one circumferentially closed channel.
Die elektrische Leiteranordnung weist zumindest zwei zueinander parallel angeordnete Leiterprofile auf, die durch einen Isolator gegeneinander isoliert und aneinander gebunden sind.The electrical conductor arrangement has at least two conductor profiles which are arranged parallel to one another and which are insulated from one another by an insulator and are connected to one another.
Nach dem ersten Aspekt der Erfindung weisen die Leiterprofile und der Isolator zueinander komplementäre Formschlussabschnitte auf, welche ineinander greifen.According to the first aspect of the invention, the conductor profiles and the insulator have mutually complementary form-fitting sections which engage in one another.
Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung weist der Isolator zumindest einen Leitungskanal auf.According to the second aspect of the invention, the insulator has at least one duct.
Besonders bevorzugt besteht das Leiterprofil aus einer Aluminiumlegierung mit dem Hauptbestandteil Aluminium, bei der die Summe anderer Legierungselemente einschließlich von Beimengungen sowie erschmelzungsbedingter Verunreinigungen nicht mehr als 5,0 Massen-% beträgt.Particularly preferably, the conductor profile consists of an aluminum alloy with the main component aluminum, in which the sum of other alloying elements, including admixtures and impurities caused by melting, is not more than 5.0% by mass.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Aluminium-Knetlegierung als besonders vorteilhafter Werkstoff für die Leiterprofile angesehen. Vorzugsweise kann eine Aluminium-Knetlegierung verwendet werden mit einem Aluminiumgehalt von wenigstens 99 %, zum Beispiel Al99,5 (EN AW-1050).In the context of the invention, an aluminum wrought alloy is considered to be a particularly advantageous material for the conductor profiles. Preferably, an aluminum wrought alloy may be used having an aluminum content of at least 99%, for example Al99.5 (EN AW-1050).
Legierungen der Gruppe 1xxx, auch Reinaluminium genannt, haben eine hohe elektrische Leitfähigkeit und hohe thermische Leitfähigkeit. Zudem sind sie sehr korrosionsbeständig und auch schweißbar. Aluminiumlegierungen der Gruppe 1xxx sind daher besonders geeignet als Leiterwerkstoff.Alloys of the group 1xxx, also called pure aluminum, have a high electrical conductivity and high thermal conductivity. In addition, they are very resistant to corrosion and also weldable. Aluminum alloys of the 1xxx group are therefore particularly suitable as conductor material.
Aus der Gruppe 6xxx sind die Aluminiumlegierungen EN AW-6060 oder EN AW-6005 gut für die erfindungsgemäß vorgesehene Anwendung als stranggepresstes Leiterprofil geeignet.From group 6xxx the aluminum alloys EN AW-6060 or EN AW-6005 are well suited for the application provided by the invention as an extruded conductor profile.
Auch niedrig legierte Aluminium-Knetlegierungen aus der Gruppe 7xxx können angewandt werden, hier beispielsweise die Aluminiumlegierung EN AW-7072.Low-alloy 7xxx wrought aluminum alloys may also be used, such as aluminum alloy EN AW-7072.
Ein erfindungsgemäßes Leiterprofil kann mehrere innere Kanäle aufweisen, die sich über die Länge des Leiterprofils erstrecken. Das Leiterprofil ist in diesem Fall ein Strangpressprofil mit mehreren, durch innere Stege gegeneinander abgegrenzten Kanälen. Hierbei können sich die Stege sowohl vertikal als auch horizontal bezogen auf den Querschnitt des Leiterprofils erstrecken.An inventive conductor profile may have a plurality of inner channels extending over the length of the conductor profile. In this case, the ladder profile is an extruded profile with several channels delimited by inner webs. Here, the webs can extend both vertically and horizontally relative to the cross section of the conductor profile.
Der Kanal oder die Kanäle in einem Leiterprofil sind zur Durchführung eines Wärmeträgermediums und/oder zur Durchführung von Leitungskörpern und/oder Rohrkörpern bestimmt und dafür ausgelegt. Leitungskörper können beispielsweise Versorgungsleitungen oder Datenleitungen sein. Rohrkörper können separate Rohrleitungen sein, beispielsweise Kühlmittelleiter bzw. Kühlmittelrohre oder Wärmerohre.The channel or channels in a conductor profile are intended for carrying out a heat transfer medium and / or for the implementation of line bodies and / or tubular bodies and designed for this purpose. Conduction bodies may be, for example, supply lines or data lines. Tubular bodies may be separate conduits, for example coolant conduits or coolant tubes or heat pipes.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung zielt auf eine kühlbare elektrische Leiteranordnung ab. Dementsprechend sind der oder jeder Kanal zur Durchleitung eines Kühlmediums vorgesehen, hierbei ist insbesondere an flüssige oder gasförmige Wärmeträgermedien gedacht.An essential aspect of the invention is aimed at a coolable electrical conductor arrangement. Accordingly, the or each channel are provided for the passage of a cooling medium, this is intended in particular to liquid or gaseous heat transfer media.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein Leiterprofil wenigstens einen Bogenabschnitt auf und besitzt insbesondere eine Krümmung in der Längsrichtung.In an advantageous embodiment, a conductor profile has at least one curved section and in particular has a curvature in the longitudinal direction.
Der Bogenabschnitt ist biegetechnisch, insbesondere streck-biegetechnisch oder stauchtechnisch, erzeugt.The arc section is bending technology, in particular stretching-bending technology or compression technology generated.
Des Weiteren kann ein erfindungsgemäßes Leiterprofil an seiner Außenfläche Wärmeübertragerelemente und/oder steifigkeitserhöhende Profilelemente aufweisen. Wärmeübertragerelemente ebenso wie steifigkeitserhöhrende Profilelemente sind bevorzugt als Rippen oder Stege ausgeführt.Furthermore, an inventive conductor profile on its outer surface heat transfer elements and / or stiffness-increasing profile elements. Heat exchanger elements as well as stiffness-increasing profile elements are preferably designed as ribs or webs.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung ist eine elektrische Leiteranordnung, bei der mehrere Leiterprofile zu einem Leiterstrang aneinander gekoppelt sind. Hierbei können gerade Leiterprofile in Reihe gekoppelt mit gekrümmten, wenigstens einen Bogenabschnitt aufweisenden Leiterprofilen zum Leiterstrang gefügt sein. Bei den untereinander gefügten Leiterprofilen kommunizieren die inneren Kanäle in zweckentsprechender Weise zur Durchleitung eines Wärmeträgermediums und/oder zur Durchführung von Leitungs- oder Rohrkörpern.Another essential aspect of the invention is an electrical conductor arrangement in which a plurality of conductor profiles are coupled to one another to form a conductor strand. In this case, straight conductor profiles coupled in series with curved, at least one arc section having conductor profiles may be added to the conductor strand. In the interconnected conductor profiles, the inner channels communicate in an appropriate manner for the passage of a heat transfer medium and / or for the implementation of pipe or tubular bodies.
Die Koppelung von Leiterprofilen untereinander zu einem Leiterstrang kann formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgen. Möglich sind beispielsweise Stecklösungen, bei dem Leiterprofile aufeinander angepasste Endabschnitte zur steckbaren Anbindung aufweisen. Die Leiterprofile werden dabei durch Formschluss ihrer Steckabschnitte passend ausgerichtet und zusätzlich gegen unbeabsichtigtes Lösen gesichert. Besonders vorteilhaft wird eine stoffschlüssige Bindung der Leiterprofile untereinander angesehen, bei der die Kanäle mediumdicht miteinander gefügt sind.The coupling of conductor profiles with one another to form a conductor strand can take place in a form-fitting and / or frictionally engaged and / or materially bonded manner. Possible, for example, plug-in solutions, in which conductor profiles have matched end portions for pluggable connection. The conductor profiles are aligned by positive fit their mating sections and additionally secured against unintentional loosening. Particularly advantageous is a cohesive bonding of the conductor profiles with each other, in which the channels are joined together medium-tight.
Ein solcher Leiterstrang ist insbesondere für den On-Board-Einsatz bzw. Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen und erstreckt sich von der Ladedose des Kraftfahrzeugs bis zu dem Energiespeicher bzw. einer Akkumulator-Batterie. Weiterhin kann ein Leiterstrang eingesetzt werden auf dem elektrischen Pfad von der Akkumulator-Batterie bis zum Elektroantrieb. Such a conductor strand is provided in particular for on-board use or installation in a motor vehicle and extends from the charging socket of the motor vehicle to the energy store or an accumulator battery. Furthermore, a conductor strand can be used on the electrical path from the accumulator battery to the electric drive.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer elektrischen Leiteranordnung sieht vor, dass zumindest zwei Leiterprofile parallel zueinander angeordnet sind.The inventive design of an electrical conductor arrangement provides that at least two conductor profiles are arranged parallel to each other.
Die zumindest zwei Leiterprofile sind durch einen Isolator gegeneinander isoliert und aneinander gebunden sein. Hierbei sind insbesondere parallel zueinander angeordnete Leiterprofile durch werkstoffmäßig und geometrisch entsprechend konfigurierte Isolatoren aneinander gebunden.The at least two conductor profiles are insulated from each other by an insulator and bonded to each other. In this case, in particular conductor profiles arranged parallel to one another are bound to one another by insulators configured in terms of material and geometry.
Die Leiterprofile und der die Leiterprofile aneinander bindende Isolator weisen zueinander komplementäre Formschlussabschnitte auf, welche ineinander greifen.The conductor profiles and the insulator which binds the conductor profiles have mutually complementary form-fitting sections which engage in each other.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der elektrischen Leiteranordnung sieht vor, dass zumindest zwei Leiterprofile mittels eines Isolators aneinander gebunden sind, wobei auch der Isolator zumindest einen Leitungskanal besitzt.An embodiment of the electrical conductor arrangement according to the invention provides that at least two conductor profiles are bonded to one another by means of an insulator, whereby the insulator also has at least one line channel.
Ein Kanal kann endseitig eines Leiterprofils durch ein Abschlusselement, beispielsweise einen Stopfen, geschlossen werden. Auf diese Weise ist es möglich, einen oder mehrere Kanäle zweckentsprechend zu schließen. Dies erfolgt bei einer elektrischen Leiteranordnung mit mehreren, zu einem Leiterstrang zusammengeschlossenen Leiterprofilen, jeweils endseitig am letzten Leiterprofil des Leiterstrangs. Hierdurch wird Einfluss auf die Durchgängigkeit des Kanals im Leiterstrang genommen. Damit ist die Einstellung des Durchflusses von Wärmeträgermedien möglich.A channel can be closed at the end of a conductor profile by a closing element, for example a plug. In this way it is possible to close one or more channels appropriately. This takes place in an electrical conductor arrangement with a plurality of conductor profiles joined together to form a conductor strand, in each case on the last conductor profile of the conductor strand. This influences the continuity of the channel in the conductor track. Thus, the adjustment of the flow of heat transfer media is possible.
In einem Leiterprofil können auch Weichenelemente oder -stücke integriert sind. Dies lässt Kreuzungen in einem Leiterstrang oder auch die Abzweigung oder Einspeisung von Wärmeträgermedien innerhalb eines Leiterstrangs oder der von dem Leiterstrang gebildeten elektrischen Leiteranordnung zu.In a ladder profile also switch elements or pieces can be integrated. This allows for crossings in a conductor strand or also the branching or feeding of heat transfer media within a conductor strand or the electrical conductor arrangement formed by the conductor strand.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass ein Leiterprofil wenigstens einen Anschluss aufweist, welcher mit einem Kanal kommuniziert. Bei einem solchen Anschluss kann es sich bevorzugt um einen Kühlmittelanschluss handeln.A further aspect of the invention provides that a conductor profile has at least one connection which communicates with a channel. Such a connection may preferably be a coolant connection.
Ferner werden die Anwendungsmöglichkeiten gesteigert, wenn zumindest ein Leiterprofil mit einer Kontaktfläche zur Anbindung eines Funktionselements vorhanden ist. Auf dieses Weise können dem Anwendungszweck entsprechend Funktionselemente an ein Leiterprofil in einem Leiterstrang angebunden werden. Funktionselemente sind beispielsweise elektrische Anbindungsstücke oder Kontaktstücke bzw. Kontaktschuhe, aber auch Kühlmittelsammler oder Kühlmittelleiter ebenso wie Wärmerohre.Furthermore, the application possibilities are increased if at least one conductor profile with a contact surface for connecting a functional element is present. In this way, according to the application purpose, functional elements can be connected to a conductor profile in a conductor strand. Functional elements are, for example, electrical connection pieces or contact pieces or contact shoes, but also coolant collectors or coolant conductors as well as heat pipes.
Wärmeträgermedien, sowohl in Form von Gas oder einer Flüssigkeit, können die Leiteranordnung bzw. das oder die Leiterprofile der Leiteranordnung sowohl außen umströmen als auch innen durchströmen. Ein Leiterprofil kann zumindest bereichsweise, vorzugsweise an Kontakt-, End- oder Fügestellen, beschichtet sein mit einem Werkstoff, der eine geringe Elektronenaustrittsarbeit aufweist von We < (kleiner) 7,9 × 10-19 Joule, entsprechend 4,93 Elektron-Volt. Ausgehend von dem Leichtmetall oder dessen Legierung, aus dem das Leiterprofil besteht, weist die Beschichtung bis zu dem oberflächlich aufgebrachten Kontaktwerkstoff wenigstens einen Teil der Schichtenfolge Zink, Chrom, Nickel, Kupfer und/oder Silber auf. Die Leiteranordnung bzw. deren Leiterprofile können zumindest bereichsweise, vorzugsweise an elektrisch nicht zu kontaktierenden Stellen, beschichtet sein mit einem elektrisch isolierenden oder einem thermisch strahlenden Werkstoff, beispielsweise einem Lack. Eine Leiteranordnung kann zudem eingesetzt werden als Wärmeleiter, welcher die von der elektrischen Stromstärke bewirkte Wärme aus den Leitungen, Kabeln, Steckern oder Steckkontakten ableitet an eine Kühlfläche oder an eine Kühleinrichtung in einem Kraftfahrzeug.Heat transfer media, both in the form of gas or a liquid, can both flow around the outside of the conductor arrangement or the conductor profile (s) of the conductor arrangement and also flow through the inside. A conductor profile may be at least partially, preferably at contact, end or joints, coated with a material having a low electron work function of W e <(smaller) 7.9 × 10 -19 Joule, corresponding to 4.93 electron volts , Starting from the light metal or its alloy, which comprises the conductor profile, the coating has, up to the surface-applied contact material, at least one part of the layer sequence zinc, chromium, nickel, copper and / or silver. The conductor arrangement or its conductor profiles can be coated at least in regions, preferably at points not to be electrically contacted, with an electrically insulating or thermally radiating material, for example a lacquer. A conductor arrangement can also be used as a heat conductor, which dissipates the heat caused by the electric current from the lines, cables, plugs or plug contacts to a cooling surface or to a cooling device in a motor vehicle.
Durch den von wenigstens einem Kanal gebildeten Innenraum einer Leiteranordnung können isoliert von dem elektrischen Potential der Leiteranordnung zusätzlich elektrische Leiter, insbesondere Daten- oder Steuerleitungen, geschützt vor Umgebungseinflüssen, geführt und befestigt sein.Due to the inner space of a conductor arrangement formed by at least one channel, in addition to the electrical potential of the conductor arrangement, electrical conductors, in particular data or control lines, protected against environmental influences, can be guided and fastened.
Die erfindungsgemäße Leiteranordnung zeichnet sich durch geringe Übertragungsverluste aus und besitzt einen größeren Wirkungsgrad und größere elektrische Leistungs- bzw. Übertragungsfähigkeit. Die Möglichkeit des Ableitens der von der elektrischen Stromstärke bewirkten Wärme aus den peripheren Leitungen und Steckern an eine Kühlfläche oder eine Kühlvorrichtung lässt eine Minderung der Masse der elektrischen Leiteranordnung zu. Weiterhin ist eine Minderung der Ladezeit der Batterie in einem Kraftfahrzeug über die Leiteranordnung zu erwarten. Insbesondere bei gekühlter Leiteranordnung ermöglicht die kraftfahrzeugseitige Leiterkühlung eine Steigerung der übertragbaren elektrischen Leistung.The conductor arrangement according to the invention is characterized by low transmission losses and has a greater efficiency and greater electrical Leistungsungs- or transmission capability. The possibility of dissipating the heat caused by the electric current from the peripheral lines and plugs to a cooling surface or a cooling device allows for a reduction in the mass of the electrical conductor arrangement. Furthermore, a reduction in the charging time of the battery in a motor vehicle via the conductor arrangement is to be expected. In particular, with a cooled conductor arrangement allows the motor vehicle-side conductor cooling an increase in the transferable electrical power.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
-
1 einen Ausschnitt aus einer elektrischen Leiteranordnung mit einem Leiterprofil; -
2 ebenfalls einen Ausschnitt einer Leiteranordnung mit einer alternativen Ausgestaltung eines Leiterprofils; -
3 ein Leiterprofil in einer weiteren Ausgestaltung; -
4 eine weitere Ausgestaltung einer elektrischen Leiteranordnung; -
5 eine alternative Gestaltung eines Leiterprofils; -
6 einen vertikalen Querschnitt durch eine Leiteranordnung mit zwei parallel zueinander angeordneten Leiterprofilen; -
7 eine Modifikation der Leiteranordnung gemäß der6 ; -
8 einen vertikalen Querschnitt durch eine Leiteranordnung mit zwei parallel zueinander angeordneten Leiterprofilen; -
9 eine Modifikation der Leiteranordnung gemäß der8 ; -
10 einen vertikalen Querschnitt durch eine weitere Leiteranordnung mit drei parallel zueinander angeordneten Leiterprofilen; -
11 eine Modifikation der Leiteranordnung gemäß der10 ; -
12 eine weitere Modifikation einer Leiteranordnung; -
13 eine weitere Modifikation einer Leiteranordnung; -
14 eine weitere Ausführungsform einer Leiteranordnung; -
15 eine weitere Ausführungsform einer Leiteranordnung; -
16 einen endseitigen Ausschnitt einer Leiteranordnung mit einem angeschlossenen elektrischen Leiterschuh sowie einem angeschlossenen Rohrkörper; -
17 wiederum einen endseitigen Abschnitt einer Leiteranordnung in einer anderen Gestaltungsform; -
18 eine weitere endseitige Anschlusskonfiguration einer elektrischen Leiteranordnung; -
19 technisch schematisiert eine Leiteranordnung mit einer angeschlossenen Kühlvorrichtung; -
20 ebenfalls eine Leiteranordnung mit einer Kühlvorrichtung; -
21 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer elektrischen Leiteranordnung; -
22 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leiteranordnung; -
23 technisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Leiteranordnung und -
24 ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Leiteranordnung mit der Darstellung von weiteren Systemkomponenten.
-
1 a section of an electrical conductor arrangement with a conductor profile; -
2 also a section of a conductor arrangement with an alternative embodiment of a conductor profile; -
3 a conductor profile in a further embodiment; -
4 a further embodiment of an electrical conductor arrangement; -
5 an alternative design of a conductor profile; -
6 a vertical cross section through a conductor arrangement with two mutually parallel conductor profiles; -
7 a modification of the conductor arrangement according to the6 ; -
8th a vertical cross section through a conductor arrangement with two mutually parallel conductor profiles; -
9 a modification of the conductor arrangement according to the8th ; -
10 a vertical cross-section through another conductor arrangement with three parallel conductor profiles; -
11 a modification of the conductor arrangement according to the10 ; -
12 another modification of a conductor arrangement; -
13 another modification of a conductor arrangement; -
14 a further embodiment of a conductor arrangement; -
15 a further embodiment of a conductor arrangement; -
16 an end-side section of a conductor arrangement with a connected electrical conductor shoe and a connected tubular body; -
17 in turn, an end portion of a ladder assembly in another form of design; -
18 another terminal connection configuration of an electrical conductor arrangement; -
19 technically schematized a conductor arrangement with a connected cooling device; -
20 also a conductor arrangement with a cooling device; -
21 a cross-section through another embodiment of an electrical conductor arrangement; -
22 a cross section through a further embodiment of a conductor arrangement according to the invention; -
23 technically simplifies a motor vehicle with an inventive electrical conductor assembly and -
24 a motor vehicle with an electrical conductor arrangement according to the invention with the representation of further system components.
In allen Figuren sind einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilkomponenten durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In all figures, corresponding components or component components are identified by the same reference numerals.
Die
Die Darstellungen in den
Der in der
Bei der Leichtmetalllegierung, aus welcher das Strangpressprofil des Leiterprofils
Das Leiterprofil
Der im Inneren des Leiterprofils
Bei allen nachfolgend erläuterten Leiteranordnungen bzw. deren Leiterprofilen
Wie die Ausführungsformen des Leiterprofils
Bei den Leiterprofilen
Die äußeren Längswände
Mehrere Leiterprofile
Bei den Leiteranordnungen gemäß den Darstellungen der
Bei den Leiteranordnungen, wie in den
Die
Die Leiterprofile
Die Kanäle
Die
Bei der Ausführungsform gemäß der
Die Leiteranordnung gemäß der Darstellung von
Die
Bei der in den
Bei der Leiteranordnung gemäß der
Im Isolator
Die
Die Darstellungen der
Der Leiteranordnung kann optional ein Gebläse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- - Leiterprofil- Conductor profile
- 1a1a
- - Profilabschnitt- profile section
- 1b1b
- - Profilabschnitt- profile section
- 1c1c
- - Profilabschnitt- profile section
- 1d1d
- - Profilabschnitt- profile section
- 1e1e
- - Profilabschnitt- profile section
- 22
- - Kanal- Channel
- 33
- - obere Längswand- upper longitudinal wall
- 44
- - untere Längswand- lower longitudinal wall
- 55
- - Seitenwand- Side wall
- 66
- - Bogenabschnitt (Stauchbogen)- Bow section (Stauchbogen)
- 77
- - Bogenabschnitt (Stauchbogen)- Bow section (Stauchbogen)
- 88th
- - Bogenabschnitt (Streckbogen)- bow section (stretch bend)
- 99
- - Bogenabschnitt (Knickbogen)- bow section (bend)
- 1010
- - Steg- Footbridge
- 1111
- - Steg- Footbridge
- 1212
- - Außenfläche- outer surface
- 1313
- - Rippe- rib
- 1414
- - Leiterstrang- conductor strand
- 1515
- - Isolator- Isolator
- 1616
- - Formschlussabschnitt- Form fit section
- 1717
- - Formschlussabschnitt- Form fit section
- 1818
- - Leitungskanal- duct
- 1919
- - Kabel- Electric wire
- 2020
- - Wärmerohr- heat pipe
- 2121
- - Kontaktfläche- Contact surface
- 2222
- - Funktionselement- functional element
- 2323
- - Anschluss- Connection
- 2424
- - Abschlusselement- end element
- 2525
- - Kühlmittelsammler- Coolant collector
- 2626
- - Kühlmodul- Cooling module
- 2727
- - Gebläse- Blower
- 2828
- - Rotorantrieb- Rotor drive
- 2929
- - Rotorwelle- Rotor shaft
- 3030
- - Rotorblatt- Rotor blade
- 3131
- - Leiter- und Kontaktelement- Conductor and contact element
- 3232
- - Rohrstück- Pipe piece
- 3333
- - seitlicher Anschluss- lateral connection
- 3434
- - Anschlussstück- Connector
- 3535
- - Rohrbogen- pipe bend
- 3636
- - Akkumulatorbehälter- Accumulator tank
- 3737
- - Kühlmittelsammler- Coolant collector
- 3838
- - Ladedose- charging socket
- 3939
- - Vorderradelektroantrieb- Front wheel electric drive
- 4040
- - Hinterradelektroantrieb- rear-wheel electric drive
- 4141
- - Außenraumwärmetauscher- Outdoor heat exchanger
- 4242
- - Wärmeträgerpumpe- Heat transfer pump
- 4343
- - Innenraumwärmetauscher- Interior heat exchanger
- 4444
- - Elektrizitätskupplung- Electricity coupling
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