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Die Erfindung betrifft ein Kabel für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug.
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Ein Fahrzeug mit Elektroantrieb (z.B. ein PHEV, Plug-In Hybrid Electric Vehicle, oder ein BEV, ein Battery Electric Vehicle) umfasst zumindest einen elektrischen Energiespeicher (z.B. eine Batterie), der über eine Ladevorrichtung des Fahrzeugs an eine Ladestation angeschlossen und aufgeladen werden kann. Die elektrische Energie aus dem elektrischen Energiespeicher kann über elektrische Leitungen zu einem elektrischen Antriebsmotor des Fahrzeugs geleitet werden, um den Antriebsmotor zu betreiben und um das Fahrzeug anzutreiben. Die elektrischen Leitungen zur Übertragung von elektrischer Antriebsenergie können als Leistungsleitungen bezeichnet werden. Typischerweise wird über ein Paar Leistungsleitungen ein Gleichstrom von dem elektrischen Energiespeicher an den Antriebsmotor (insbesondere an einen Wechselrichter des Antriebsmotors) übertragen. Die Spannung zwischen einem Paar Leistungsleitungen liegt typischerweise im Bereich von 300V oder mehr. Die Leistungsleitungen können daher auch als Hochvolt (HV) Leitungen bezeichnet werden.
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Des Weiteren werden in einem Fahrzeug typischerweise Steuersignale von einer Steuereinheit zu dem Antriebsmotor (insbesondere zu dem Gleichrichter des Antriebsmotors) übertragen. Zu diesem Zweck können in dem Fahrzeug Signalleitungen zwischen der Steuereinheit und dem Antriebsmotor verwendet werden. Die Spannung zwischen (einem Paar) Signalleitungen liegt typischerweise im Bereich von 48V, 12V oder weniger. Die Signalleitungen können daher auch als Niedervolt (NV) Leitungen bezeichnet werden. Typischerweise werden in dem Kabelbaum eines Fahrzeugs Leistungsleitungen und Signalleitungen getrennt voneinander verlegt, wobei eine Leistungsleitung die Spannungsversorgung eines elektrischen Verbrauchers (z.B. eines Antriebsmotors) gewährleistet und wobei eine Signalleitung zur Signalübertragung an den elektrischen Verbraucher verwendet wird. Die Zusammenführung beider Leitungen erfolgt typischerweise erst an dem elektrischen Verbraucher selbst. Dies führt zu einem relativ hohen Aufwand für die Verkabelung sowie für die Bereitstellung und Montage von Steckverbindungen. Insbesondere sind die Stecker für Signalleitungen typischerweise relativ klein und können daher zu Schwierigkeiten bei der Montage führen. Außerdem erfordert die Verwendung von getrennten Leistungs- und Signalkabeln einen relativ großen Bauraum in einem Fahrzeug.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Kabel für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, das eine effiziente Energieversorgung und Datenkommunikation innerhalb des Fahrzeugs ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Kabel für ein Fahrzeug, insbesondere für ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Straßenkraftfahrzeug, beschrieben. Das Kabel umfasst zumindest eine Leistungsleitung, die eingerichtet ist, elektrische Energie für den Betrieb eines elektrischen Verbrauchers (insbesondere für einen Wechselrichter und/oder für einen elektrischen Antriebsmotor) des Fahrzeugs zu übertragen. Die Leistungsleitung kann eingerichtet sein, einen Gleichstrom (z.B. von 1A oder mehr) mit einer Spannung von 300V, 600V oder mehr zu übertragen. Eine Leistungsleitung kann auch als Hochvolt (HV)-Leitung bezeichnet werden. Alternativ oder ergänzend kann die Leistungsleitung eingerichtet sein, eine elektrische Leistung von 10kW, 50kW, 100kW oder mehr zu übertragen. Die Leistungsleitung kann zu diesem Zweck eine Vielzahl von Kupferlitzen umfassen.
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Außerdem umfasst das Kabel eine Leistungs-Isolationsschicht, die eingerichtet ist, die Leistungsleitung elektrisch zu isolieren. Die Leistungs-Isolationsschicht kann dabei eine Leistungsleitung vollständig umschließen. Des Weiteren kann die Leistungs-Isolationsschicht eingerichtet sein, einzelne Leistungsleitungen voneinander elektrisch zu isolieren, wenn das Kabel mehrere Leistungsleitungen umfasst. Beispielsweise kann das Kabel zwei Leistungsleitungen umfassen (für einen Pluspol und für einen Minuspol der Versorgungsspannung für den elektrischen Verbraucher).
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Das Kabel umfasst ferner eine Leistungs-Schirmschicht, die die Leistungsleitung (und typischerweise die Leistungs-Isolationsschicht) umgibt und die eingerichtet ist, die Leistungsleitung elektrisch und/oder magnetisch abzuschirmen. Die ein oder mehreren Leistungsleitungen, die Leistungs-Isolationsschicht und die Leistungs-Schirmschicht können ein zusammenhängendes Kabelteil bilden, das in einem Kernbereich des Kabels angeordnet ist.
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Außerdem umfasst das Kabel zumindest eine an einer Außenseite der Leistungs-Schirmschicht bzw. an einer Außenseite des Kernbereichs des Kabels angeordnete Signalleitung, die eingerichtet ist, ein Signal zur Steuerung des elektrischen Verbrauchers des Fahrzeugs zu übertragen. Die Signalleitung kann eingerichtet sein, ein Signal mit einem Signalpegel von 15V, 10V, 5V oder weniger zu übertragen. Eine Signalleitung kann auch als Niedervolt-Leitung bezeichnet werden. Typischerweise ermöglicht eine Signalleitung keine substantielle Übertragung von elektrischer Leistung (z.B. nur eine Leistung von 50W, 10W, 5W oder weniger). Die Signalleitung kann auf die Übertragung von derart geringen elektrischen Leistungen beschränkt sein.
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Außerdem umfasst das Kabel eine Signal-Isolierung, die eingerichtet ist, die Signalleitung elektrisch zu isolieren. Insbesondere kann die Signal-Isolierung eingerichtet sein, mehrere Signalleitungen eines Kabels voneinander zu isolieren. Die Signalleitung und die Signal-Isolierung können in einem, den Kernbereich umschließenden, Außenbereich des Kabels angeordnet sein.
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Es wird somit ein kombiniertes Kabel für ein Fahrzeug beschrieben, das sowohl ein oder mehrere Leistungsleitungen bzw. Hochvolt-Leitungen für die Energieversorgung, als auch ein oder mehrere Signalleitungen bzw. Niedervolt-Leitungen für die Übertragung von Signalen umfasst. So wird eine effiziente Energieversorgung und Datenkommunikation innerhalb eines Fahrzeugs ermöglicht. Die ein oder mehreren Signalleitungen sind dabei in einem Außenbereich des Kabels angeordnet, so dass eine effiziente Aus- und/oder Einkopplung der ein oder mehreren Signalleitungen ermöglicht wird.
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Das Kabel kann einen Schlauch umfassen, der die Leistungs-Schirmschicht bzw. den Kernbereich des Kabels umgibt. Die Signalleitung und die Signal-Isolierung können dabei in einer Wand des Schlauchs angeordnet sein. Dabei kann der Schlauch derart ausgebildet sein, dass der Schlauch zur Herstellung des Kabels über die die Leistungsleitung umgebende Leistungs-Schirmschicht bzw. über den Kernbereich des Kabels gezogen werden kann. So kann ein kosteneffizientes kombiniertes HV-/NV-Kabel bereitgestellt werden.
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Der Schlauch kann eine Vielzahl von Material-Strängen bzw. Fasern umfassen, die teilweise aus einem elektrisch leitenden Material und teilweise aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Die Signalleitung kann dann durch einen elektrisch leitenden Teil der Vielzahl von Strängen gebildet werden. Andererseits kann die Signal-Isolierung durch einen elektrisch isolierenden Teil der Vielzahl von Strängen gebildet werden. Die Vielzahl von Strängen kann dabei geflochten und/oder gewoben sein, um den Schlauch zu bilden. Insbesondere kann der Schlauch ein Geflechtsschlauch sein. Der Schlauch kann somit ein oder mehrere elektrisch leitende Segmente für entsprechende ein oder mehrere Signalleitungen umfassen. Des Weiteren kann der Schlauch ein oder mehrere isolierende Segmente zur Isolierung der ein oder mehreren elektrisch leitenden Segmente umfassen. So kann in besonders effizienter Weise ein kombiniertes HV-/NV-Kabel bereitgestellt werden.
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Alternativ oder ergänzend kann der Schlauch ein oder mehrere Signal-Leiterschichten umfassen, die durch jeweils eine Signal-Isolierschicht gegeneinander isoliert sind. Eine Signal-Leiterschicht kann dabei eine Signalleitung bilden. Eine Signal-Leiterschicht kann ggf. vollständig um den Umfang des Schlauchs verlaufen. Es können somit schichtweise ein oder mehrere Signalleitungen in einem Schlauch bereitgestellt werden. Die einzelnen Signalleitungen können dann hintereinander in einer Steck-Komponente kontaktiert werden, um für jede einzelne Signalleitung eine Signalverbindung bereitzustellen.
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Das Kabel kann darüber hinaus eine Außen-Schirmschicht und/oder eine Außen-Isolierschicht umfassen, die die Signalleitung und die Signal-Isolierung umschließen. So können die Stabilität und/oder die elektromagnetische Verträglichkeit des Kabels weiter verbessert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steck-Komponente, insbesondere ein Stecker oder eine Buchse, für eine Steckverbindung beschrieben. Dabei kann die Steck-Komponente eingerichtet sein, ein in diesem Dokument beschriebenes Kabel mit einer komplementären Steck-Komponente eines elektrischen Verbrauchers eines Fahrzeugs zu koppeln. Alternativ kann die Steck-Komponente eingerichtet sein, einen elektrischen Verbraucher eines Fahrzeugs mit einer komplementären Steck-Komponente eines in diesem Dokument beschriebenen Kabels zu koppeln.
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Die Steck-Komponente (des Kabels) umfasst zumindest ein Leistungs-Kontaktteil, das mit der zumindest einen Leistungsleitung des Kabels elektrisch leitend verbindbar ist. Dabei ist das Leistungs-Kontaktteil ausgebildet ist, mit einem komplementären Leistungs-Kontaktteil der Steck-Komponente des elektrischen Verbrauchers eine Verbindung zur Übertragung von elektrischer Versorgungsleistung für den elektrischen Verbraucher zu bilden.
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Des Weiteren umfasst die Steck-Komponente (des Kabels) zumindest ein Signal-Kontaktteil, das mit der zumindest einen Signalleitung des Kabels elektrisch leitend verbindbar ist. Dabei ist das Signal-Kontaktteil ausgebildet, mit einem komplementären Signal-Kontaktteil der Steck-Komponente des elektrischen Verbrauchers eine Verbindung zur Übertragung von Steuersignalen für den elektrischen Verbraucher zu bilden.
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Es wird somit eine Steck-Komponente (z.B. ein Stecker oder eine Buchse) beschrieben, die es ermöglicht, mittels einer kombinierten Steckverbindung sowohl eine Leistungsverbindung zur Übertragung von Versorgungsenergie als auch eine Signalverbindung zur Übertragung von Daten zu bilden. So wird eine effiziente Energieversorgung und Datenkommunikation innerhalb eines Fahrzeugs ermöglicht.
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Die Steck-Komponente kann zumindest ein Leistungs-Leiterelement, insbesondere ein Leiterblech, umfassen, das eingerichtet ist, die zumindest eine Leistungsleitung des Kabels mit dem Leistungs-Kontaktteil der Steck-Komponente elektrisch leitend zu verbinden. Des Weiteren kann die Steck-Komponente zumindest ein Signal-Leiterelement, insbesondere ein Leiterblech, umfassen, das eingerichtet ist, die zumindest eine Signalleitung des Kabels mit dem Signal-Kontaktteil der Steck-Komponente elektrisch leitend zu verbinden. So wird eine zuverlässige Kopplung zwischen den Leitungen des Kabels und den Kontaktteilen der Steck-Komponente ermöglicht.
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Die Steck-Komponente kann zumindest eine um das Kabel herumlaufende Crimphülse umfassen. Die Crimphülse kann dabei zumindest ein elektrisch leitendes Segment umfassen, das mit der zumindest einen Signalleitung des Kabels verbindbar ist. Das Kabel kann ggf. mehrere Signalleitungen umfassen. In diesem Fall kann die Steck-Komponente mehrere Crimphülsen für die mehreren Signalleitungen umfassen, wobei die Crimphülsen entlang des Kabels hintereinander angeordnet sind. Durch die Verwendung von ein oder mehreren Crimphülsen wird eine effiziente und zuverlässige Kopplung der im Außenbereich des Kabels liegenden ein oder mehreren Signalleitungen und der Steck-Komponente ermöglicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug, etwa ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad, beschrieben, dass das in diesem Dokument beschriebene Kabel bzw. die in diesem Dokument beschriebene Steck-Komponente umfasst. Insbesondere kann das Fahrzeug einen elektrischen Energiespeicher zur Speicherung von elektrischer Energie für einen elektrischen Verbraucher des Fahrzeugs umfassen. Des Weiteren kann das Fahrzeug eine Steuereinheit zur Steuerung des elektrischen Verbrauchers umfassen. Außerdem kann das Fahrzeug ein in diesem Dokument beschriebenes Kabel umfassen. Dabei können die ein oder mehreren Signalleitungen des Kabels die Steuereinheit und die ein oder mehreren Leistungsleitungen des Kabels den Energiespeicher mit dem elektrischen Verbraucher verbinden.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 ein Blockdiagramm eines beispielhaften Ladesystems für einen Energiespeicher eines Fahrzeugs;
- 2a einen beispielhaften Wechselrichter für eine Antriebsmaschine eines Fahrzeugs;
- 2b eine beispielhafte Verkabelung innerhalb eines Fahrzeugs;
- 3 ein beispielhaftes Kabel mit Leistungs- und Signalleitungen;
- 4 ein beispielhaftes Kabel mit einem Geflechtsschlauch zur Bereitstellung von Signalleitungen;
- 5 eine beispielhafte Crimp-Verbindung eines Kabels; und
- 6 eine beispielhafte Steck-Verbindung eines Kabels.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der effizienten Übertragung von Steuersignalen und elektrischer Versorgungsenergie in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug. 1 zeigt in diesem Zusammenhang ein Blockdiagram eines beispielhaften Ladesystems 100 mit einer Ladestation 110 und einem Fahrzeug 120. Das Fahrzeug 120 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 122, der mit elektrischer Energie aus der Ladestation 110 aufgeladen werden kann. Das Fahrzeug 120 umfasst eine Ladeschnittstelle, insbesondere eine Ladedose, 121 an der ein entsprechender Stecker 111 eines Ladekabels 112 angesteckt werden kann. Die Ladedose 121 und der Stecker 111 bilden ein Stecksystem.
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Das Fahrzeug 120 umfasst eine Steuereinheit 123, die eingerichtet ist, einen Ladevorgang an der Ladestation 110 zu steuern. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 123 des Fahrzeugs 120 eingerichtet sein, mit der Ladestation 110 gemäß einem vordefinierten Kommunikations-Protokoll zu kommunizieren.
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2a zeigt einen beispielhaften Wechselrichter (bzw. Inverter) 200, der eingerichtet ist, auf Basis einer Bordnetzspannung VB 210 (d.h. einer Gleichspannung) Phasenspannungen 211 (d.h. Wechselspannungen) für die Spulen einer elektrischen Antriebsmaschine 203 des Fahrzeugs 120 zu generieren. Die Bordnetzspannung 210 kann über elektrische Leistungsleitungen 221 von dem Energiespeicher 122 des Fahrzeugs 120 bereitgestellt werden. Der Wechselrichter 200 (bzw. Inverter) umfasst mehrere Schalter 202, die in dem dargestellten Beispiel für jede Phase jeweils in einer Halbbrücke angeordnet sind. Die Schalter 202 werden durch eine Steuereinheit 201 angesteuert, um die Phasenspannungen 211 für die elektrische Maschine 203 zu generieren. Die Steuersignale können über Steuerleitungen 222 an die Schalter 202 übertragen werden.
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2b zeigt eine beispielhafte Verkabelung in einem Fahrzeug 120. Insbesondere zeigt 2b ein oder mehrere Signalleitungen 222, die die Steuereinheit 201 mittels einer Signal-Steckverbindung 232 mit einen elektrischen Verbraucher 200, 203 (z.B. dem Wechselrichter 200 und/oder der elektrischen Antriebsmaschine 203) verbinden, um Steuersignale an den elektrischen Verbraucher 200, 203 zu übertragen. Des Weiteren zeigt 2b ein oder mehrere Leistungsleitungen 221, die den elektrischen Verbraucher 200, 203 über eine Leistungs-Steckverbindung 231 mit den elektrischen Energiespeicher 122 verbinden, um elektrische Versorgungsenergie an den elektrischen Verbraucher 200, 203 zu übertragen. Es werden somit separate Kabel und separate Steckverbindungen 231, 232 verwendet, um Steuersignale und elektrische Versorgungsenergie an einem elektrischen Verbraucher 200, 203 in einem Fahrzeug 120 bereitzustellen.
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Zur Reduzierung des Aufwands für Verkabelung und für Steckverbindungen innerhalb eines Fahrzeugs 120 kann, wie in 3 dargestellt, ein kombiniertes Kabel 300 bereitgestellt werden, das sowohl ein oder mehrere Leistungsleitungen 221 als auch ein oder mehreren Signalleitungen 222 umfasst. Insbesondere können in einem Kernbereich des Kabels 300 ein oder mehrere Leistungsleitungen 221 (z.B. Hochvolt-Adern) angeordnet sein. Die ein oder mehreren Leistungsleitungen 221 sind typischerweise jeweils durch eine Isolationsschicht 302 umgeben, um mehrere Leistungsleitungen 221 voneinander zu isolieren. Die ein oder mehreren (individuell) isolierten Leistungsleitungen 221 können dann durch eine Schirmschicht301 (z.B. durch ein Schirmgeflecht) umgeben sein, um die ein oder mehreren Leistungsleitungen 221 elektromagnetisch abzuschirmen. Die ein oder mehreren HV-Adern 221 können somit mit einer Isolationsschicht 302 und einem Schirmgeflecht 301 ummantelt sein.
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Um dieses HV-Leitungspaket, d.h. um den Kernbereich, herum können dann in beliebiger Weise ein oder mehrere NV-Leitungen 222 zur Signalübertragung angeordnet werden. Eine Isolationsschicht 302 sowie optional ein weiteres Schirmgeflecht 301 können dazu verwendet werden, die Leitungen 222 zu stabilisieren und vor Umwelteinwirkungen zu schützen.
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Es kann somit ein kombiniertes Kabel 300 für eine Verkabelung innerhalb eines Fahrzeugs 120 bereitgestellt werden, das sowohl ein oder mehreren Leistungsleitungen 221 als auch ein oder mehrere Signalleitungen 222 aufweist. So kann die Anzahl von Komponenten (insbesondere Leitungen und Steckverbindungen) in einem Fahrzeug 120 reduziert werden.
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Die ein oder mehreren Signalleitungen 222 können in vorteilhafter Weise in einen Geflechtsschlauch 401 des Kabels 300 integriert werden. Dies ist beispielhaft in 4 dargestellt. 4 zeigt ein beispielhaftes Kabel 300, das eine Leistungsleitung 221 mit einer Vielzahl von Litzen (z.B. Kupferlitzen) umfasst. Die Leistungsleitung 221 ist von einer Isolationsschicht 302 und einer Schirmschicht 301 (insbesondere einem Schirmgeflecht) umgeben. Die Schirmschicht 301 kann dann wiederum durch eine weitere Isolationsschicht 302 umgeben sein. Das gesamte Kabel 300 kann dann von einem Geflechtsschlauch 401 umgeben sein, wobei der Geflechtsschlauch 401 ein oder mehreren Signalleitungen 222 umfasst. Insbesondere kann eine Signalleitung 222 als Faden bzw. als Strank in den Geflechtsschlauch 401 eingebettet sein. Die Isolation 302 zwischen unterschiedlichen Signalleitungen 222 kann dabei durch Teilbereiche bzw. durch anderer Stränge des Geflechtsschlauchs 401 bereitgestellt werden.
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Die Spannungsversorgung eines elektrischen Verbrauchers 200, 203 kann somit über ein oder mehreren Leistungsleitungen 221 in einem kombinierten NV/HV-Kabel 300 erfolgen. Dabei kann ggf. jeweils ein Kabel 300 für eine Leistungsleitung 221 bereitgestellt werden. Ggf. kann ein Kabel 300 auch mehrere Leistungsleitungen 221 umfassen (wie z.B. in 3 dargestellt). Leitende Segmente bzw. Stränge an bzw. in einem Geflechtsschlauch 401 können ein oder mehreren Signalleitungen 222 bilden und somit zur Signalübertragung dienen. Das Material der leitenden Segmente bzw. Stränge am Geflechtsschlauch 401 kann dabei vorteilhaft identisch mit dem Material eines Schirmgeflechts 301 sein. Durch eine Aufteilung eines Geflechtsschlauchs 401 in mehrere leitende Segmente und in dazwischenliegende, isolierende Bereiche, ist es möglich, mehrere Signalleitungen 222 für mehrere voneinander unterscheidbare Signale bereitzustellen.
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Allgemein können die ein oder mehreren Signalleitungen 222 in einen Schlauch 401 eingebettet werden, der neben den ein oder mehreren Signalleitungen 222 Isolationsbereiche aufweist, um die unterschiedlichen Signalleitungen 222 voneinander elektrisch zu isolieren. Der Schlauch 401 kann aus mehreren Materialsträngen geflochten sein, und somit einen Geflechtsschlauch bilden. Dabei können ein oder mehrere Stränge elektrisch leitend sein und somit ein oder mehreren Signalleitungen 222 bilden. Andererseits können ein oder mehrere andere Stränge isolierend sein und somit die isolierenden Bereiche zwischen unterschiedlichen Signalleitungen 222 bilden. Alternativ oder ergänzend können mehrere Stränge gewoben werden, um einen Schlauch 401 mit ein oder mehreren isolierten Signalleitungen 222 bereitzustellen. Alternativ oder ergänzend können ein oder mehrere isolierte Leiterschichten innerhalb des Schlauchs 401 als ein oder mehrere Signalleitungen 222 bereitgestellt werden. Eine Leiterschicht kann dabei um einen Teil oder um den gesamten Umfang des Schlauchs 401 verlaufen. Der Schlauch 401 des Kabels 300 umfasst somit voneinander unterscheidbare leitende und isolierende Bereiche zur Bereitstellung von ein oder mehreren Signalleitungen 222.
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Der Schlauch 401 mit ein oder mehreren Signalleitungen 222 kann nachträglich mit dem Kabel 300 integriert werden. Beispielsweise kann der Schlauch 401 über den Kernbereich des Kabels 300 gezogen werden. Ggf. kann der Schlauch 401 mit einer weiteren Schirmungsschicht 302 umgeben sein, um eine ausreichende elektromagnetische Verträglichkeit bereitzustellen. Die Anzahl von Signalleitungen 222, die in den Schlauch 401 integriert sind, ist typischerweise nur durch die Anzahl von isolierten Segmenten beschränkt, die in dem Schlauch 401 bereitgestellt werden können.
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Die 5 und 6 zeigen beispielhafte Verbindungen eines Kabels 300 mit einer Komponente 122, 200, 201, 203 eines Fahrzeugs 120. Insbesondere zeigt 5 eine beispielhafte Crimp-Verbindung und 6 eine beispielhafte Steck-Verbindung. Wie in 5 dargestellt, können die einzelnen Signalleitungen 222 in dem Schlauch 401 durch entsprechende ein oder mehrere Crimphülsen 501 (ggf. in Kombination mit entsprechenden Stützhülsen 502) mit Leitungen einer Komponente 122, 200, 201, 203 des Fahrzeugs 120 und/oder mit Leitungen einer Steck-Komponente (siehe 6) verbunden werden. Die Crimphülsen 501 können dabei in effizienter Weise an der Außénseite des Kabels 300 angeordnet sein. Insbesondere kann das Kabel 300 durch eine ringförmige Crimphülse 501 geführt werden. Die ein oder mehreren Leistungsleitungen 221 können dann zu entsprechenden Leitungen einer Komponente 122, 200, 201, 203 des Fahrzeugs 120 und/oder einer Steck-Komponente geführt werden.
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Zur Abnahme der Signale von den ein oder mehreren Signalleitungen 222 kann somit das Kabelende abisoliert werden und es kann eine Signalweiterführung über Crimp- und Stützhülsen 501, 502 vorgenommen werden. In einem Crimpprozess kann eine segmentierte Crimphülse 501 verwendet werden, wobei die Crimphülse 501 unterschiedliche elektrisch isolierte Segmente für unterschiedliche Signalleitungen 222 umfasst. Die Crimphülse 501 kann um den Umfang des Kabels 300 herum verlaufen. Es können dann durch die unterschiedlichen Segmente über den Umfang des Kabels 300 verteilt Signale an unterschiedlichen Signalleitungen 222 abgenommen werden. Alternativ oder ergänzend können in mehreren entlang des Kabels 300 hintereinander angeordnete Crimp- bzw. Stützhülsen 501, 502 nach und nach unterschiedliche Signalleitungen 222 aus dem Schlauch 401 herausgeführt und kontaktiert werden.
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6 zeigt eine beispielhafte Steck-Verbindung, bei der das Kabel 300 mit einer Steck-Komponente 600 (z.B. einem Stecker bzw. einer Buchse) verbunden ist, die mit einer komplementären Steck-Komponente 610 (z.B. einer Buchse bzw. einem Stecker) der Komponente 122, 200, 201, 203 des Fahrzeugs 120 eine Steck-Verbindung bildet. Die ein oder mehreren Signalleitungen 222 des Kabels 300 sind dabei mit entsprechenden ein oder mehreren Signal-Leiterelementen 622 (z.B. Leiterblechen) und mit ein oder mehreren Signal-Kontaktteilen 602 (z.B. Pins) der Steck-Komponente 600 verbunden. Die Verbindung zwischen den ein oder mehreren Signalleitungen 222 und den Signal-Leiterelementen 622 kann über eine in Zusammenhang mit 5 beschriebene Crimp-Verbindung hergestellt werden.
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Des Weiteren sind die ein oder mehreren Leistungsleitungen 221 des Kabels 300 mit entsprechenden ein oder mehreren Leistungs-Leiterelementen 621 und ein oder mehreren Leistungs-Kontakteilen 601 (z.B. Pins) der Steck-Komponente 600 verbunden. Die Kontaktteile 601, 602 können mit entsprechenden Kontaktteilen der Steck-Komponente 610 zusammenwirken und elektrisch leitende Verbindungen bilden.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann auf die Verwendung von separaten Signalleitungen 222 verzichtet werden. Insbesondere können Signalleitungen 222 in einem über eine Leistungsleitung 221 gezogenen Schlauch 401 (insbesondere einem Geflechtsschlauch) bereitgestellt werden. Dabei kann der Schlauch 401 in mehrere leitende und voneinander isolierte Teilsegmente unterteilt sein, um mehrere Signalleitungen 222 bereitzustellen. Durch die Kombination von Leistungs- und Signalleitungen 221, 222 kann auf die Verwendung eines relativ kleinen Steckers 232 für Signalleitungen 222 verzichtet werden, so dass insbesondere die Montage und die Kontrolle des Festsitzes einer Signal-Steckverbindung 232 entfallen kann.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
