DE102018209018A1 - High-voltage vehicle electrical system for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbordnetzanordnung (20) für ein Kraftfahrzeug (22), wobei die Hochvoltbordnetzanordnung (20) eine erste Hochvolt-Komponente (24) und mindestens eine zweite Hochvolt-Komponente (26) aufweist, wobei die Hochvoltbordnetzanordnung (20) weiterhin mindestens eine Potentialausgleichsleitung (32) aufweist, die mit der ersten und zweiten Hochvolt-Komponente (24, 26) gekoppelt ist, und über welche ein Potentialausgleich zwischen zumindest einem Teil (24a) der ersten Hochvolt-Komponente (24) und zumindest einem Teil (26a) der zweiten Hochvolt-Komponente (26) bereitstellbar ist. Dabei ist die Potentialausgleichsleitung (32) als Leitungsschirmeinrichtung (32) für eine zwischen der ersten und zweiten Hochvolt-Komponente (24, 26) verlaufenden Hochvolt-Leitung (30) ausgebildet.The invention relates to a high-voltage vehicle electrical system (20) for a motor vehicle (22), wherein the high-voltage vehicle electrical system (20) has a first high-voltage component (24) and at least one second high-voltage component (26), wherein the high-voltage vehicle electrical system (20) further comprises at least one Potential equalization line (32) which is coupled to the first and second high-voltage component (24, 26), and via which an equipotential bonding between at least a part (24a) of the first high-voltage component (24) and at least one part (26a) the second high-voltage component (26) can be provided. In this case, the equipotential bonding line (32) is designed as a cable screen device (32) for a high-voltage line (30) extending between the first and second high-voltage components (24, 26).
Description
Die Erfindung betrifft eine Hochvoltbordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Hochvoltbordnetzanordnung eine erste Hochvolt-Komponente und mindestens eine zweite Hochvolt-Komponente aufweist, und wobei die Hochvoltbordnetzanordnung weiterhin mindestens eine Potentialausgleichsleitung aufweist, die mit der ersten und zweiten Hochvolt-Komponente gekoppelt ist. Über die Potentialausgleichsleitung ist dabei ein Potentialausgleich zwischen zumindest einem Teil der ersten Hochvolt-Komponente und zumindest einem Teil der zweiten Hochvolt-Komponente bereitstellbar. Zur Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Hochvoltbordnetzanordnung.The invention relates to a high-voltage on-board network arrangement for a motor vehicle, wherein the high-voltage on-board network arrangement comprises a first high-voltage component and at least one second high-voltage component, and wherein the high-voltage vehicle electrical system further comprises at least one potential equalization line, which is coupled to the first and second high-voltage component. Equipotential bonding between at least part of the first high-voltage component and at least part of the second high-voltage component can be provided via the equipotential bonding line. The invention also includes a motor vehicle with such a high-voltage vehicle electrical system.
Alle Hochvolt-Komponenten im Fahrzeug, das heißt jede Komponente, welche an das Hochvolt-Bordnetz eines solchen Fahrzeugs angeschlossen ist, benötigt nach aktuellen Vorschriften aus Gründen der HV(Hochvolt)-Sicherheit einen elektrischen Potenzialausgleich zueinander. Dieser soll sicherstellen, dass im Fehlerfall keine Gefahr für Leib und Leben eintreten kann. Üblicherweise wird zu diesem Zweck in aktuellen Hochvolt-Fahrzeugen ein solcher Potenzialausgleich über eine zusätzliche 12V-Leitung bzw. eine Masseleitung oder ein Masseband zwischen Fahrzeugkarosserie und Hochvolt-Komponente bzw. in manchen Fällen auch über eine direkte Befestigung der Hochvolt-Komponente sichergestellt. Ein solcher Potenzialausgleich zwischen zwei Hochvolt-Komponenten kann über die Kopplung dieser Hochvolt-Komponenten mit der durch die Fahrzeugkarosserie bereitgestellten elektrischen Masse erfolgen, wozu diese Hochvolt-Komponenten entweder direkt an die Fahrzeugkarosserie über eine separate Leitung angeschlossen sind oder an ein benachbartes leitfähiges Bauteil, wie zum Beispiel einen Rahmen oder einen Motorblock, der wiederum seinerseits an die Fahrzeugkarosserie über einer entsprechende Leitung oder andere Verbindungsstelle angeschlossen ist.All high-voltage components in the vehicle, that is, each component which is connected to the high-voltage electrical system of such a vehicle, required according to current regulations for reasons of HV (high-voltage) safety an electrical equipotential bonding. This is to ensure that in case of failure no danger to life and limb may occur. Usually, such potential equalization is ensured for this purpose in current high-voltage vehicles via an additional 12V line or a ground line or a ground strap between the vehicle body and high-voltage component or in some cases via a direct attachment of the high-voltage component. Such an equipotential bonding between two high-voltage components can take place via the coupling of these high-voltage components with the electrical ground provided by the vehicle body, for which purpose these high-voltage components are connected either directly to the vehicle body via a separate line or to an adjacent conductive component, such as For example, a frame or engine block, which in turn is connected to the vehicle body via a corresponding conduit or other connection point.
Beispielsweise beschreibt die
Bislang ist es unerlässlich, zur Darstellung des Potenzialausgleichs entsprechende Ausgleichsleitungen zwischen den jeweiligen Komponenten und der Masse vorzusehen, was einen hohen Kosten- und Gewichtsaufwand bedeutet. Zudem erfordert dies zum Teil aufwändige Oberflächenbehandlungen an Hochvolt-Komponenten und wiederum einen daraus resultierenden Kostennachteil, sowie viele Massebolzen im Fahrzeug, was wiederum eine lange Montagezeit und einen hohen Montageaufwand bedeutet.So far, it is essential to provide appropriate equalization between the respective components and the mass to represent the potential equalization, which means a high cost and weight. In addition, this sometimes requires complex surface treatments on high-voltage components and in turn a resulting cost disadvantage, as well as many ground bolts in the vehicle, which in turn means a long assembly time and a high assembly cost.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Hochvoltbordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine möglichst einfache Ausgestaltung eines Potenzialausgleichs zwischen Hochvolt-Komponenten ermöglichen.Object of the present invention is therefore to provide a high-voltage vehicle electrical system for a motor vehicle and a motor vehicle, which allow the simplest possible embodiment of an equipotential bonding between high-voltage components.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Hochvoltbordnetzanordnung und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung, sowie der Figuren.This object is achieved by a high-voltage vehicle electrical system and a motor vehicle having the features according to the respective independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims, the description, and the figures.
Eine erfindungsgemäße Hochvoltbordnetzanordnung für ein Kraftfahrzeug weist eine erste Hochvolt-Komponente und mindestens eine zweite Hochvolt-Komponente auf, wobei die Hochvoltbordnetzanordnung weiterhin mindestens eine Potentialausgleichsleitung aufweist, die mit der ersten und zweiten Hochvolt-Komponente gekoppelt ist, und über welche ein Potentialausgleich zwischen zumindest einem Teil der ersten Hochvolt-Komponente mit zumindest einem Teil der zweiten Hochvolt-Komponente bereitstellbar ist. Dabei ist die Potentialausgleichsleitung als Leitungsschirmeinrichtung für eine zwischen der ersten und zweiten Hochvolt-Komponente verlaufende Hochvolt-Leitung ausgebildet.A high-voltage vehicle electrical system according to the invention for a motor vehicle has a first high-voltage component and at least one second high-voltage component, wherein the high-voltage vehicle electrical system further comprises at least one potential equalization line, which is coupled to the first and second high-voltage component, and via which a potential equalization between at least one Part of the first high-voltage component with at least a portion of the second high-voltage component is providable. In this case, the equipotential bonding line is designed as a cable screen device for a high-voltage line extending between the first and second high-voltage components.
Vorteilhafterweise lässt sich somit ein Leitungsschirmeinrichtung, wie zum Beispiel ein Leitungsschirm, einer Hochvolt-Leitung, über welche Hochvolt-Komponenten an das Hochvolt-Bordnetz gekoppelt sind bzw. über welche Hochvolt-Komponenten mit Energie versorgt werden, gleichzeitig als Potentialausgleichsleitung verwenden. Umgekehrt übernimmt die so ausgebildete Potentialausgleichsleitung gleichzeitig auch die Funktion der Abschirmung von Hochvolt-Leitungen im Kraftfahrzeug zum Zwecke der elektromagnetischen Verträglichkeit. Hierdurch lassen sich vorteilhafterweise zahlreiche Komponenten, insbesondere zahlreiche üblicherweise sonst erforderliche separate Leitungen einsparen und damit sowohl Kosten, Gewicht und Montagezeit sowie auch der Montageaufwand reduzieren. Somit lässt sich auf diese Weise ein Potentialausgleich zwischen Hochvolt-Komponenten auf besonders einfache und kostengünstige Weise bereitstellen.Advantageously, therefore, can be a cable shielding device, such as a cable shield, a high-voltage line, which high-voltage components are coupled to the high-voltage electrical system or via which high-voltage components are supplied with energy, at the same time as equipotential bonding use. Conversely, the potential equalization line formed in this way also simultaneously performs the function of shielding high-voltage lines in the motor vehicle for the purpose of electromagnetic compatibility. As a result, it is advantageously possible to save numerous components, in particular numerous otherwise customarily required separate lines, and thus to reduce both costs, weight and installation time and also the assembly effort. Thus, a potential equalization between high-voltage components can be provided in a particularly simple and cost-effective manner in this way.
Im Allgemeinen stellt eine Hochvolt-Komponente, zum Beispiel die erste und mindestens eine zweite Hochvolt-Komponente, dabei eine Komponente des Kraftfahrzeugs bzw. der Hochvoltbordnetzanordnung dar, welche über eine Spannung im Hochvolt-Bereich mit Energie versorgt wird. Weiterhin kann die erste Hochvolt-Komponente und/oder die mindestens eine zweite Hochvolt-Komponente sowie auch jede weitere Hochvolt-Komponente als eine der Folgenden ausgebildet sein: als ein Hochvolt-Energiespeicher, wie zum Beispiel als eine Hochvolt-Batterie, als ein Puls-Wechselrichter, insbesondere für die Leistungselektronik der Hochvolt-Batterie, als eine Wandlereinrichtung, insbesondere als ein DC/DC-Wandler, der zum Beispiel zur Versorgung eines Niedervolt-Bordnetzes aus dem Hochvolt-Bordnetzes vorgesehen sein kann, als ein Klimakompressor oder als eine Komponente eines Hochvoltsystems mit einer Brennstoffzelle. Die Hochvoltbordnetzanordnung muss also nicht zwingend einen HV-Energiespeicher oder Puls-Wechselrichter umfassen, sondern kann sich auch auf ein Brennstoffzellen-Hochvoltsystem beziehen, welches ohne derartige Komponenten auskommt. Auch können beliebig weitere Hochvolt-Komponenten vorgesehen sein, die von der Hochvoltbordnetzanordnung umfasst sind, und die über einen entsprechenden Leitungsschirm einen Potenzialausgleich zu mindestens einer weiteren der Hochvolt-Komponenten aufweisen.In general, a high-voltage component, for example the first and at least one second high-voltage component, thereby represents a component of the motor vehicle or the high-voltage vehicle electrical system, which is supplied with energy via a voltage in the high-voltage range. Furthermore, the first high-voltage component and / or the at least one second high-voltage component as well as each further high-voltage component can be designed as one of the following: as a high-voltage energy store, such as a high-voltage battery, as a pulse Inverter, in particular for the power electronics of the high-voltage battery, as a converter means, in particular as a DC / DC converter, which may be provided for example to supply a low-voltage electrical system from the high-voltage electrical system, as an air compressor or as a component of a High-voltage system with a fuel cell. The high-voltage onboard power supply system therefore does not necessarily have to include an HV energy store or pulse inverter, but may also relate to a fuel cell high-voltage system which manages without such components. It is also possible to provide any further high-voltage components which are encompassed by the high-voltage onboard power supply system and which have a potential equalization to at least one other of the high-voltage components via a corresponding line screen.
Vorzugsweise ist die Leitungsschirmeinrichtung so ausgebildet, dass diese die Hochvolt-Leitung zumindest zum Teil, vorzugsweise vollständig, ummantelt und von dieser elektrisch isoliert ist. Durch die zumindest teilweise und vorzugsweise vollständige Ummantelung der Hochvolt-Leitung lässt sich eine besonders effektive Schirmung der Hochvolt-Leitung durch die Leitungsschirmeinrichtung bereitstellen. Die Leitungsschirmeinrichtung trägt damit im Normalbetrieb keine Spannung bzw. führt im Wesentlichen keinen Strom, insbesondere bis auf geringe induzierte Ströme, die auch im Normalbetrieb fließen. Die Isolierung zur Hochvolt-Leitung kann in beliebiger Weise bereitgestellt sein, zum Beispiel durch ein isolierendes Material, wie beispielsweise einen Kunststoff, und/oder durch einen entsprechend großen Abstand zur Hochvolt-Leitung. Die Leitungsschirmeinrichtung führt lediglich im Fehlerfall Strom, in welchem die Teile der jeweiligen Hochvolt-Komponenten, die durch die Leitungsschirmeinrichtung miteinander gekoppelt sind, auf unterschiedlichen Potenzialen liegen, was in der Regel, d.h. im Normalfall, nicht sein darf. In diesem Fall ermöglicht die Leitungsschirmeinrichtung also vorteilhafterweise gleichzeitig auch einen Potenzialausgleich zwischen den jeweiligen Teilen der jeweiligen Hochvolt-Komponenten, sodass wenn ein Benutzer beide Teile der jeweiligen Hochvolt-Komponenten gleichzeitig berührt, kein elektrischer Stromschlag auftreten kann.Preferably, the cable shielding device is formed so that it is the high-voltage line at least partially, preferably completely encased and electrically isolated from this. Due to the at least partial and preferably complete sheathing of the high-voltage line, a particularly effective shielding of the high-voltage line can be provided by the cable shielding device. The cable shielding device thus carries no voltage during normal operation or essentially does not carry any current, in particular except for small induced currents which also flow in normal operation. The insulation for the high-voltage line can be provided in any desired manner, for example by an insulating material, such as a plastic, and / or by a correspondingly large distance from the high-voltage line. The line shield device carries current only in the event of a fault, in which the parts of the respective high-voltage components, which are coupled to one another by the line shielding device, are at different potentials, which is generally, i.e. Normally, not allowed to be. In this case, the cable shield device thus advantageously also simultaneously enables an equipotential bonding between the respective parts of the respective high-voltage components, so that when a user touches both parts of the respective high-voltage components simultaneously, no electric shock can occur.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die erste Hochvolt-Komponente ein erstes elektrisch leitfähiges Gehäuse auf, und die zweite Hochvolt-Komponente ein zweites elektrisch leitfähiges Gehäuse auf, wobei die Leitungsschirmeinrichtung das erste und das zweite Gehäuse elektrisch leitend miteinander verbindet. Auch die elektrisch leitfähigen Gehäuse der jeweiligen Hochvolt-Komponenten sind in der Regel, d.h. im Normalfall, von den Hochvolt-Potenzialen getrennt bzw. isoliert. Im Fehlerfall kann es jedoch auftreten, dass dennoch ein Gehäuse auf einem Hochvolt-Potenzial liegt, und schlimmstenfalls zwei verschiedene Gehäuse zweier verschiedener Hochvolt-Komponenten auf unterschiedlichen Hochvolt-Potenzialen. In einem solchen Fall wird also vorteilhafterweise ein Potentialausgleich zwischen diesen elektrisch leitfähigen Gehäuse durch die mit diesen Gehäusen gekoppelte Leitungsschirmeinrichtung bewerkstelligt. Weist ein Gehäuse einer Hochvolt-Komponente mehrere voneinander separierte Gehäuseteile auf, so sind auch diese jeweiligen separierten Gehäuseteile durch eine entsprechende leitfähige elektrische Verbindung miteinander verbunden.In a further advantageous refinement of the invention, the first high-voltage component has a first electrically conductive housing, and the second high-voltage component has a second electrically conductive housing, wherein the cable shielding device connects the first and the second housing in an electrically conductive manner. Also, the electrically conductive housings of the respective high-voltage components are usually, i. Normally, isolated or isolated from the high-voltage potentials. In the event of a fault, however, it can happen that a housing is still at a high-voltage potential, and in the worst case, two different housings of two different high-voltage components at different high-voltage potentials. In such a case, an equipotential bonding between these electrically conductive housings is thus advantageously accomplished by the cable shielding device coupled to these housings. If a housing of a high-voltage component has a plurality of housing parts which are separated from one another, then these respective separated housing parts are also connected to one another by a corresponding conductive electrical connection.
Weist das Kraftfahrzeug beispielsweise mehrere Hochvolt-Komponenten auf, so ist eine jeweilige dieser Hochvolt-Komponenten, vorzugsweise mit ihrem entsprechenden Gehäuse mit mindestens einer anderen dieser mehreren Hochvolt-Komponenten über eine entsprechende Leitungsschirmeinrichtung und ebenso mit einer entsprechenden Hochvolt-Leitung gekoppelt. Somit lässt sich auf besonders einfache Weise ein Potentialausgleich unter allen Hochvolt-Komponenten bereitstellen.If, for example, the motor vehicle has a plurality of high-voltage components, then a respective one of these high-voltage components, preferably with its corresponding housing, is coupled to at least one other of these multiple high-voltage components via a corresponding line screen device and also to a corresponding high-voltage line. This makes it possible to provide a potential equalization of all high-voltage components in a particularly simple manner.
Dabei ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn die Leitungsschirmeinrichtung derart ausgebildet ist, dass die durch die Leitungsschirmeinrichtung bereitgestellte elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuse einen Gesamtwiderstand aufweist, der kleiner ist als 100 Milliohm. Hierdurch kann vorteilhafterweise gesetzlichen Vorgaben Rechnung getragen werden. Insbesondere wird durch einen derart kleinen Widerstand gewährleistet, dass sich eine im Fehlerfall, insbesondere im Doppelfehlerfall, zwischen Hochvolt-Komponenten anliegende Spannung hinreichend schnell abbauen kann.In this case, it is furthermore particularly advantageous if the cable screen device is designed such that the electrical connection between the first and the second housing provided by the cable screen device has a total resistance which is less than 100 milliohms. As a result, legal requirements can be advantageously taken into account. In particular, by such small resistance ensures that in the event of a fault, especially in the case of a double fault, voltage applied between high-voltage components can dissipate sufficiently quickly.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Leitungsschirmeinrichtung derart ausgebildet, dass die Leitungsschirmeinrichtung dazu ausgelegt ist, einen Strom im Kiloampere-Bereich für eine Zeitdauer im Millisekundenbereich, insbesondere im kleinen Millisekundenbereich, zu tragen. Diese Ausbildung ist ebenfalls besonders vorteilhaft, da so den gesetzlichen Anforderungen in Bezug auf Stromtragfähigkeit durch die Leitungsschirmeinrichtung Rechnung getragen werden kann..In a further advantageous embodiment of the invention, the cable shielding device is designed such that the cable shielding device is designed to carry a current in the kilo-ampere range for a period of time in the millisecond range, in particular in the small millisecond range. This training is also particularly advantageous, since so the legal requirements in terms of current carrying capacity through the cable shielding device can be taken into account.
Besonders vorteilhaft ist es vor allem, wenn die Leitungsschirmeinrichtung Kupfer und/oder Aluminium umfasst. Diese Metalle zeichnen sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit und geringes Gewicht aus, sodass ich zum Beispiel oben genannte Anforderungen an die Stromtragfähigkeit und den maximal erlaubten Widerstand auf besonders kostengünstige und gewichtsreduzierte Weise bereitstellen lässt. Die oben genannten Anforderungen an die Stromtragfähigkeit und/oder den maximal Widerstand lassen sich zum Beispiel auf einfache Weise durch eine entsprechend große Ausbildung des Leitungsquerschnitts der Leitungsschirmeinrichtung bewerkstelligen. Dieser fällt zumindest was den Leitungswiderstand betrifft umso geringer aus, je höher die elektrische Leitfähigkeit des entsprechend gewählten Materials für die Leitungsschirmeinrichtung ist. Auch eine entsprechende Materialdicke bzw. ein entsprechend großer Leitungsquerschnitt der Leitungsschirmeinrichtung zur Gewährleistung der Stromtragfestigkeit lässt sich bei der Verwendung von Kupfer und/oder Aluminium für die Leitungsschirmeinrichtung zumindest auf besonders gewichtsarme Weise bereitstellen.It is particularly advantageous, in particular, if the cable screen device comprises copper and / or aluminum. These metals are characterized by a high electrical conductivity and low weight, so that I can provide, for example, above-mentioned requirements for current carrying capacity and maximum allowable resistance in a particularly cost-effective and weight-reduced manner. The above-mentioned requirements for the current carrying capacity and / or the maximum resistance can be accomplished, for example, in a simple manner by a correspondingly large design of the line cross section of the cable screen device. At least as far as the line resistance is concerned, this is the lower the higher the electrical conductivity of the correspondingly selected material for the cable screen device. A corresponding material thickness or a correspondingly large line cross section of the line shielding device to ensure the current carrying strength can be provided at least in a particularly low-weight manner when using copper and / or aluminum for the cable shielding device.
Weiterhin kann die erste Hochvolt-Komponente und/oder die mindestens eine zweite Hochvolt-Komponente sowie auch jede weitere Hochvolt-Komponente als eine der Folgenden ausgebildet sein: als ein Hochvolt-Energiespeicher, wie zum Beispiel als eine Hochvolt-Batterie, als ein Puls-Wechselrichter, insbesondere für die Leistungselektronik der Hochvolt-Batterie, als eine Wandlereinrichtung, insbesondere als ein DC/DC-Wandler, der zum Beispiel zur Versorgung eines Niedervolt-Bordnetzes aus dem Hochvolt-Bordnetzes vorgesehen sein kann, und als ein Klimakompressor. Auch können beliebig weitere Hochvolt-Komponenten vorgesehen sein, die von der Hochvoltbordnetzanordnung umfasst sind, und die über einen entsprechenden Leitungsschirm einen Potenzialausgleich zu mindestens einer weiteren der Hochvolt-Komponenten aufweisen.Furthermore, the first high-voltage component and / or the at least one second high-voltage component as well as each further high-voltage component can be designed as one of the following: as a high-voltage energy store, such as a high-voltage battery, as a pulse Inverter, in particular for the power electronics of the high-voltage battery, as a converter device, in particular as a DC / DC converter, which may be provided for example to supply a low-voltage electrical system from the high-voltage electrical system, and as an air conditioning compressor. It is also possible to provide any further high-voltage components which are encompassed by the high-voltage onboard power supply system and which have a potential equalization to at least one other of the high-voltage components via a corresponding line screen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Hochvoltbordnetzanordnung oder eines ihrer Ausgestaltungen. Die für die erfindungsgemäße Hochvoltbordnetzanordnung und ihre Ausgestaltungen genannten Vorteile gelten damit in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug kann beispielsweise als Elektrofahrzeug und oder Hybridfahrzeug ausgebildet sein.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with a high-voltage onboard power supply system according to the invention or one of its embodiments. The advantages mentioned for the high-voltage vehicle electrical system according to the invention and its embodiments thus apply in the same way to the motor vehicle according to the invention. The motor vehicle may be designed, for example, as an electric vehicle and / or hybrid vehicle.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of features of the described embodiments.
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
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1 eine schematische Darstellung von zwei HV-Komponenten, die gemäß dem Stand der Technik zur Bereitstellung eines Potentialausgleichs zueinander über separate Leitungen mit der elektrischen Masse gekoppelt sind; -
2 eine schematische Darstellung einer Bordnetzanordnung mit zwei HV-Komponenten, die zur Bereitstellung eines Potentialausgleichs zueinander über einen Leitungsschirm zur Schirmung einer zwischen den zwei HV-Komponenten verlaufenden HV-Leitung miteinander gekoppelt sind; und -
3 eine schematische Darstellung der Einzelwiderstände, aus denen sich der Gesamtwiderstand der den Leitungsschirm umfassenden Verbindung zwischen den HV-Komponenten zusammensetzt.
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1 a schematic representation of two HV components, which are coupled according to the prior art for providing a potential equalization to each other via separate lines to the electrical ground; -
2 a schematic representation of a vehicle electrical system arrangement with two HV components, which are coupled to each other via a cable shield for shielding a running between the two HV components HV line to provide a potential equalization; and -
3 a schematic representation of the individual resistors, which make up the total resistance of the connection comprising the cable shield between the HV components.
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments in each case represent individual features of the invention which are to be considered independently of one another, and which further develop the invention independently of one another. Therefore, the disclosure is intended to include other than the illustrated combinations of features of the embodiments. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.In the figures, like reference numerals designate functionally identical elements.
Je nach Anordnung und Verteilung dieser HV-Komponenten
Der erste und die zweite HV-Komponente
Das Hochvolt-Kabel
Eine oder mehrere der HV-Komponenten
Weiterhin kann der Leitungsschirm
Durch Normen und Vorschriften ist aktuell festgelegt, dass die Schirmübergangswiderstände über ihre Lebensdauer hinweg bestimmte Werte nicht überschreiten dürfen. Diese Übergangswiderstände werden dabei insbesondere vom Schirm (inklusive Schirmübergabe und Leitung am Stecker) über die Stiftwanne unmittelbar zum Aggregat gemessen. Somit gilt zum Beispiel aktuell für die Widerstände
In der linken Spalte ist dabei der Leiterquerschnitt in Quadratmillimetern angegeben, wobei Cu Kupfer bezeichnet und Al Aluminium als Material für den Leiter, d.h. der HV-Leitung
Nachweislich ist also der Leitungsschirm
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Bordnetzanordnung bereitgestellt wird, bei welcher ein Potentialausgleich zwischen HV-Komponenten bzw. deren Gehäusen durch den Leitungsschirm von zwischen diesen Komponenten verlaufenden HV-Leitungen realisiert wird, was vorteilhafterweise einen enormen Kosten- und Gewichtsvorteil mit sich bringt, da zusätzliche Leitungen am Fahrzeug entfallen können, keine Oberflächenbehandlungen der HV-Komponenten erforderlich sind, die Anzahl der Massebolzen im Fahrzeug reduziert werden kann und dennoch auf einfache Weise gesetzliche Anforderungen hinsichtlich der HV-Sicherheit erfüllt werden können.Overall, the examples show how the invention provides an on-board network arrangement in which equipotential bonding between HV components or their housings is realized by the cable shield of HV lines extending between these components, which advantageously entails an enormous cost and weight advantage Because additional lines on the vehicle can be omitted, no surface treatments of the HV components are required, the number of ground bolts in the vehicle can be reduced and yet easily comply with legal requirements for HV safety.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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