DE102020116533A1 - Hochstromkontakteinrichtung - Google Patents

Hochstromkontakteinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102020116533A1
DE102020116533A1 DE102020116533.1A DE102020116533A DE102020116533A1 DE 102020116533 A1 DE102020116533 A1 DE 102020116533A1 DE 102020116533 A DE102020116533 A DE 102020116533A DE 102020116533 A1 DE102020116533 A1 DE 102020116533A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
contact
heat
conducting element
temperature sensor
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020116533.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Müller
Sebastian Zabeck
Sandeep Giri
Philipp Kowarsch
Dominik Heiss
Tobias Meißner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Germany GmbH
Original Assignee
TE Connectivity Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TE Connectivity Germany GmbH filed Critical TE Connectivity Germany GmbH
Priority to DE102020116533.1A priority Critical patent/DE102020116533A1/de
Priority to JP2021101257A priority patent/JP2022003637A/ja
Priority to US17/351,591 priority patent/US20210399503A1/en
Priority to KR1020210080276A priority patent/KR20210158339A/ko
Priority to CN202110683742.9A priority patent/CN114088221A/zh
Priority to EP21181222.7A priority patent/EP3930106A1/de
Publication of DE102020116533A1 publication Critical patent/DE102020116533A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • B60L53/16—Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/302—Cooling of charging equipment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/03—Contact members characterised by the material, e.g. plating, or coating materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/40—Securing contact members in or to a base or case; Insulating of contact members
    • H01R13/42—Securing in a demountable manner
    • H01R13/436—Securing a plurality of contact members by one locking piece or operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/521—Sealing between contact members and housing, e.g. sealing insert
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
    • H01R13/6683—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in sensor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochstromkontakteinrichtung (10) zur Übertragung elektrischer Energie. Die Hochstromkontakteinrichtung (10) weist ein Kontaktgehäuse (15), ein wenigstens in dem Kontaktgehäuse (15) angeordnetes erstes Kontaktelement (20) und eine Temperaturmesseinrichtung (25) auf, wobei das erste Kontaktelement (20) sich zumindest abschnittsweise entlang einer Steckachse (45) erstreckt, wobei die Temperaturmesseinrichtung (25) einen ersten Wärmeleitpfad (120) und wenigstens einen Schaltungsträger (65, 310) mit einem ersten Temperatursensor (105) aufweist, wobei der erste Temperatursensor (105) auf dem Schaltungsträger (65, 310) angeordnet ist und der Schaltungsträger (65, 310) seitlich neben dem ersten Kontaktelement (20) angeordnet ist, wobei der erste Wärmeleitpfad (120) ein elastisches und wärmeleitfähiges erstes Wärmeleitelement (125) mit einer Anlagefläche (135) aufweist, wobei die Anlagefläche (135) an einer ersten äußeren Umfangsseite (140) des ersten Kontaktelements (20) anliegt, wobei das erste Wärmeleitelement (125) thermisch das erste Kontaktelement (20) mit dem ersten Temperatursensor (105) koppelt, wobei der erste Temperatursensor (105) ausgebildet ist, eine Temperatur des ersten Kontaktelements (20) zu messen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Hochstromkontakteinrichtung gemäß Patentanspruch 1.
  • Aus DE 10 2016 107 401 A1 ist ein Steckvorrichtungseinsatz bekannt, welcher Kontaktelemente wie beispielsweise Kontaktstifte zur Leitung des elektrischen Stromes enthält. Die Kontaktelemente enthalten einen Kontaktbereich, in welchem sie komplementäre Kontaktelemente berühren, und einen Anschlussbereich, in welchem ein Leiter angeschlossen ist. Die Temperatur mindestens eines Kontaktelementes wird in einem Messbereich erfasst, der zwischen dem Kontaktbereich und dem Anschlussbereich liegt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Hochstromkontakteinrichtung zur Übertragung von elektrischer Energie bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird mittels einer Hochstromkontakteinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Es wurde erkannt, dass eine verbesserte Hochstromkontakteinrichtung, die zur Übertragung von elektrischer Energie ausgebildet ist, dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Hochstromkontakteinrichtung ein Kontaktgehäuse, wenigstens ein in dem Kontaktgehäuse angeordnetes erstes Kontaktelement und eine Temperaturmesseinrichtung aufweist. Das erste Kontaktelement erstreckt sich zumindest abschnittsweise entlang einer Steckachse. Die Temperaturmesseinrichtung weist einen ersten Wärmeleitpfad und wenigstens einen Schaltungsträger mit einem ersten Temperatursensor auf. Der erste Temperatursensor ist auf dem Schaltungsträger angeordnet und der Schaltungsträger ist seitlich neben dem ersten Kontaktelement angeordnet. Der erste Wärmeleitpfad weist ein elastisches und thermisch leitfähiges erstes Wärmeleitelement mit einer Anlagefläche auf, wobei die Anlagefläche an einer ersten äußeren Umfangsseite des ersten Kontaktelements anliegt. Das erste Wärmeleitelement koppelt thermisch das erste Kontaktelement mit dem ersten Temperatursensor. Der erste Temperatursensor ist ausgebildet, eine Temperatur des ersten Kontaktelements zu messen.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch den Wärmeleitpfad der Temperatursensor nicht direkt am Kontaktelement befestigt werden muss, aber zum anderen sehr gut thermisch mit dem ersten Kontaktelement gekoppelt ist, sodass dynamisch die Temperatur des ersten Kontaktelements präzise gemessen werden kann. Dadurch ist die Hochstromkontakteinrichtung geometrisch flexibel gestaltbar. Ferner hat die Ausgestaltung den Vorteil, dass die Temperatur in nahezu Echtzeit erfasst werden kann. Dadurch ist eine frühzeitige Unterbrechung der Stromübertragung möglich, sodass eine Zerstörung oder Beschädigung der Kontakteinrichtung vermieden wird. Ferner ist eine Temperaturermittlung auch im Tieftemperaturbereich bis beispielsweise -40°C möglich.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Wärmeleitelement mit der ersten Anlagefläche an die erste äußere Umfangsseite angepresst, wobei das erste Wärmeleitelement zumindest in einem Bereich angrenzend an die Anlagefläche eine elastische Verformung aufweist, wobei die elastische Verformung vorzugsweise von wenigstens 1 Prozent vorzugsweise 10 Prozent, vorzugsweise 20 Prozent bis 40 Prozent, insbesondere bis 30 Prozent, aufweist. Dadurch ist der thermische Kontaktwiderstand zwischen der äußeren Umfangsseite und dem ersten Wärmeleitelement besonders gering.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Schaltungsträger eine Durchführung auf, wobei das erste Kontaktelement die Durchführung durchgreift, wobei das erste Wärmeleitelement angrenzend an die Durchführung am Schaltungsträger angeordnet ist, wobei das erste Wärmeleitelement, vorzugsweise stoffschlüssig, mit dem Schaltungsträger verbunden ist. Dadurch wird ein Ablösen des Wärmeleitelements beim Durchstechen des ersten Kontaktelements durch die Durchführung verhindert.
  • Von besonderem Vorteil ist, wenn das erste Wärmeleitelement ringförmig oder hohlzylindrisch ausgebildet ist, wobei die Anlagefläche vollständig umlaufend um die Steckachse verlaufend an einer inneren Umfangsseite des ersten Wärmeleitelements angeordnet ist, wobei die Anlagefläche dichtend an der ersten äußeren Umfangsseite des ersten Kontaktelements anliegt. Dadurch kann auf eine zusätzliche Dichtung zum Abdichten des ersten Kontaktelements verzichtet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Wärmeleitelement wenigstens einen Stützsteg, vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung bezogen auf die Steckachse versetzt zueinander angeordnete Stützstege auf, wobei sich der Stützsteg von radial innen nach radial außen erstreckt und radial bezogen auf die Steckachse auf einer der Anlagefläche abgewandten Seite des ersten Wärmeleitelements angeordnet ist. Dadurch ist das erste Wärmeleitelement mechanisch besonders stabil.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Temperatursensor mit dem ersten Wärmeleitelement stoffschlüssig verbunden, wobei vorzugsweise der erste Temperatursensor zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, in dem ersten Wärmeleitelement eingebettet, insbesondere mit einem Matrixmaterial des Wärmeleitelements umgossen, ist. Dadurch wird ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Temperatursensor verhindert, sodass eine Korrosion des Temperatursensors vermieden werden kann. Ferner wird dadurch eine, die Temperaturmessung verfälschende, Kriechspannung am Temperatursensor vermieden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der erste Wärmeleitpfad ein auf dem Schaltungsträger angeordnetes zweites Wärmeleitelement auf, wobei das zweite Wärmeleitelement wenigstens eine Metallisierungsschicht auf und/oder in dem Schaltungsträger aufweist, wobei das zweite Wärmeleitelement an einem ersten Ende thermisch mit dem ersten Temperatursensor gekoppelt ist, insbesondere an dem ersten Temperatursensor anliegt, wobei das zweite Wärmeleitelement thermisch das erste Wärmeleitelement mit dem ersten Temperatursensor verbindet. Dadurch ist ein thermischer Widerstand zwischen dem Kontaktelement und dem Temperatursensor besonders gering.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das zweite Wärmeleitelement seitlich an dem Schaltungsträger eine Wärmekopplungsfläche zur Anlage an dem ersten Wärmeleitelement auf, wobei die Wärmekopplungsfläche des zweiten Wärmeleitelements geneigt, vorzugsweise senkrecht zu einer Stirnseite des Schaltungsträgers angeordnet ist.
  • Vorteilhafterweise ist die Durchführung bohrungsartig ausgebildet und das zweite Wärmeleitelement ist zumindest teilringförmig um die Durchführung herum ausgebildet.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das erste Wärmeleitelement wenigstens ein Matrixmaterial auf, das wenigstens Silikon und/oder Polyethylen und/oder Polyurethan und/oder einen temperaturstabilen Kunststoff aufweist, wobei in dem Matrixmaterial wenigstens einer der folgenden partikelförmigen Füllstoffe eingebettet ist: Kupfer, Aluminium, Silber, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrat, Siliziumoxid, Siliziumnitrat, Bor, Bornitrid, elektrisch leitendes Metall, eine elektrisch nichtleitende und thermisch leitfähige Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis von Eisen oder Nicht-Eisenmetallen und/oder wobei das zweite Wärmeleitelement Aluminium und/oder Kupfer aufweist. Dadurch weist das erste Wärmeleitelement eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 W/ (m.K) bis 2 W/ (m·K) , insbesondere 0,3 W/ (m.K) bis 1,7 W/ (m.K) auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Hochstromkontakteinrichtung eine Kontaktsicherung mit einem zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbaren Träger auf, wobei in der ersten Position der Träger beabstandet zu dem Eingriffsabschnitt angeordnet ist und das erste Kontaktelement freigibt und in der zweiten Position der Träger das erste Kontaktelement gegen ein Abziehen sichert, wobei an dem Träger das erste Wärmeleitelement befestigt ist, wobei in der ersten Position das erste Wärmeleitelement beabstandet zu der ersten äußeren Umfangsseite des ersten Kontaktelements angeordnet ist, wobei in der zweiten Position die Anlagefläche an der ersten äußeren Umfangsseite anliegt und thermisch mit der ersten äußeren Umfangsseite verbunden ist. Dadurch kann besonders einfach der Temperatursensor thermisch mit dem zugeordneten Kontaktelement verbunden werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Träger eine Aufnahme auf, wobei die Aufnahme angrenzend an die Durchführung angeordnet ist, wobei in der Aufnahme mit einem ersten Teilabschnitt das erste Wärmeleitelement angeordnet ist, wobei mit einem zweiten Teilabschnitt das erste Wärmeleitelement aus der Aufnahme in die Durchführung ragt, wobei an dem zweiten Teilabschnitt die Anlagefläche angeordnet ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Hochstromkontakteinrichtung ein zweites Kontaktelement auf, wobei das zweite Kontaktelement versetzt in eine Richtung senkrecht zu der Steckachse versetzt zu dem ersten Kontaktelement angeordnet ist, wobei die Temperaturmesseinrichtung einen zweiten Wärmeleitpfad aufweist, wobei der zweite Wärmeleitpfad den ersten Temperatursensor thermisch mit dem zweiten Kontaktelement verbindet. Dadurch misst der Temperatursensor sowohl die Temperatur des ersten Kontaktelements als auch des zweiten Kontaktelements. Dadurch kann die Hochstromkontakteinrichtung besonders einfach und kostengünstig ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Schaltungsträger als Leiterplatte oder als spritzgegossener Schaltungsträger ausgebildet. Durch den spritzgegossenen Schaltungsträger kann die Bauteilanzahl reduziert werden und der Schaltungsträger flexibel an die geometrischen Randbedingungen angepasst werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Wärmeleitelement zylinderförmig oder als Vollkörper ausgebildet, wobei die Anlagefläche des ersten Wärmeleitelements an einer zweiten äußeren Umfangsseite des ersten Wärmeleitelements angeordnet ist. Dadurch kann das erste Wärmeleitelement in eine Aufnahme der Kontaktsicherung eingepresst sein und besonders einfach montiert werden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung einer Hochstromkontakteinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf die in 1 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 3 einen in 2 markierten Ausschnitt A der in 2 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung;
    • 4 eine Schnittansicht entlang einer in 3 gezeigten Schnittebene B-B durch die in 3 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 5 eine perspektivische Darstellung eines ersten Wärmeleitelements der in den 1 bis 4 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung;
    • 6 eine perspektivische Darstellung einer Hochstromkontakteinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    • 7 eine Seitenansicht auf die in 6 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 8 eine Schnittansicht entlang einer in 7 gezeigten Schnittebene C-C durch die in 6 und 7 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 9 einen Ausschnitt eines in den 6 bis 8 gezeigten zweiten Trägers;
    • 10 und 11 eine Draufsicht auf die in den 6 bis 9 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 12 eine Draufsicht auf eine Temperaturmesseinrichtung der in den 6 bis 11 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung;
    • 13 eine Schnittansicht entlang einer in 12 gezeigten Schnittebene D-D durch die in 12 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 14 einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in 8 gezeigten Schnittebene E-E durch die in 8 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 15 eine Seitenansicht auf die in den 7 bis 14 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung;
    • 16 eine perspektivische Darstellung des Schaltungsträgers einer Hochstromkontakteinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
    • 17 eine Draufsicht auf die Temperaturmesseinrichtung der in 16 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung;
    • 18 eine perspektivische Darstellung einer Hochstromkontakteinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
    • 19 eine Seitenansicht auf die in 18 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung; und
    • 20 eine Rückansicht auf die in den 18 und 19 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung.
  • In den nachfolgenden Figuren wird auf ein Koordinatensystem Bezug genommen. Das Koordinatensystem ist beispielhaft als Rechtssystem ausgebildet und weist eine x-Achse (Längsrichtung), eine y-Achse (Querrichtung) und eine z-Achse (Höhenrichtung) auf.
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Hochstromkontakteinrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 weist ein Kontaktgehäuse 15, wenigstens ein in dem Kontaktgehäuse 15 angeordnetes erstes Kontaktelement 20 und eine Temperaturmesseinrichtung 25 auf.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 ist zur Kontaktierung einer weiteren Hochstromkontakteinrichtung 30 ausgebildet. In 1 ist die weitere Hochstromkontakteinrichtung 30 schematisch mittels einer strichlierten Linie angedeutet dargestellt. Die weitere Hochstromkontakteinrichtung 30 ist auf einer dem Betrachter abgewandten Seite angeordnet.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 und die weitere Hochstromkontakteinrichtung 30 können gedichtet ausgebildet sein, sodass ein Eintritt von Feuchtigkeit, Flüssigkeit und/oder anderen korrosiven Medien in einen Gehäuseinnenraum 35 des Kontaktgehäuses 15 vermieden wird.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 kann beispielsweise auf einer dem Betrachter zugewandten Seite mit einem Hochstromkabel 40, das beispielsweise mit einem elektrischen Energiespeicher, einem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs, oder einem Steuergerät verbunden ist, verbunden sein. Alternativ kann die Hochstromkontakteinrichtung 10 auch mit einer Anschlussschiene verbunden sein. Auch kann das Hochstromkabel 40 mit einer Ladeeinrichtung zur Bereitstellung eines Ladestroms zum Laden des elektrischen Energiespeichers verbunden sein.
  • In der Ausführungsform erstreckt sich das erste Kontaktelement 20 entlang einer Steckachse 45 geradlinig. Die Steckachse 45 ist parallel zur x-Achse verlaufend ausgerichtet. Zusätzlich kann die Hochstromkontakteinrichtung 10 wenigstens ein zweites Kontaktelement 50 aufweisen. Das zweite Kontaktelement 50 ist in einer Richtung senkrecht zu der Steckachse 45 beabstandet zu dem ersten Kontaktelement 20 angeordnet. Das erste Kontaktelement 20 und das zweite Kontaktelement 50 können unterschiedlich oder, wie in 1 gezeigt, identisch zueinander ausgebildet sein. Auch das zweite Kontaktelement 50 ist in dem Gehäuseinnenraum 35 wie das erste Kontaktelement 20 angeordnet.
  • Zusätzlich kann die Hochstromkontakteinrichtung 10 im Gehäuseinnenraum 35 weitere Kontaktelemente 55 aufweisen, wobei die Anzahl der in dem Gehäuseinnenraum 35 angeordneten Kontaktelemente 20, 50, 55 im Wesentlichen nur durch einen Bauraum des Gehäuseinnenraums 35 limitiert ist. Das weitere Kontaktelement 55 ist in 1 beispielhaft unterschiedlich zu dem ersten Kontaktelement 20 ausgebildet.
  • Das erste Kontaktelement 20 ist beispielhaft als Pinkontakt ausgebildet und dient zur elektrischen Kontaktierung eines Gegenkontakts 60, der beispielsweise als Buchsenkontakt ausgebildet ist. Der Gegenkontakt 60 ist in 1 verdeckt. Das erste Kontaktelement 20 ist ferner über ausgelegt, elektrische Energie zu dem Gegenkontakt 60 zu übertragen. Dabei ist das erste Kontaktelement 20 ausgebildet, einen elektrischen Strom von zumindest 30 Ampere bis 1000 Ampere, insbesondere von 50 bis 500 Ampere, über einen Zeitraum von wenigstens 30 Sekunden zu übertragen.
  • Die über das erste Kontaktelement 20 übertragene elektrische Energie kann beispielsweise zur Versorgung des elektrischen Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie genutzt werden. Auch kann die elektrische Energie zur Aufladung des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie genutzt werden. Die elektrische Energie kann beispielsweise durch eine Rekuperation oder aus einem stationären elektrischen Energienetz bereitgestellt werden.
  • In der Ausführungsform ist beispielhaft das erste Kontaktelement 20 mit einem ersten elektrischen Pol und das zweite Kontaktelement 50 mit einem zweiten elektrischen Pol einer Gleichspannungsenergiequelle verbunden, beispielsweise mit dem elektrischen Energiespeicher oder einer Ladestation, wobei das Kontaktgehäuse 15 und der Schaltungsträger 65 die Kontaktelemente 20, 50, 55 elektrisch voneinander isolieren. Eine zwischen dem ersten Kontaktelement 20 und dem zweiten Kontaktelement 50 anliegende Spannung kann beispielsweise zwischen 48 V und 500 V betragen und unterscheidet sich somit deutlich von dem üblichen 12-V- oder 24-V-Netz des Kraftfahrzeugs.
  • Bei Übertragung von elektrischer Energie mittels das Hochstromkabel 40 über das erste Kontaktelement 20 und den Gegenkontakt 60, erwärmt sich das erste Kontaktelement 20 aufgrund seines ohmschen inneren Widerstands und eines ohmschen Kontaktwiderstands des ersten Kontaktelements 20 zu dem Gegenkontakt 60.
  • Das weitere Kontaktelement 55 ist beispielhaft unterschiedlich zum ersten und zweiten Kontaktelement 20, 50 ausgebildet. Das weitere Kontaktelement 55 ist gegenüber dem ersten Kontaktelement 20 dahingehend verändert, dass das weitere Kontaktelement 55 einen gegenüber dem ersten Kontaktelement 20 reduzierten Außendurchmesser aufweist. Der funktionale Aufbau des zweiten Kontaktelements 50 und des weiteren Kontaktelements 55 ist jedoch identisch zu dem funktionalen Aufbau des ersten Kontaktelements 20, sodass das im Rahmen des ersten Kontaktelements 20 im Folgenden Erläuterte ebenso für das zweite Kontaktelement 50 und aber auch für das weitere Kontaktelement 55 gilt. Sollten Abweichungen zwischen dem ersten Kontaktelement 20 und dem zweiten Kontaktelement 50 bestehen, so wird im Folgenden dies explizit erwähnt. So kann beispielsweise das erste und zweite Kontaktelement 20, 50 dazu dienen Gleichstrom zu übertragen, während hingegen mittels des weiteren Kontaktelements 55 Wechselstrom übertragen wird.
  • Die Temperaturmesseinrichtung 25 ist im Gehäuseinnenraum 35 des Kontaktgehäuses 15 angeordnet. Die Temperaturmesseinrichtung 25 weist wenigstens einen Schaltungsträger 65 auf. Der Schaltungsträger 65 kann als Leiterplatte ausgebildet sein. Von besonderem Vorteil ist, wenn der Schaltungsträger 65 als spritzgegossener Schaltungsträger, der allgemein auch als Molded Integrated Device (MID) bezeichnet wird, ausgebildet ist.
  • Die Temperaturmesseinrichtung 25 weist wenigstens eine Schnittstelle 70 auf. Auch kann, wie in 1 gezeigt, die Temperaturmesseinrichtung 25 beispielhaft mehrere Schnittstellen 70 aufweisen. Die Schnittstelle 70 kann elektrisch mit einer Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs verbunden sein. Die Schnittstelle 70 ist an dem Schaltungsträger 65 stirnseitig auf einer dem Betrachter und dem Gegenkontakt 60 zugewandten Seite angeordnet. Die Schnittstelle 70 weist beispielhaft eine Kontakteinrichtung 90 auf. Die Kontakteinrichtung 90 ist zur Übertragung eines Datensignals ausgebildet.
  • 2 zeigt einen Ausschnitt einer Draufsicht auf die in 1 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Der Schaltungsträger 65 weist einen ersten Träger 75 auf. Der erste Träger 75 ist elektrisch isolierend und weist ein erstes Matrixmaterial auf. Das erste Matrixmaterial kann Kunststoff, insbesondere einen temperaturstabilen Kunststoff aufweisen.
  • Der erste Träger 75 ist an einer, der weiteren Hochstromkontakteinrichtung 30 zugewandten, ersten Stirnseite 80 plan ausgebildet. Zusätzlich weist der erste Träger 75 an der ersten Stirnseite 80 wenigstens einen beispielhaft ringförmig ausgebildeten Versteifungsabschnitt 85 auf, der über die erste Stirnseite 80 ragt. Von besonderem Vorteil ist, wenn für jedes Kontaktelement 20, 50, 55 jeweils ein Versteifungsabschnitt 85 vorgesehen ist. Auch ist an der ersten Stirnseite 80 die Schnittstelle 70 angeordnet.
  • Ferner kann zwischen dem paarweise angeordneten ersten und zweiten Kontaktelement 20, 50 ein Trennsteg 95 des ersten Trägers 75 ausgebildet sein. Der Trennsteg 95 ragt in x-Richtung über die erste Stirnseite 80 hinaus.
  • Von besonderem Vorteil ist, wenn der erste Träger 75, der Versteifungsabschnitt 85 und der Trennsteg 95 einstückig und materialeinheitlich, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.
  • Der erste Träger 75 weist für jedes der Kontaktelemente 20, 50, 55 jeweils eine Durchführung 100 auf. Die Durchführung 100 ist bohrungsartig ausgebildet. Die Durchführung 100 erstreckt sich entlang der Steckachse 45.
  • In der Ausführungsform ist die Anzahl von Kontaktelementen 20, 50, 55 entsprechend einer Anzahl von Durchführungen 100. Dabei wird jede der Durchführungen 100 durch jeweils eines der Kontaktelemente 20, 50, 55 durchgriffen. Ein Innendurchmesser der Durchführung 100 kann so gewählt sein, dass das jeweils zugeordnete Kontaktelement 20, 50, 55 im Wesentlichen radialspaltfrei durch das Kontaktelement 20, 50, 55 durchgriffen wird. Insbesondere kann das Kontaktelement 20, 50, 55 in die Durchführung 100 eingepresst sein. Der erste Träger 75 hält mit dem Versteifungsabschnitt 85 an der Durchführung 100 mechanisch das jeweils zugeordnete Kontaktelement 20, 50, 55. Ferner isoliert elektrisch der erste Träger 75 die jeweils in den Durchführungen 100 versetzt zueinander angeordneten Kontaktelemente 20, 50, 55 elektrisch voneinander.
  • Die Temperaturmesseinrichtung 25 weist wenigstens einen ersten Temperatursensor 105 auf. Für das zweite Kontaktelement 50 weist die Temperaturmesseinrichtung 25 beispielhaft einen zweiten Temperatursensor 106 auf. Ebenso kann für die weiteren Kontaktelemente 55 jeweils ein weiterer Temperatursensor 107, 108 vorgesehen sein.
  • Der erste und/oder zweite und/oder weitere Temperatursensor 105, 106, 107, 108 kann beispielsweise als SMD-Baustein, insbesondere beispielsweise als NTC-Element, ausgebildet sein. Der erste und/oder zweite und/oder weitere Temperatursensor 105, 106, 107, 108 ist radial außen bezogen auf die Steckachse 45 beabstandet zu dem jeweils zugeordneten ersten und/oder zweiten und/oder weiteren Kontaktelement 20, 50, 55 angeordnet.
  • Der Schaltungsträger 65 weist eine erste elektrische Verbindung 110 und vorzugsweise eine zweite elektrische Verbindung 115 auf. Die erste und zweite elektrische Verbindung 110, 115 sind stirnseitig an dem ersten Träger 75 angeordnet. Die erste und zweite elektrische Verbindung 110, 115 verbinden elektrisch den ersten Temperatursensor 105 mit der Schnittstelle 70. Ferner weist der Schaltungsträger 65 weitere elektrische Verbindungen 116 auf, die den zweiten Temperatursensor 106 und den weiteren Temperatursensor 107, 108 jeweils mit der Schnittstelle 70 elektrisch verbinden.
  • Die erste elektrische Verbindung 110, die zweite elektrische Verbindung 115 und/oder die weitere elektrische Verbindung 116 sind beispielsweise als Leiterbahn auf dem ersten Träger 75 ausgebildet. Der erste Träger 75 isoliert elektrisch die elektrischen Verbindungen 110, 115, 116 untereinander.
  • In der Ausführungsform verlaufen im Wesentlichen die erste elektrische Verbindung 110 und die zweite elektrische Verbindung 115 parallel versetzt ohne direkten Kontakt zueinander über den Versteifungsabschnitt 85 und die erste Stirnseite 80 zwischen der Schnittstelle 70 und dem ersten Temperatursensor 105.
  • Die erste, zweite und weitere elektrische Verbindung 110, 115, 116 können nach bekannten Herstellungsverfahren zur Herstellung von spritzgegossenen Schaltungsträgern (MID) hergestellt werden.
  • 3 zeigt einen in 2 markierten Ausschnitt A der in 2 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Das im Folgenden für das erste Kontaktelement 20 und die Temperaturmesseinrichtung 25 Erläuterte gilt analog auch für das zweite und weitere Kontaktelement 50, 55 sowie den zweiten Temperatursensor 106 und den weiteren Temperatursensor 107, 108.
  • Der erste Temperatursensor 105 ist in 3 radial beabstandet bezogen auf die Steckachse 45 beabstandet zu dem ersten Kontaktelement 20 an dem ersten Träger 75 angeordnet.
  • Jeder der Temperatursensoren 105, 106, 107, 108 ist mittels eines zugeordneten ersten Wärmeleitpfads 120 der Temperaturmesseinrichtung 25 mit dem jeweils zugeordneten Kontaktelement 20, 50, 55 thermisch verbunden. So ist beispielsweise der erste Temperatursensor 105 ist mittels des ersten Wärmeleitpfads 120 der Temperaturmesseinrichtung 25 mit dem ersten Kontaktelement 20 thermisch verbunden.
  • Der erste Wärmeleitpfad 120 weist ein erstes Wärmeleitelement 125 und ein in 3 teilweise durch das erste Wärmeleitelement 125 verdeckt angeordnetes zweites Wärmeleitelement 130 auf. Das erste Wärmeleitelement 125 weist im Wesentlichen eine hohlzylindrische Grundform auf. Das erste Wärmeleitelement 125 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Steckachse 45.
  • An einer inneren Umfangsseite 131 des ersten Wärmeleitelements 125 weist das erste Wärmeleitelement 125 eine Anlagefläche 135 auf. An der Anlagefläche 135 liegt das erste Wärmeleitelement 125 an einer ersten äußeren Umfangsseite 140 des ersten Kontaktelements 20 an und ist thermisch mit dem ersten Kontaktelement 20 verbunden.
  • Die hohlzylindrische Ausgestaltung des ersten Wärmeleitelements 125 hat den Vorteil, dass die Anlagefläche 135 vollständig umlaufend um die Steckachse 45 an der inneren Umfangsseite 131 des ersten Wärmeleitelements 125 ausgebildet ist. Dadurch weist die Anlagefläche 135 einen besonders großen Flächeninhalt auf. Die Anlagefläche 135 kann flächig an der ersten äußeren Umfangsseite 140 anliegen und den Gehäuseinnenraum 35 gegen eine Umgebung am ersten Kontaktelement 20 abdichten.
  • Besonders von Vorteil ist hierbei, wenn das erste Wärmeleitelement 125 ein elastisch verformbares zweites Matrixmaterial aufweist. Das zweite Matrixmaterial kann beispielsweise Silikon und/oder Polyurethan und/oder Polyethylen und/oder einen thermisch temperaturbeständigen Kunststoff aufweisen. Das erste Wärmeleitelement 125 kann zumindest um wenigstens 10 Prozent, vorzugsweise wenigstens 30 Prozent, vorzugsweise wenigstens 40 Prozent reversibel elastisch verformt - insbesondere gestreckt oder gestaucht - werden, ohne dass das zweite Matrixmaterial Schaden nimmt.
  • Die Wärmeleitfähigkeit des zweiten Matrixmaterials kann dadurch gesteigert sein, dass in dem zweiten Matrixmaterial ein Füllwerkstoff, der beispielsweise partikelförmig ausgebildet ist, eingebettet ist. Der Füllwerkstoff kann Kupfer und/oder Aluminium und/oder Silber und/oder Aluminiumoxid und/oder Aluminiumnitrat und/oder Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrat und/oder Bor und/oder Bornitrid und/oder elektrisch leitendes Metall und/oder eine elektrisch nichtleitende und thermisch leitfähige Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis von Eisen oder Nicht-Eisenmetallen aufweisen. Das erste Wärmeleitelement 125 weist wenigstens eine Wärmeleitfähigkeit von 0,3 W/ (m.K) bis 2 W/ (m·K) , insbesondere 0,3 W/ (m.K) bis 1,7 W/ (m·K) , auf. Dadurch weist der erste Wärmeleitpfad 120 etwa eine Wärmeleitfähigkeit von 0.5-400 W/ (m·K) , auf.
    Das zweite Wärmeleitelement 130 ist stirnseitig auf einer der weiteren Hochstromkontakteinrichtung 30 zugewandten Seite an dem Versteifungsabschnitt 85 angeordnet. Insbesondere ist hierbei das zweite Wärmeleitelement 130 teilringförmig um das erste Kontaktelement 20 verlaufend bezogen auf die Steckachse 45 als Metallisierungsschicht 132[in die BZL aufgenommen] ausgebildet. Im Bereich einer Unterbrechung 145 des zweiten Wärmeleitelements 130 sind der erste Temperatursensor 105 und die erste und zweite elektrische Verbindung 110, 115 am Versteifungsabschnitt 85 angeordnet. Durch die Unterbrechung 145 wird eine elektrische Verbindung zwischen der ersten und zweiten elektrischen Verbindung 110, 115 sowie zu dem ersten Temperatursensor 105 durch den elektrisch isolierenden ersten Träger 75 verhindert.
  • Das zweite Wärmeleitelement 130 weist Kupfer und/oder Aluminium auf. Von besonderem Vorteil ist, wenn eine Schichtdicke der Metallisierungsschicht 132 von einschließlich 15 µm, vorzugsweise 20 µm bis einschließlich 400 µm beträgt.
  • 4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 3 gezeigten Schnittebene B-B durch die in 3 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Das erste Wärmeleitelement 125 ist im Bereich der Unterbrechung 145 direkt angrenzend an den ersten Träger 75 angeordnet. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn das erste Wärmeleitelement 125 stoffschlüssig mit dem ersten Träger 75 verbunden ist. Radial innenseitig (bezogen auf die Steckachse 45) ist das erste Wärmeleitelement 125 angrenzend an die Durchführung 100 angeordnet.
  • Der erste Temperatursensor 105 ist stoffschlüssig mit dem ersten Matrixmaterial des ersten Wärmeleitelements 125 verbunden. Von besonderem Vorteil ist, wenn der erste Temperatursensor 105 in dem ersten Wärmeleitelement 125 eingebettet und umgossen ist. Dabei wird unter einer Einbettung verstanden, dass umfangsseitig der erste Temperatursensor 105 im Wesentlichen vollständig durch das erste Wärmeleitelement 125 umschlossen ist. Dies kann beispielsweise durch einen Spritzgussvorgang erfolgen.
  • Um einen direkten Kontakt des ersten Kontaktelements 20 mit dem zweiten Wärmeleitelement 130 zu verhindern, kann zwischen dem zweiten Wärmeleitelement 130 und der ersten äußeren Umfangsseite 140 ein (schmaler) Radialspalt 150 vorgesehen sein, wobei der Radialspalt 150 mit dem ersten Wärmeleitelement 125 verfüllt ist. Auch wäre es möglich, dass radial innenseitig das zweite Wärmeleitelement 130 im Wesentlichen bis an die erste äußere Umfangsseite 140 des ersten Kontaktelements 20 heranreicht. Durch den elektrisch isolierenden ersten Träger 75 und die Unterbrechung 145 wird ein elektrischer Kontakt des zweiten Wärmeleitelements 130 zu dem ersten Temperatursensor 105 vermieden.
  • In Axialrichtung bezogen auf die Steckachse 45 ist das erste Wärmeleitelement 125 deutlich breiter ausgebildet als das zweite Wärmeleitelement 130. Beispielsweise weist in axialer Richtung das erste Wärmeleitelement 125 eine Erstreckung auf, die zumindest einer halben radialen Erstreckung des ersten Kontaktelements 20 im Bereich des ersten Wärmeleitelements 125 entspricht. Von besonderem Vorteil ist, wenn die axiale Erstreckung kleiner oder gleich der dreifachen radialen Erstreckung des ersten Kontaktelements 20 im Bereich des ersten Wärmeleitelements 125 ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine gute mechanische Steifigkeit des ersten Wärmeleitelements 125 bei gleichzeitig gutem thermischen Kontakt des ersten Wärmeleitelements 125 zu dem ersten Kontaktelement 20 sichergestellt ist.
  • Wird über die Hochstromkontakteinrichtung 10 und die weitere Hochstromkontakteinrichtung 30 die elektrische Energie (beispielsweise im Bereich von 10 kW bis 300 kW) mit einem hohen Strom (beispielsweise zwischen 30 A und 500 A) übertragen, so erwärmt sich das erste Kontaktelement 20. Zur Temperaturmessung des ersten Kontaktelements 20 wird ein Teil der Wärme des ersten Kontaktelements 20 über die erste äußere Umfangsseite 140 an die Anlagefläche 135 abgeleitet, wobei das erwärmte erste Kontaktelement 20 das erste Wärmeleitelement 125 erwärmt. Der Wärmefluss ist in den 3 und 4 mittels Pfeile symbolisch dargestellt. Durch die gute Wärmeleitfähigkeit des ersten Wärmeleitelements 125 leitet das erste Wärmeleitelement 125 den ersten Anteil der abgeleiteten Wärme an das zweite Wärmeleitelement 130 weiter. Ein zweiter Anteil wird direkt über das erste Wärmeleitelement 125 an den ersten Temperatursensor 105, der in dem ersten Wärmeleitelement 125 eingebettet ist, weitergeleitet.
  • Durch die teilringförmige Ausgestaltung des zweiten Wärmeleitelements 130 wird der erste, durch das zweite Wärmeleitelement 130 aufgenommene, Anteil um das erste Kontaktelement 20 herum in Richtung der Unterbrechung 145 geführt. An der Unterbrechung 145 wird der erste Anteil von dem zweiten Wärmeleitelement 130 wieder an das erste Wärmeleitelement 125 übergeben. Durch die deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit des zweiten Wärmeleitelements 130 wird der erste Anteil von Wärme besonders schnell in Richtung der Unterbrechung 145 weitergeleitet.
  • Da die Unterbrechung 145 schmal ausgebildet ist, sodass die Unterbrechung 145 gerade nur den ersten Temperatursensor 105 und die erste und zweite elektrische Verbindung 110, 115 aufnehmen kann, ist der thermische Weg zwischen einem Ende an der Unterbrechung 145 des zweiten Wärmeleitelements 130 zu dem ersten Temperatursensor 105 über das erste Wärmeleitelement 125 besonders kurz.
  • Die in den 1 bis 4 gezeigte Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der erste Temperatursensor 105 über den ersten Wärmeleitpfad 120 besonders gut thermisch mit dem ersten Kontaktelement 20 gekoppelt ist. Dadurch eignet sich die Temperaturmesseinrichtung 25 besonders gut, um dynamisch die Temperatur des ersten Kontaktelements 20 zu ermitteln.
  • Durch die Einbettung des ersten Temperatursensors 105 in dem ersten Wärmeleitelement 125 misst der erste Temperatursensor 105 die Temperatur des ersten Kontaktelements 20 besonders präzise. Über die erste und zweite elektrische Verbindung 110, 115 stellt der erste Temperatursensor 105 eine Information über die gemessene Temperatur des ersten Kontaktelements 20 an der Schnittstelle 70 bereit. Die erste Information kann von der Auswerteeinrichtung, die beispielsweise integriert in einem Fahrzeugsteuergerät ausgebildet ist, bei Steuerung der elektrischen Energie, beispielsweise bei einer Ladestromsteuerung oder einer Steuerung des Antriebsstroms, berücksichtigt werden. Insbesondere kann eine thermische Belastung der Hochstromkontakteinrichtung 10, 30 durch die schnelle und dynamische Messung der Temperatur des ersten Kontaktelements 20 vermieden werden.
  • Die Temperaturmesseinrichtung 25 misst jeweils mittels des zweiten Temperatursensors 106 und des weiteren Temperatursensors 107, 108 jedes der in den 1 und 2 gezeigten Kontaktelemente 20, 50, 55 jeweils eine Temperatur des zweiten und weiteren Kontaktelements 50, 55. Die Temperatursensoren 106, 107 stellen jeweils die entsprechend gemessene Temperatur als zweite Information an der Schnittstelle 70 bereit.
  • 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des ersten Wärmeleitelements 125 der in den 1 bis 4 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Das erste Wärmeleitelement 125 weist beispielhaft wenigstens einen, vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung bezogen auf die Steckachse 45 versetzt zueinander angeordnete erste Stützstege 155 auf. Der erste Stützsteg 155 erstreckt sich entlang der Steckachse 45 geradlinig und weist im Wesentlichen in axialer Richtung bezogen auf die Steckachse 45 einen konstanten Querschnitt auf. Der erste Stützsteg 155 erstreckt sich von radial innen nach radial außen. Dabei ist der erste Stützsteg 155 bezogen auf die Steckachse 45 radial auf einer der Anlagefläche 135 abgewandten Seite des ersten Wärmeleitelements 125 angeordnet. Die abgewandte Seite entspricht einer zweiten äußeren Umfangsseite 160 des ersten Wärmeleitelements 125.
  • Zusätzlich kann ein zweiter Stützsteg 165, der in Umfangsrichtung versetzt zu den anderen, ersten Stützstegen 155 angeordnet ist, in Umfangsrichtung breiter ausgebildet sein als der erste Stützsteg 155. Der zweite Stützsteg 165 überlappt in axialer Richtung mit der Unterbrechung 145, wobei in dem zweiten Stützsteg 165 der erste Temperatursensor 105 eingebettet ist. Unter einer Überlappung wird verstanden, dass bei Projektion zweier Komponenten, z. B. der Unterbrechung 145 und des zweiten Stützstegs 165 in axialer Richtung in eine Projektionsebene senkrecht zur Steckachse 45, diese sich in der Projektionsebene überdecken. Dabei kann der zweite Stützsteg 165 sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung breiter als der erste Stützsteg 155 ausgebildet sein.
  • Der Stützsteg 155, 165 hat mechanisch die Funktion, dass das erste Wärmeleitelement 125 besonders stabil ausgebildet ist. Insbesondere wird beim Einstecken des ersten Kontaktelements 20 durch die Durchführung 100 und das erste Wärmeleitelement 125 ein Aufreißen des ersten Wärmeleitelements 125 verhindert. Ferner wird eine äußere Oberfläche des ersten Wärmeleitelements 125 vergrößert, sodass bei einer Abkühlung, beispielsweise durch eine Reduktion der über das erste Kontaktelement 20 zu übertragenden elektrischen Energie, Wärme an die Umgebung des ersten Wärmeleitelements 125 besonders schnell abgegeben werden kann. Dadurch kann besonders präzise, auch dann, wenn die zu übertragende elektrische Energie abnimmt, die Temperatur des Kontaktelements 20, 50, 55 durch den Temperatursensor 105, 106, 107, 108 gemessen werden.
  • Von besonderem Vorteil ist, wenn in demontiertem Zustand des Kontaktelements 20, 50, 55 die Anlagefläche 135 eine geringere radiale Erstreckung bezogen auf die Steckachse 45 aufweist als die erste äußere Umfangsseite 140 des Kontaktelements 20, 50, 55. Wird das Kontaktelement 20, 50, 55 durch die Durchführung 100 bei der Montage der Hochstromkontakteinrichtung 10 eingesteckt, so weitet das Kontaktelement 20, 50, 55 sich auf und wird elastisch verformt, insbesondere gespannt. Befindet sich das Kontaktelement 20, 50, 55 in seiner Endposition, so presst das vorgespannte erste Wärmeleitelement 125 die Anlagefläche 135 mit einer radial nach innen in Richtung der Steckachse 45 wirkenden Spannkraft FS an die erste äußere Umfangsseite 140. Dadurch wird ein besonders guter thermischer Kontakt zwischen dem ersten Wärmeleitelement 125 und dem Kontaktelement 20, 50, 55 sichergestellt. Ferner wird dadurch der Gehäuseinnenraum 35 durch das erste Wärmeleitelement 125 zuverlässig am Kontaktelement 20, 50, 55 abgedichtet.
  • 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Hochstromkontakteinrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 1 bis 5 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 6 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 gegenüber der in den 1 bis 5 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 eingegangen.
  • Aus Übersichtlichkeitsgründen wird in 6 das Kontaktgehäuse 15 nur schematisch mittels strichlierter Linie angedeutet. Gegenüber der in den 1 bis 5 gezeigten ersten Ausführungsform ist die Anzahl der dargestellten Kontaktelemente 20, 50, 55 reduziert. Ferner sind die Kontaktelemente 20, 50, 55 beispielhaft identisch zueinander ausgebildet. Beispielhaft ist das Kontaktelement 20, 50, 55 beispielsweise als Stiftkontakt ausgebildet.
  • Der Schaltungsträger 65 ist beispielhaft als Leiterplatte ausgebildet und ist mit dem Kontaktgehäuse 15 verschraubt. Um eine axiale Position bezogen auf die Steckachse 45 des Kontaktelements 20, 50, 55 zu sichern, weist die Hochstromkontakteinrichtung 10 eine Kontaktsicherung 170 auf. Die Kontaktsicherung 170 kann beispielsweise als sekundäre Kontaktsicherung ausgebildet sein.
  • Die Kontaktsicherung 170 weist einen zweiten Träger 175 auf, wobei der zweite Träger 175 in einem Teilbereich 176 auf einer dem Betrachter und einem Kontaktbereich 305 des Kontaktelements 20, 50, 55 zugewandten Seite im Wesentlichen plan ausgebildet ist und sich in einer yz-Ebene erstreckt. Mit dem Kontaktbereich 305 kontaktiert das Kontaktelement 20, 50, 55 den korrespondierenden Gegenkontakt 60 elektrisch. Der zweite Träger 175 ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position entlang einer Verschiebeachse 195 verschiebbar. Die zweite Position ist in 6 dargestellt und entspricht einer Verriegelungsposition. In der zweiten Position ist ein axiales Abziehen bzw. Verschieben des Kontaktelements 20, 50, 55 bezogen auf die Steckachse 45 durch den zweiten Träger 175 verhindert.
  • Zur Befestigung des zweiten Trägers 175 kann der zweite Träger 175 beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 180 mit dem Kontaktgehäuse in der zweiten Position verschraubt werden. Zusätzlich kann an dem zweiten Träger 175 ein Rastmittel 185 vorgesehen sein, beispielsweise eine Rastnase, wobei das Rastmittel 185 ausgebildet ist, beispielsweise in einer Ausnehmung des Kontaktgehäuses 15 einzugreifen, um in der zweiten Position (Verriegelungsposition) den zweiten Träger 175 an dem Kontaktgehäuse 15 zu befestigen.
  • Abweichend von der in den 1 bis 5 gezeigten Ausgestaltung weist der zweite Träger 175 die Durchführung 100 auf. Die Durchführung 100 erstreckt sich in der Ausführungsform entlang der Verschiebeachse 195. Die Verschiebeachse 195 ist beispielhaft parallel zur z-Achse ausgerichtet.
  • Die Durchführung 100 kann beispielsweise langlochförmig oder in z-Richtung an einer Seite offen ausgebildet sein. Die Durchführung 100 weist eine Durchführungskontur 200 auf. In jeweils einer Durchführung 100 ist ein Kontaktelement 20, 50, 55 angeordnet, wobei das jeweilige Kontaktelement 20, 50, 55 die Durchführung 100 in x-Richtung jeweils durchgreift.
  • In montiertem Zustand der Hochstromkontakteinrichtung 10 ist die erste Stirnseite 80 des ersten Trägers 75 einer zweiten Stirnseite 205 des zweiten Trägers 175 zugewandt. In 6 ist die zweite Stirnseite 205 auf einer dem Betrachter abgewandten Seite des zweiten Trägers 175 angeordnet. Die erste Stirnseite 80 und die zweite Stirnseite 205 können zumindest bereichsweise im Wesentlichen plan ausgebildet sein.
  • 7 zeigt eine Seitenansicht auf die in 6 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Die Schnittstelle 70 ist in der Ausführungsform an einer dritten Stirnseite 210 des ersten Trägers 75 angeordnet. Eine vierte Stirnseite 215 des zweiten Trägers 175 ist auf einer zum ersten Träger 75 abgewandten Seite angeordnet. Die vierte Stirnseite 215 ist im Bereich der Kontaktelemente 20, 50, 55 und gegebenenfalls des Teilbereichs 176 im Wesentlichen plan ausgebildet.
  • 8 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 7 gezeigten Schnittebene C-C durch die in 6 und 7 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde auf die Darstellung nicht geschnittener Komponenten der Hochstromkontakteinrichtung 10 verzichtet.
  • Der zweite Träger 175 begrenzt wenigstens eine Aufnahme 220. Die Aufnahme 220 ist beispielhaft sacklochartig in dem zweiten Träger 175 ausgebildet. Dabei ist die Aufnahme 220 an der vierten Stirnseite 215 offen und zur zweiten Stirnseite 205 hin verschlossen ausgebildet. Vorzugsweise ist für jedes Kontaktelement 20, 50, 55 jeweils eine Aufnahme 220 im zweiten Träger 175 angeordnet. In der Aufnahme 220 ist jeweils ein erstes Wärmeleitelement 125 angeordnet.
  • Das erste Wärmeleitelement 125 ist in der Ausführungsform als Vollkörper, insbesondere als Zylinder, ausgebildet. Von besonderem Vorteil ist, wenn das erste Wärmeleitelement 125 zumindest teilweise in der Aufnahme 220 formschlüssig, beispielsweise mittels eines Hinterschnitts, befestigt ist. Dadurch kann die zweite äußere Umfangsseite 160 mit der Aufnahme 220 einen Reibschluss ausbilden, wobei der Reibschluss das erste Wärmeleitelement 125 mit dem zweiten Träger 175 verbindet. Die Anlagefläche 135 ist an der zweiten äußeren Umfangsseite 160 des ersten Wärmeleitelements 125 angeordnet.
  • Das erste Wärmeleitelement 125 kann beispielhaft in Axialrichtung bezogen auf die Steckachse 45 kürzer ausgebildet sein als die Aufnahme 220.
  • Das erste Kontaktelement 20 weist eine vorzugsweise umlaufend ausgebildete Nut 230 auf, wobei die Nut 230 in axialer Richtung im Wesentlichen die gleiche Axialbreite aufweist wie der zweite Trägers 175 an der Nut 230. Die Nut 230 weist einen Nutgrund 245 auf, der seitlich von Nutseitenflächen 250 begrenzt wird.
  • 9 zeigt einen Ausschnitt des in den 6 bis 8 gezeigten zweiten Trägers 175.
  • Die Aufnahme 220 schließt sich an die Durchführung 100 an. Dabei ist die Aufnahme 220 derart in dem zweiten Träger 175 positioniert, dass die Aufnahme 220 seitlich in der Durchführung 100 mündet. Dabei gehen die Aufnahme 220 und die Durchführungskontur 200 ineinander über.
  • Angrenzend an die Durchführungskontur 200 weist der zweite Träger 175 einen Eingriffsabschnitt 225 auf. Zumindest im Eingriffsabschnitt 225 kann zweite Träger 175 plattenförmig ausgebildet sein. Der Eingriffsabschnitt 225 schließt sich vorzugsweise direkt angrenzend an die Aufnahme 220 an.
  • 10 zeigt eine Draufsicht auf die in den 6 bis 9 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10, wobei die Kontaktsicherung 170 in der ersten Position angeordnet ist.
  • In der ersten Position ist der Eingriffsabschnitt 225 (in 10 strichliert markiert) beabstandet zu dem Kontaktelement 20, 50, 55 angeordnet. Ferner sind der zweite Träger 175 und der Schaltungsträger 65 im Wesentlichen überlappend zueinander angeordnet.
  • In montiertem Zustand des ersten Wärmeleitelements 125 in der Aufnahme 220 ist ein erster Teilabschnitt 235 in der Aufnahme 220 angeordnet. Ein zweiter Teilabschnitt 240 des ersten Wärmeleitelements 125 ragt aus der Aufnahme 220 in die Durchführung 100 hinein. Umfangsseitig ist die Anlagefläche 135 an dem zweiten Teilabschnitt 240 angeordnet. Der zweite Teilabschnitt 240 kann dabei kreissegmentartig ausgebildet sein und ist in 10 mittels strichlierter Linien angedeutet.
  • 11 zeigt eine Draufsicht auf die in den 6 bis 10 gezeigte Ausgestaltung der Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Gegenüber der in 10 gezeigten Ausgestaltung ist in 11 die Kontaktsicherung 170 in der zweiten Position angeordnet. Das heißt, dass der zweite Träger 175 von dem Schaltungsträger 65 wegbewegt ist. Dabei greift der Eingriffsabschnitt 225 in die Nut 230 des Kontaktelements 20, 50, 55 ein, wobei durch ein Anliegen oder Anschlagen der zweiten Stirnseite 205 und/oder der vierten Stirnseite 215 an einer der Nutseitenflächen 250 der Nut 230 eine Bewegung des Kontaktelements 20, 50, 55 in x-Richtung blockiert wird.
  • Beim Einschieben der Kontaktsicherung 170 und somit des Eingriffsabschnitts 225 in die Nut 230 wird durch den zweiten Träger 175 auch das erste Wärmeleitelement 125 mitgeführt. Dabei wird das erste Wärmeleitelement 125 in die Nut 230 eingeführt und das erste Wärmeleitelement 125 in der Nut 230 verpresst. Die Anlagefläche 135 liegt dadurch besonders gut an dem Nutgrund 245 an, sodass ein besonders guter thermischer Kontakt zwischen dem ersten Wärmeleitelement 125 und dem Kontaktelement 20, 50, 55 sichergestellt ist.
  • Durch die elastische Verformung des ersten Wärmeleitelements 125 kann ferner auch das erste Wärmeleitelement 125 stirnseitig an den Nutseitenflächen 250 der Nut 230 anliegen. Dadurch ist die Fläche zur Wärmeübertragung zwischen dem Kontaktelement 20, 50, 55 und dem jeweils zugeordneten ersten Wärmeleitelement 125 besonders groß, sodass der thermische Kontaktwiderstand zwischen dem Kontaktelement 20, 50, 55 und dem ersten Wärmeleitelement 125 besonders gering ist.
  • 12 zeigt eine Draufsicht auf die Temperaturmesseinrichtung 25 der in den 6 bis 11 Hochstromkontakteinrichtung 10, wobei die Kontaktsicherung sich in der zweiten Position befindet.
  • Die Temperatursensoren 105, 106, 107, 108 sind beispielsweise innenliegend zu der dritten Stirnseite 210 des ersten Trägers 75 angeordnet. Jeder der Temperatursensoren 105, 106, 107, 108 ist elektrisch mit der Schnittstelle 70 verbunden. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Hochstromkontakteinrichtung 10 in Querrichtung besonders kompakt ist.
  • Der erste Träger 75 weist zusätzlich das zweite Wärmeleitelement 130 auf. Das zweite Wärmeleitelement 130 ist integriert im Schaltungsträger 65 ausgebildet. Dabei kann der Schaltungsträger 65 beispielsweise als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet sein, wobei das zweite Wärmeleitelement 130 aus wenigstens einer Metallisierungsschicht 132 auf den ersten Träger 75 oder wenigstens einer Metallisierungsschicht 132 in dem zweiten Träger 175 ausgebildet ist. Die Metallisierungsschicht 132 kann eine Schichtdicke von 15 µm bis 400 µm aufweisen. Die Metallisierungsschicht 132 kann beispielsweise Kupfer und/oder Aluminium aufweisen und ist wärmeleitend ausgebildet.
  • 13 zeigt eine Schnittansicht entlang einer in 12 gezeigten Schnittebene D-D durch die in 12 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Das zweite Wärmeleitelement 130 endet an der Durchführungskontur 200. Das zweite Wärmeleitelement 130 weist seitlich an dem Schaltungsträger 65 eine erste Wärmekopplungsfläche 255 auf. Die erste Wärmekopplungsfläche 255 ist geneigt, vorzugsweise senkrecht zu der dritten Stirnseite 210 des Schaltungsträgers 65 angeordnet.
  • Das zweite Wärmeleitelement 130 ist auf einer zur ersten Wärmekopplungsfläche 255 abgewandten Seite thermisch mit dem ersten Temperatursensor 105 gekoppelt.
  • 14 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht entlang einer in 8 gezeigten Schnittebene E-E durch die in 8 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • In der zweiten Position der Kontaktsicherung ist das erste Wärmeleitelement 125 mit der Anlagefläche 135 an die erste Wärmekopplungsfläche 255 gepresst, sodass die Anlagefläche 135 und die erste Wärmekopplungsfläche 255 thermisch miteinander verbunden sind. Das erste Wärmeleitelement 125 schmiegt sich an die Nut 230 an.
  • 15 zeigt eine Seitenansicht auf die in den 7 bis 14 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • In 15 sind nur das erste Kontaktelement 20, das erste Wärmeleitelement 125 und der Schaltungsträger 65 zum erleichterten Verständnis dargestellt.
  • In montiertem Zustand schmiegt sich das erste Wärmeleitelement 125 an den ersten Träger 75 im Bereich der ersten Wärmekopplungsfläche 255 an. Dabei kann das erste Wärmeleitelement 125 elastisch verformt sein.
  • Insbesondere durch das Anpressen der Anlagefläche 135 an die erste Wärmekopplungsfläche 255 wird ein thermischer Kontaktwiderstand zwischen dem ersten und zweiten Wärmeleitelement 125, 130 besonders geringgehalten. Dadurch ist ein thermischer Widerstand des ersten elektrischen Wärmeleitpfads 120 besonders gering.
  • Zusammengefasst ist also in der zweiten Position der erste Wärmeleitpfad 120 geschlossen und in der ersten Position ist der erste Wärmeleitpfad 120 unterbrochen.
  • Für den zweiten Temperatursensor 106 und den weiteren Temperatursensor 107, 108 gilt das für den ersten Temperatursensor 105 Erläuterte ebenso. Dabei sind der zweite Temperatursensor 106 und der weitere Temperatursensor 107, 108 über den jeweils zugeordneten ersten Wärmeleitpfad 120 mit dem zugeordneten Kontaktelement 50, 55 thermisch verbunden.
  • Im Betrieb der Hochstromkontakteinrichtung 10 erwärmt sich, wie bereits in den 1 bis 5 erläutert, das Kontaktelement 20, 50, 55. Durch die thermische Kopplung und die gute thermische Leitfähigkeit sowohl des ersten Wärmeleitelements 125 als auch des aus der Metallisierungsschicht 132 ausgebildeten zweiten Wärmeleitelements 130 kann durch den Temperatursensor 105, 106, 107, 108 präzise und dynamisch die Temperatur des jeweils zugeordneten Kontaktelements 20, 50, 55 gemessen werden. Insbesondere kann auch beispielsweise bei einem Schaden und/oder bei einer Korrosion eines der Kontaktelemente 20, 50, 55 durch die Temperaturmessung des jeweiligen Kontaktelements ein Überhitzen eines der Kontaktelemente 20, 50, 55 erfasst werden.
  • Durch die Integration des ersten Wärmeleitelements 125 in die Kontaktsicherung 170 kann der Temperatursensor 105, 106, 107, 108 beabstandet zu dem Kontaktelement 20, 50, 55 angeordnet sein, und eine Temperaturdifferenz zwischen der von dem Temperatursensor 105, 106, 107, 108 gemessenen Temperatur und der realen Temperatur des Kontaktelements 20, 50, 55 ist durch die oben beschriebene Ausgestaltung der Hochstromkontakteinrichtung besonders gering.
  • Ferner ist eine zeitliche Verzögerung im Messen eines Temperaturanstiegs oder eines Temperaturabfalls des Kontaktelements 20, 50, 55 durch den besonders gut thermisch leitfähigen ersten Wärmeleitpfad 120 besonders gering, sodass die in den 7 bis 13 gezeigte Temperaturmesseinrichtung 25 besonders geeignet ist, die Temperatur des Kontaktelements 20, 50, 55 auch bei dynamischer Belastung, beispielsweise bei wechselnder Strombelastung, zu ermitteln. Dadurch kann auch zuverlässig eine thermische Überlast des Kontaktelements 20, 50, 55 besonders schnell und frühzeitig erkannt werden.
  • 16 zeigt eine perspektivische Darstellung des Schaltungsträger 65 einer Hochstromkontakteinrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 6 bis 15 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 16 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 beziehungsweise deren Temperaturmesseinrichtung 25 gegenüber der in den 6 bis 15 gezeigten Ausgestaltung der Hochstromkontakteinrichtung 10 gemäß der zweiten Ausführungsform eingegangen.
  • In der Ausführungsform weist die Temperaturmesseinrichtung 25 ausschließlich nur den ersten Temperatursensor 105 auf. Auf die weiteren Temperatursensoren 106, 107, 108 wird verzichtet. Zusätzlich weist das zweite Wärmeleitelement 130 neben der ersten Wärmekopplungsfläche 255 eine zweite Wärmekopplungsfläche 260 auf.
  • Die zweite Wärmekopplungsfläche 260 ist ebenso seitlich am zweiten Träger 175 angeordnet und somit geneigt, vorzugsweise senkrecht zu der dritten Stirnseite 210 des zweiten Trägers 75 angeordnet. In der Ausführungsform ist der erste Temperatursensor 105 im Wesentlichen zentriert zu der Anordnung der vier Kontaktelemente 20, 50, 55 angeordnet. Dabei können vorzugsweise die erste Wärmekopplungsfläche 255 und die zweite Wärmekopplungsfläche 260 parallel zueinander ausgerichtet sein. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn die erste Wärmekopplungsfläche 255 und die zweite Wärmekopplungsfläche 260 sich in einer xz-Ebene erstrecken. Ferner sind beispielhaft die erste Wärmekopplungsfläche 255 und/oder die zweite Wärmekopplungsfläche 260 plan ausgebildet. Auch wäre denkbar, dass die erste Wärmekopplungsfläche 255 und/oder die zweite Wärmekopplungsfläche 260 konkav oder konvex ausgeformt sind.
  • 17 zeigt eine Draufsicht auf die Temperaturmesseinrichtung 25 der in 16 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Das zweite Wärmeleitelement 130 weist eine im Wesentlichen V-förmige Ausgestaltung mit zwei Schenkeln 270, 275 auf. Das zweite Wärmeleitelement 130 verbindet thermisch die erste Wärmekopplungsfläche 255 mit der zweiten Wärmekopplungsfläche 260. Auch eine andere Ausgestaltung des zweiten Wärmeleitelements 130 wäre möglich. So könnte das zweite Wärmeleitelement 130 auch bogenförmig, U-förmig oder geradlinig ausgebildet sein.
  • Das zweite Wärmeleitelement 130 weist eine Auskoppelfläche 265 auf. Die Auskoppelfläche 265 kann beispielsweise an der dritten Stirnseite 210 des Schaltungsträgers 65 angeordnet sein. Die Auskoppelfläche 265 ist in 17 etwa an einem Verzweigungspunkt der Schenkel 270, 275 des zweiten Wärmeleitelements 130 angeordnet. Auch eine andere Anordnung der Auskoppelfläche 265 wäre denkbar. An der Auskoppelfläche 265 liegt der erste Temperatursensor 105 an dem zweiten Wärmeleitelement 130 an und ist thermisch mit dem zweiten Wärmeleitelement 130 verbunden. Zusätzlich kann zwischen dem ersten Temperatursensor 105 und der Auskoppelfläche 265 ein thermisch leitfähiger Werkstoff, beispielsweise eine Wärmeleitpaste, angeordnet sein, um eine besonders gute thermische Verbindung zwischen dem ersten Temperatursensor 105 und der Auskoppelfläche 265 sicherzustellen.
  • Das zweite Wärmeleitelement 130 koppelt thermisch das erste Wärmeleitelement 125, das in montiertem Zustand an dem ersten Kontaktelement 20 anliegt, und das erste Wärmeleitelement 125, das im montierten Zustand am zweiten Kontaktelement 50 anliegt, thermisch mit dem ersten Temperatursensor 105. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass gegenüber den in den 1 bis 15 gezeigten Ausgestaltungen die Anzahl der Temperatursensoren 105, 106, 107, 108 reduziert ist.
  • Zusätzlich kann die Temperaturmesseinrichtung 25 einen zweiten Wärmeleitpfad 285 aufweisen. Der zweite Wärmeleitpfad 285 ist in der 17 beispielhaft spiegelsymmetrisch zu der Symmetrieebene 280 ausgebildet, wobei die Symmetrieebene 280 als xz-Ebene ausgebildet ist, die mittig zu dem Schaltungsträger 65 angeordnet ist. Auch kann der zweite Wärmeleitpfad 285 andersartig als in 17 ausgebildet sein. Insbesondere kann auch der zweite Wärmeleitpfad 285 unterschiedlich zum ersten Wärmeleitpfad 120 ausgebildet sein.
  • Der zweite Wärmeleitpfad 285 weist ein drittes Wärmeleitelement 290 und ein viertes Wärmeleitelement 295 auf. Dabei entspricht die Anzahl der dritten Wärmeleitelemente 290 im Wesentlichen der Anzahl der weiteren Kontaktelemente 55. Beispielhaft ist das dritte Wärmeleitelement 290 identisch zum ersten Wärmeleitelement 125 als Vollkörper ausgebildet und weist sowohl das erste Matrixmaterial als auch den Füllstoff auf, sodass das dritte Wärmeleitelement 290 eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.
  • Das vierte Wärmeleitelement 295 ist als Metallisierungsschicht des Schaltungsträgers 65 ausgebildet. Auch das vierte Wärmeleitelement 295 weist beispielsweise eine V-förmig ausgebildete Ausgestaltung auf, wobei an einem Schenkelpunkt des vierten Wärmeleitelements 295 eine weitere Auskoppelfläche 300 an der dritten Stirnseite 210 angeordnet ist. An der weiteren Auskoppelfläche 300, die in y-Richtung beabstandet zu der Auskoppelfläche 265 durch einen Spalt angeordnet ist, ist der erste Temperatursensor 105 angeordnet und thermisch mit der weiteren Auskoppelfläche 300 verbunden.
  • In der zweiten Position der Kontaktsicherung 170 liegt das dritte Wärmeleitelement 290 an dem weiteren Kontaktelement 55 an und ist thermisch mit dem weiteren Kontaktelement 55 gekoppelt. Ferner wird das vierte Wärmeleitelement 295 seitlich mit jeweils einer dritten Wärmekopplungsfläche an die Anlagefläche 135 des dritten Wärmeleitelements 290 angepresst. Dadurch ist das vierte Wärmeleitelement 295 thermisch mit dem weiteren Kontaktelement 55 verbunden. Das vierte Wärmeleitelement 295 verbindet thermisch das dritte Wärmeleitelement 290 mit der weiteren Auskoppelfläche 300.
  • Der erste Temperatursensor 105 ist somit über den ersten Wärmeleitpfad 120 und über den zweiten Wärmeleitpfad 285 thermisch mit allen Kontaktelementen 20, 50, 55 verbunden.
  • In 17 ist die Wärmeübertragung von dem Kontaktelement 20, 50, 55 an den ersten Temperatursensor 105 mittels einer strichpunktierten Linie dargestellt. Wird elektrische Energie über eines der Kontaktelemente 20, 50, 55 übertragen, so erwärmt sich das jeweilige Kontaktelement 20, 50, 55.
  • Die in 17 gezeigten vier Kontaktelemente 20, 50, 55 können Drehstrom übertragen, dabei können drei der Kontaktelemente 20, 50, 55 mit jeweils einem Außenleiter L1, L2, L3 und eines der Kontaktelemente 20, 50, 55 mit einem Erdleiter N verbunden sein.
  • Das erwärmte erste und zweite Kontaktelement 20, 50 erwärmt jeweils das an dem zugeordneten ersten und zweiten Kontaktelement 20, 50 anliegende erste Wärmeleitelement 125. Das erste Wärmeleitelement 125 leitet die Wärme über die erste Wärmekopplungsfläche 255 an das zweite Wärmeleitelement 130 weiter. Durch den metallischen Werkstoff des zweiten Wärmeleitelements 130 ist dieses besonders wärmeleitfähig und leitet besonders schnell die Wärme vom ersten Wärmeleitelement 125 an die Auskoppelfläche 265 zum ersten Temperatursensor 105 weiter.
  • Der zweite Wärmeleitpfad 285 koppelt das weitere Kontaktelement 55 mit dem ersten Temperatursensor 105. Dabei wird Wärme vom erwärmten weiteren Kontaktelement 55 über das am weiteren Kontaktelement 55 anliegende dritte Wärmeleitelement 290 an das vierte Wärmeleitelement 295 weitergeleitet. Das vierte Wärmeleitelement 295 leitet die Wärme an die weitere Auskoppelfläche 300 weiter, an der der erste Temperatursensor 105 thermisch mit dem vierten Wärmeleitelement 295 verbunden ist.
  • Der erste Temperatursensor 105 misst die an der Auskoppelfläche 265 und/oder an der weiteren Auskoppelfläche 300 anliegende Temperatur und stellt eine entsprechende Information über die gemessene Temperatur an der Schnittstelle 70 bereit.
  • Dabei misst der erste Temperatursensor 105 im Wesentlichen immer die Temperatur des wärmsten Kontaktelements 20, 50, 55.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass durch die reduzierte Anzahl von Temperatursensoren gegenüber der in den 1 bis 15 gezeigten Ausführungsformen die in den 16 und 17 gezeigte dritte Ausführungsform besonders kostengünstig ist. Ferner kann trotz der reduzierten Anzahl von Temperatursensoren besonders präzise und dynamisch die Temperatur der Kontaktelemente 20, 50, 55 überwacht werden.
  • 18 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Hochstromkontakteinrichtung 10 gemäß einer vierten Ausführungsform.
  • Die Hochstromkontakteinrichtung 10 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 6 bis 15 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 ausgebildet. Im Folgenden wird ausschließlich auf die Unterschiede der in 18 gezeigten vierten Ausführungsform der Hochstromkontakteinrichtung 10 gegenüber der in den 6 bis 15 gezeigten Hochstromkontakteinrichtung 10 eingegangen.
  • In 18 sind der in 6 bis 15 gezeigte Schaltungsträger 65 und der zweite Träger 175 als integrierter Schaltungsträger 310 ausgebildet. Dabei sind beispielhaft der erste Träger 75 und der zweite Träger 175 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Leiterbahnen des Schaltungsträgers 65 sind beispielsweise als Metallisierungsschichten auf dem integrierten Schaltungsträger 310 ausgebildet. Von besonderem Vorteil ist herbei, wenn der integrierte Schaltungsträger 310 beispielsweise als spritzgegossener Schaltungsträger (kurz auch: Molded Integrated Device, MID) ausgebildet ist.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass auf die zweiteilige Ausgestaltung der Kontaktsicherung 170 des Schaltungsträgers 65, wie in den 6 bis 15 gezeigt, verzichtet werden kann.
  • 19 zeigt eine Seitenansicht auf die in 18 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • In der Ausführungsform ist beispielhaft die Schnittstelle 70 rückseitig auf einer zum Kontaktbereich 305 abgewandten Seite des Kontaktelements 20, 50, 55 angeordnet. Die Schnittstelle 70 kann dabei am integrierten Schaltungsträger 310 angeordnet sein.
  • 20 zeigt eine Rückansicht auf die in den 18 und 19 gezeigte Hochstromkontakteinrichtung 10.
  • Aus Übersichtlichkeitsgründen wird auf die Darstellung von Leiterbahnen auf dem integralen Schaltungsträger 310 in 20 verzichtet. In der Ausführungsform ist jeweils jedes Kontaktelement 20, 50, 55 über jeweils den ersten Wärmeleitpfad 120 thermisch mit dem jeweils zugeordneten Temperatursensor 105, 106, 107, 108 verbunden. Das zweite Wärmeleitelement 130 ist gegenüber der in den 6 bis 15 gezeigten Ausgestaltung als Metallisierungsschicht auf oder in dem integralen Träger 310 ausgebildet und koppelt thermisch jeweils den Temperatursensor 105, 106, 107, 108 mit jeweils dem ersten Wärmeleitelement 125.
  • Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Montagekraft, um die Kontaktsicherung 170 von der ersten Position in die zweite Position zu verschieben und an den Kontaktelementen 20, 50, 55 zu montieren, gegenüber der in den 6 bis 15 gezeigten Ausgestaltung im Wesentlichen halbiert ist, da das erste Wärmeleitelement 125 ausschließlich an dem jeweils zugeordneten Kontaktelement 20, 50, 55 verpresst wird und ein Verpressen während des Aufschiebens der Kontaktsicherung 170 an dem zweiten Wärmeleitelement 130 nicht erfolgt.
  • Die in den 18 bis 20 gezeigte vierte Ausführungsform hat ferner den Vorteil, dass durch den integralen Schaltungsträger 310 die Bauteilanzahl reduziert ist und dadurch die Hochstromkontakteinrichtung 10 besonders einfach und kostengünstig ausgebildet ist. Ferner kann eine Geometrie des integrierten Schaltungsträgers 310 im Wesentlichen frei gestaltet werden.
  • Ferner kann der Temperatursensor 105, 106, 107, 108 thermisch optimiert, vorzugsweise möglichst nahe, am zugeordneten Kontaktelement 20, 50, 55 positioniert werden.
  • Ferner ist die in den 18 bis 20 auch mit der in den 15 bis 17 gezeigten dritten Ausführungsform kombinierbar. Ferner können in/an dem integrierten Schaltungsträger weitere elektrische Komponenten, beispielsweise LEDs, positioniert sein. Die Komponenten und/oder der Temperatursensor 105, 106, 107, 108 können angelötet an der elektrischen Verbindung 110, 115, 116 sein. Dazu kann beispielsweise ein Reflow-Verfahren genutzt werden. Auch kann der Temperatursensor 105, 106, 107, 108 mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers, z. B. eines Silberleitklebers, mit der elektrischen Verbindung 110, 115, 116 elektrisch und mechanisch verbunden sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Hochstromkontakteinrichtung
    15
    Kontaktgehäuse
    20
    erstes Kontaktelement
    25
    Temperaturmesseinrichtung
    30
    weitere Hochstromkontakteinrichtung
    35
    Gehäuseinnenraum
    40
    Hochstromkabel
    45
    Steckachse
    50
    zweites Kontaktelement
    55
    weiteres Kontaktelement
    60
    Gegenkontakt
    65
    Schaltungsträger
    70
    Schnittstelle
    75
    erster Träger
    80
    erste Stirnseite
    85
    Versteifungsabschnitt
    90
    Kontakteinrichtung
    95
    Trennsteg
    100
    Durchführung
    105
    erster Temperatursensor
    106
    zweiter Temperatursensor
    107
    weiterer Temperatursensor
    110
    erste elektrische Verbindung
    115
    zweite elektrische Verbindung
    116
    weitere elektrische Verbindung
    120
    erster Wärmeleitpfad
    125
    erstes Wärmeleitelement
    130
    zweites Wärmeleitelement
    131
    innere Umfangsseite
    132
    Metallisierungsschicht
    135
    Anlagefläche
    140
    erste äußere Umfangsseite
    145
    Unterbrechung
    150
    Radialspalt
    155
    erster Stützsteg
    160
    zweite äußere Umfangsseite
    165
    zweiter Stützsteg
    170
    Kontaktsicherung
    175
    zweiter Träger
    176
    Teilbereich
    180
    Schraubverbindung
    185
    Rastmittel
    186
    Führungselement
    190
    Führungsfläche
    195
    Verschiebeachse
    200
    Durchführungskontur
    205
    zweite Stirnseite
    210
    dritte Stirnseite
    215
    vierte Stirnseite
    220
    Aufnahme
    225
    Eingriffsabschnitt
    230
    Nut
    235
    erster Teilabschnitt
    240
    zweiter Teilabschnitt
    245
    Nutgrund
    250
    Nutseitenfläche
    255
    erste Wärmekopplungsfläche
    260
    zweite Wärmekopplungsfläche
    265
    Auskoppelfläche
    270
    erster Schenkel
    275
    zweiter Schenkel
    280
    Symmetrieebene
    285
    zweiter Wärmeleitpfad
    290
    drittes Wärmeleitelement
    295
    viertes Wärmeleitelement
    300
    weitere Auskoppelfläche
    305
    Kontaktbereich
    310
    integrierter Schaltungsträger
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016107401 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Hochstromkontakteinrichtung (10) zur Übertragung elektrischer Energie, - aufweisend ein Kontaktgehäuse (15), ein wenigstens in dem Kontaktgehäuse (15) angeordnetes erstes Kontaktelement (20) und eine Temperaturmesseinrichtung (25), - wobei das erste Kontaktelement (20) sich zumindest abschnittsweise entlang einer Steckachse (45) erstreckt, - wobei die Temperaturmesseinrichtung (25) wenigstens einen Schaltungsträger (65, 310) mit einem ersten Temperatursensor (105) und einen ersten Wärmeleitpfad (120) aufweist, - wobei der erste Temperatursensor (105) auf dem Schaltungsträger (65, 310) angeordnet ist und der Schaltungsträger (65, 310) seitlich neben dem ersten Kontaktelement (20) angeordnet ist, - wobei der erste Wärmeleitpfad (120) ein elastisches und wärmeleitfähiges erstes Wärmeleitelement (125) mit einer Anlagefläche (135) aufweist, - wobei die Anlagefläche (135) an einer ersten äußeren Umfangsseite (140) des ersten Kontaktelements (20) anliegt, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) thermisch das erste Kontaktelement (20) mit dem ersten Temperatursensor (105) koppelt, - wobei der erste Temperatursensor (105) ausgebildet ist, eine Temperatur des ersten Kontaktelements (20) zu messen.
  2. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach Anspruch 1, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) mit der ersten Anlagefläche (135) an die erste äußere Umfangsseite (140) angepresst ist, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) zumindest in einem Bereich angrenzend an die Anlagefläche (135) eine elastische Verformung von wenigstens 10 Prozent, vorzugsweise 20 Prozent bis 40 Prozent, insbesondere 30 Prozent, aufweist.
  3. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Schaltungsträger (65, 310) eine Durchführung (100) aufweist, - wobei das erste Kontaktelement (20) die Durchführung (100) durchgreift, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) angrenzend an die Durchführung (100) am Schaltungsträger (65, 310) angeordnet ist, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Schaltungsträger (65, 310) verbunden ist.
  4. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) ringförmig oder hohlzylindrisch ausgebildet ist, - wobei die Anlagefläche (135) vollständig umlaufend um die Steckachse (45) verlaufend an einer inneren Umfangsseite des ersten Wärmeleitelements (125) angeordnet ist, - wobei die Anlagefläche (135) dichtend an der ersten äußeren Umfangsseite (140) des ersten Kontaktelements anliegt.
  5. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach Anspruch 4, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) wenigstens einen Stützsteg (155), vorzugsweise mehrere in Umfangsrichtung bezogen auf die Steckachse (45) versetzt zueinander angeordnete Stützstege (155) aufweist, - wobei sich der Stützsteg (155) von radial innen nach radial außen erstreckt und radial bezogen auf die Steckachse (45) auf einer der Anlagefläche (135) abgewandten Seite des ersten Wärmeleitelements (125) angeordnet ist.
  6. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der erste Temperatursensor (105) mit dem ersten Wärmeleitelement (125) stoffschlüssig verbunden ist, - wobei vorzugsweise der erste Temperatursensor (105) zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig, in dem ersten Wärmeleitelement (125) eingebettet, und insbesondere mit einem Matrixmaterial des Wärmeleitelements umgossen ist.
  7. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der erste Wärmeleitpfad (125) ein auf dem Schaltungsträger (65, 310) angeordnetes zweites Wärmeleitelement (130) aufweist, - wobei das zweite Wärmeleitelement (130) wenigstens eine Metallisierungsschicht (132) auf und/oder in dem Schaltungsträger (65, 310) aufweist, - wobei das zweite Wärmeleitelement (130) an einem ersten Ende thermisch mit dem ersten Temperatursensor (105) gekoppelt ist, insbesondere an dem ersten Temperatursensor (105) anliegt, - wobei das zweite Wärmeleitelement (130) thermisch das erste Wärmeleitelement (125) mit dem ersten Temperatursensor (105) verbindet.
  8. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach Anspruch 7, - wobei das zweite Wärmeleitelement (130) seitlich an dem Schaltungsträger (65, 310) eine Wärmekopplungsfläche (255, 260) zur Anlage an dem ersten Wärmeleitelement (125) aufweist, - wobei die Wärmekopplungsfläche (255, 260) des zweiten Wärmeleitelements (130) geneigt, vorzugsweise senkrecht zu einer Stirnseite (80) des Schaltungsträgers (65, 310) angeordnet ist.
  9. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8 und Anspruch 3, - wobei die Durchführung (100) bohrungsartig ausgebildet ist und das zweite Wärmeleitelement (130) zumindest teilringförmig um die Durchführung (100) herum ausgebildet ist.
  10. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) wenigstens ein Matrixmaterial aufweist, das wenigstens Silikon und/oder Polyethylen und/oder Polyurethan aufweist, - wobei in dem Matrixmaterial wenigstens einer der folgenden Füllstoffe eingebettet ist: Aluminiumoxid, Aluminiumnitrat, Siliziumoxid, Siliziumnitrat, Bor, Bornitrid, elektrisch leitendes Metall, eine elektrisch nichtleitende und thermisch leitfähige Metallverbindung, vorzugsweise auf Basis von Eisen oder Nicht-Eisenmetallen, - und/oder - wobei das zweite Wärmeleitelement (130) Aluminium und/oder Kupfer aufweist.
  11. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend eine Kontaktsicherung (170) mit einem zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verschiebbaren Träger (175), - wobei in der ersten Position der Träger (175) beabstandet zu dem Eingriffsabschnitt (225) angeordnet ist und das erste Kontaktelement (20) freigibt und in der zweiten Position der Träger (175) gegen ein Abziehen sichert, - wobei an dem Träger (175) das erste Wärmeleitelement (125) befestigt ist, - wobei in der ersten Position das erste Wärmeleitelement (125) beabstandet zu der ersten äußeren Umfangsseite (140) des ersten Kontaktelements (20) angeordnet ist, - wobei in der zweiten Position die Anlagefläche (135) an der ersten äußeren Umfangsseite (140) anliegt und thermisch mit der ersten äußeren Umfangsseite (140) verbunden ist.
  12. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach Anspruch 11, - wobei der Träger (175) eine Aufnahme (220) aufweist, - wobei die Aufnahme (220) angrenzend an die Durchführung (100) angeordnet ist, - wobei in der Aufnahme (220) mit einem ersten Teilabschnitt (235) das erste Wärmeleitelement (125) angeordnet ist, - wobei mit einem zweiten Teilabschnitt (240) das erste Wärmeleitelement (125) aus der Aufnahme (220) in die Durchführung (100) ragt, - wobei an dem zweiten Teilabschnitt (240) die Anlagefläche (135) angeordnet ist.
  13. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - aufweisend wenigstens ein zweites Kontaktelement (50) , - wobei das zweite Kontaktelement (50) versetzt in eine Richtung senkrecht zu der Steckachse (45) versetzt zu dem ersten Kontaktelement (20) angeordnet ist, - wobei die Temperaturmesseinrichtung (25) einen zweiten Wärmeleitpfad (285) aufweist, - wobei der zweite Wärmeleitpfad (285) den ersten Temperatursensor (105) thermisch mit dem zweiten Kontaktelement (50) verbindet.
  14. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der Schaltungsträger (65, 310) als Leiterplatte oder als spritzgegossener Schaltungsträger (65, 310) ausgebildet ist.
  15. Hochstromkontakteinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das erste Wärmeleitelement (125) zylinderförmig oder als Vollkörper ausgebildet ist, - wobei die Anlagefläche (135) des ersten Wärmeleitelements (125) an einer zweiten äußeren Umfangsseite (160) des ersten Wärmeleitelements (125) angeordnet ist.
DE102020116533.1A 2020-06-23 2020-06-23 Hochstromkontakteinrichtung Pending DE102020116533A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020116533.1A DE102020116533A1 (de) 2020-06-23 2020-06-23 Hochstromkontakteinrichtung
JP2021101257A JP2022003637A (ja) 2020-06-23 2021-06-18 高電流コンタクトデバイス
US17/351,591 US20210399503A1 (en) 2020-06-23 2021-06-18 High Current Contact Device
KR1020210080276A KR20210158339A (ko) 2020-06-23 2021-06-21 고전류 접점 디바이스
CN202110683742.9A CN114088221A (zh) 2020-06-23 2021-06-21 大电流触头装置
EP21181222.7A EP3930106A1 (de) 2020-06-23 2021-06-23 Hochstromkontaktvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020116533.1A DE102020116533A1 (de) 2020-06-23 2020-06-23 Hochstromkontakteinrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020116533A1 true DE102020116533A1 (de) 2021-12-23

Family

ID=76584420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020116533.1A Pending DE102020116533A1 (de) 2020-06-23 2020-06-23 Hochstromkontakteinrichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210399503A1 (de)
EP (1) EP3930106A1 (de)
JP (1) JP2022003637A (de)
KR (1) KR20210158339A (de)
CN (1) CN114088221A (de)
DE (1) DE102020116533A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744438A (zh) * 2022-05-11 2022-07-12 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种面向气密矩形连接器的一体化梯度材料盒体封装结构
DE102022124708B3 (de) 2022-09-26 2023-12-21 Kiekert Aktiengesellschaft Leiterplatte zum Einbau in einen Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, Ladesteckverbinder mit einer solchen Leiterplatte und Anordnung aus einer solchen Leiterplatte und einer zweiten Leiterplatte

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116014496B (zh) * 2023-03-29 2023-07-28 四川航天职业技术学院(四川航天高级技工学校) 一种可自动切断电源的新能源汽车充电桩

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107401A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Amad Mennekes Holding Gmbh & Co. Kg Steckvorrichtung mit Temperaturerfassung
EP3402006A1 (de) 2017-05-12 2018-11-14 Tyco Electronics (Shanghai) Co. Ltd. Sekundärverriegelung und behälter
DE102018204271A1 (de) 2018-03-20 2019-09-26 Te Connectivity Germany Gmbh Anordnung zur Erfassung der Temperatur und Kontaktanordnung mit einer solchen Anordnung
WO2019239247A1 (zh) 2018-05-31 2019-12-19 泰科电子(上海)有限公司 导热件、温度传感器组件、二次锁组件及连接器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014111185A1 (de) * 2014-08-06 2016-02-11 Phoenix Contact E-Mobility Gmbh Steckverbinderteil mit einer Temperatursensoreinrichtung
CN105977657B (zh) * 2016-06-30 2018-10-30 瑞安市超声电器有限公司 散热型高压接插件
CN111355108B (zh) * 2018-12-21 2023-02-24 豪利士电线装配（深圳）有限公司 密封电插头
DE102021105716B4 (de) * 2021-03-10 2023-11-16 Te Connectivity Germany Gmbh Elektrische Steckvorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016107401A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Amad Mennekes Holding Gmbh & Co. Kg Steckvorrichtung mit Temperaturerfassung
EP3402006A1 (de) 2017-05-12 2018-11-14 Tyco Electronics (Shanghai) Co. Ltd. Sekundärverriegelung und behälter
DE102018204271A1 (de) 2018-03-20 2019-09-26 Te Connectivity Germany Gmbh Anordnung zur Erfassung der Temperatur und Kontaktanordnung mit einer solchen Anordnung
WO2019239247A1 (zh) 2018-05-31 2019-12-19 泰科电子(上海)有限公司 导热件、温度传感器组件、二次锁组件及连接器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114744438A (zh) * 2022-05-11 2022-07-12 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种面向气密矩形连接器的一体化梯度材料盒体封装结构
CN114744438B (zh) * 2022-05-11 2023-10-10 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种面向气密矩形连接器的一体化梯度材料盒体封装结构
DE102022124708B3 (de) 2022-09-26 2023-12-21 Kiekert Aktiengesellschaft Leiterplatte zum Einbau in einen Ladesteckverbinder für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, Ladesteckverbinder mit einer solchen Leiterplatte und Anordnung aus einer solchen Leiterplatte und einer zweiten Leiterplatte
WO2024067909A1 (de) * 2022-09-26 2024-04-04 Kiekert Aktiengesellschaft Leiterplatte zum einbau in einen ladesteckverbinder für ein elektro- oder hybridfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022003637A (ja) 2022-01-11
US20210399503A1 (en) 2021-12-23
CN114088221A (zh) 2022-02-25
KR20210158339A (ko) 2021-12-30
EP3930106A1 (de) 2021-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102020116533A1 (de) Hochstromkontakteinrichtung
BE1025169B1 (de) Steckverbinderteil mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung
DE102010031380B4 (de) Zellverbinder und elektrochemische Vorrichtung
WO2018001719A1 (de) Elektroanschlusseinrichtung mit thermischer kopplung einer einen temperatursensor aufweisenden platine
DE102010052478A1 (de) Elektrischer Streckenverbinder für Thermoelemente und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3286804A1 (de) Steckverbinderteil mit einer temperaturüberwachungseinrichtung
WO2014111188A1 (de) Messanordnung mit einem messwiderstand
DE102019114229A1 (de) Ladestecker insbesondere für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zum Herstellen desselben.
DE102018133100A1 (de) Temperaturerfassungseinheit für einen hochvoltanschluss und verfahren zum herstellen eines hochvoltanschlusses
EP2339306A2 (de) Verbindungseinheit mit einer Messvorrichtung
DE102018131558A1 (de) Steckverbinderteil mit einer Temperaturüberwachungseinrichtung
DE102004022351B4 (de) Dehnstoffelement
DE102020201240A1 (de) Steckverbinderelement und Steckverbinder für Hochvoltanwendungen
DE102018123609B3 (de) Temperaturmesseinrichtung, Steckverbinder, Herstellungsverfahren sowie Temperaturmessverfahren
DE102013200772A1 (de) Kühlsystem zur Temperierung einer Batterie
DE102020103128B4 (de) Steckverbinder zum Laden eines Elektrofahrzeugs
DE102018009749B4 (de) Elektrisches Kontaktelement für einen Steckverbinder, Steckverbinder und Verfahren zum Überwachen eines elektrischen Stromflusses
DE102018124028A1 (de) Sensorvorrichtung, spannungsversorgungssystem und verfahren
DE102020116904A1 (de) Hochstromkontakteinrichtung und Verbindungsvorrichtung zur Stromübertragung von elektrischer Energie in einem Kraftfahrzeug
DE202015106844U1 (de) Stecker mit einem Fahrzeugladekabel eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges
WO2019115137A1 (de) Hochvolt-steckverbindungsteil für einen hochvolt-steckverbinder eines kraftfahrzeugs, hochvoltbordnetz sowie kraftfahrzeug
EP3009722B1 (de) Thermostatventil
DE102016206507A1 (de) Thermoelektrisches Modul
DE102020126192A1 (de) Temperaturerfassungseinrichtung für ein Steckverbinderteil
DE102019208361A1 (de) Sensoranordnung, Sensorvorrichtung für eine Sensoranordnung und Verfahren zum Herstellen einer Sensoranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed