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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Offenbarung betrifft elektrische Energieverteilung.
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HINTERGRUND
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In technischen Systemen, wie beispielsweise Gebäuden, Fahrzeugen und dergleichen kann elektrische Energie von einer elektrischen Energiequelle (wie beispielsweise, ohne Einschränkung, einer entfernten Stromerzeugungsstation oder einem vor Ort (oder im Fahrzeug) befindlichen elektrischen Stromgenerator oder Generatoren) an einen oder mehrere elektrische Verbraucher innerhalb des technischen Systems verteilt werden. Wie bekannt, können elektrische Sammelschienen diese elektrische Energie verteilen.
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Verbindungen zwischen elektrischen Sammelschienen können erforderlich sein, um elektrische Energie von der Quelle der elektrischen Energie an einen oder mehrere elektrische Verbraucher zu liefern. Solche Verbindungen zwischen elektrischen Sammelschienen können beispielsweise aufgrund von Platzmangel, Interferenzen (aufgrund von Komponenten und Struktur) und ähnlichem erforderlich sein. In einigen Anwendungen können solche Verbindungen in elektrischen Energieverteilungssystemen hergestellt werden, die von Turbinen- und/oder Motorgeneratoren erzeugte elektrische Energie an eine oder mehrere elektrische Lasten liefern. In einigen anderen Anwendungen können solche Verbindungen in elektrischen Energieverteilungssystemen hergestellt werden, die von elektrischen Batterien erzeugte elektrische Energie an eine oder mehrere elektrische Lasten liefern.
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Unabhängig von der spezifischen Art des konstruierten Systems können ein oder mehrere Aspekte hinsichtlich der Verbindung elektrischer Sammelschienen auftreten. Zum Beispiel kann es in einigen Fertigungsumgebungen wünschenswert sein, eine Automatisierung (beispielsweise durch Fertigungsroboter o.ä.) bei der Verbindung elektrischer Sammelschienen vorzusehen. In einigen anderen Beispielen (wie beispielsweise in einigen anderen Fertigungsumgebungen durch menschliche Benutzer oder in einigen Wartungs- oder anderen Instandhaltungsszenarien durch menschliche Benutzer) kann es wünschenswert sein, einen Schutz gegen elektrischen Schlag oder ähnliches vorzusehen.
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DE 10 2019 109 725 A1 offenbart einen Batterieverbinder zum elektrischen Kontaktieren eines ersten Polstifts eines ersten Batteriemoduls mit einem zweiten Polstift eines zweiten Batteriemoduls, wobei der Batterieverbinder eine Stromschiene mit einem ersten Kontaktbereich, einem zweiten Kontaktbereich und einem in einer Haupterstreckungsrichtung der Stromschiene zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich angeordneten Verbindungsbereich mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung aufweist. Zum elektrischen Kontaktieren und Sichern des Batterieverbinders werden verliersichere Muttern auf die Polstifte geschraubt. Ein oberer Teil der verliersicheren Muttern befindet sich in einer Mutter-Einhausung des Deckels des Batteriemoduls.
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DE 20 2018 100 111 U1 offenbart einen Modulverbinder, insbesondere für Batterien von Fahrzeugen mit Elektroantrieb, mit zwei elektrisch leitend miteinander verbindbaren Anschlussteilen, an denen jeweils an einer Leiterstelle ein Leiterelement anbringbar ist, und die jeweils ein zueinander kompatibles Befestigungselement aufweisen, wobei jedes Anschlussteil an seiner zum jeweils anderen Anschlussteil gerichteten Verbindungsseite mit einem Berührungsschutz versehen ist, der einen äußeren, elektrisch isolierten Kragen und einen vom Kragen umgebenen, elektrisch isolierten Schutzstift aufweist, wobei sich an wenigstens einem Anschlussteil zwischen Kragen und Schutzstift eine die beiden Leiterstellen elektrisch verbindende Strombrücke befindet, die von Kragen und Schutzstift überragt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Abdeckungsanordnung für eine elektrische Sammelschienenverbindung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs 1 und des Nebenanspruchs 9 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Verschiedene offenbarte Ausführungsformen umfassen Abdeckungsanordnungen für eine elektrische Sammelschienenverbindung, Sammelschienen-Verbindungsanordnungen und Batteriesysteme.
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In einigen Ausführungsformen ist eine Abdeckungsanordnung für eine elektrische Sammelschienenverbindung vorgesehen. In solchen Ausführungsformen umfasst die Abdeckungsanordnung eine elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckung, die so konfiguriert ist, dass sie darin ein Ende einer elektrischen Sammelschiene aufnimmt. Elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckungen erstrecken sich von der Sammelschienenabdeckung, wobei jede Befestigungsbuchse so bemessen ist, dass sie eine Befestigungsanordnung aufnimmt, wobei jede Befestigungsbuchse eine erste Öffnung an einem ersten Ende distal von der Sammelschienenabdeckung und eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende proximal von der Sammelschienenabdeckung definiert, wobei die erste Öffnung so bemessen ist, dass ein Werkzeug zum Drehen einer Befestigungsanordnung durch sie hindurch eingeführt werden kann, wobei die erste Öffnung des Weiteren so bemessen ist, dass das Einführen eines Fingers eines Menschen durch sie hindurch verhindert wird.
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In einigen anderen Ausführungsformen ist eine Abdeckungsanordnung für eine elektrische Sammelschienenverbindung vorgesehen. In solchen Ausführungsformen umfasst die Abdeckungsanordnung eine elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckung, die so konfiguriert ist, dass sie darin ein Ende einer elektrischen Sammelschiene aufnimmt. Elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckungen erstrecken sich von der Sammelschienenabdeckung, wobei jede Befestigungsbuchse so bemessen ist, dass sie eine Befestigungsanordnung aufnimmt, wobei jede Befestigungsbuchse eine erste Öffnung an einem ersten Ende distal von der Sammelschienenabdeckung und eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende proximal von der Sammelschienenabdeckung definiert, wobei die erste Öffnung so bemessen ist, dass ein Werkzeug zum Drehen einer Befestigungsanordnung durch sie hindurch eingeführt werden kann. Elektrisch isolierende Haltenasen erstrecken sich in das Innere jeder Befestigungsbuchse zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung.
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In einigen anderen Ausführungsformen ist eine Abdeckungsanordnung für eine elektrische Sammelschienenverbindung vorgesehen. In solchen Ausführungsformen umfasst die Abdeckungsanordnung eine elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckung, die so konfiguriert ist, dass sie darin ein Ende einer elektrischen Sammelschiene aufnimmt. Elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckungen erstrecken sich von der Sammelschienenabdeckung, wobei jede Befestigungsbuchse so bemessen ist, dass sie eine Befestigungsanordnung aufnimmt, wobei jede Befestigungsbuchse eine erste Öffnung an einem ersten Ende distal von der Sammelschienenabdeckung und eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende proximal von der Sammelschienenabdeckung definiert, wobei die erste Öffnung so bemessen ist, dass ein Werkzeug zum Drehen einer Befestigungsanordnung durch sie hindurch eingeführt werden kann, wobei die erste Öffnung des Weiteren so bemessen ist, dass das Einführen eines Fingers eines Menschen durch sie hindurch verhindert wird. Elektrisch isolierende Haltenasen erstrecken sich in das Innere jeder Befestigungsbuchse zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung.
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In einigen anderen Ausführungsformen umfasst eine Sammelschienen-Verbindungsanordnung eine elektrische Verbindungssammelschiene mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei die Verbindungssammelschiene ein erstes Loch und ein zweites Loch an jedem der ersten und zweiten Enden definiert. Zwei Paar Befestigungsanordnungen sind so konfiguriert, dass sie im ersten und zweiten Loch aufgenommen werden können. Ein Paar Abdeckungsanordnungen sind für eine elektrische Sammelschienenverbindung vorgesehen. Jede Abdeckungsanordnung umfasst: eine elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckung, die so konfiguriert ist, dass sie darin ein Ende der Verbindungssammelschiene aufnimmt, das aus dem ersten Ende und dem zweiten Ende ausgewählt wird; elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckungen, die sich von der Sammelschienenabdeckung aus erstrecken, wobei jede Befestigungsbuchse so bemessen ist, dass sie eine der beiden Befestigungsanordnungen aufnimmt, und so konfiguriert ist, dass sie koaxial zu den ersten und zweiten Löchern ist, wobei jede Befestigungsbuchse eine erste Öffnung an einem ersten Ende distal zur Sammelschienenabdeckung und eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende proximal zur Sammelschienenabdeckung definiert, wobei die erste Öffnung so bemessen ist, dass ein Werkzeug zum Drehen einer Befestigungsanordnung durch sie hindurch eingeführt werden kann, wobei die erste Öffnung des Weiteren so bemessen ist, dass das Einführen eines Fingers eines Menschen durch sie hindurch verhindert wird; und elektrisch isolierende Haltenasen, die sich zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung in ein Inneres jeder der Befestigungsbuchsen erstrecken, wobei die Haltenasen so konfiguriert sind, dass sie jede der Befestigungsanordnungen in ihrer jeweiligen Befestigungsbuchse halten.
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In einigen anderen Ausführungsformen umfasst ein Batteriesystem wenigstens ein erstes Batteriemodul und ein zweites Batteriemodul, wobei jedes der ersten und zweiten Batteriemodule einen ersten Anschluss für eine erste Polarität und einen zweiten Anschluss für eine zweite Polarität aufweist. Eine elektrische Verbindungssammelschiene hat ein erstes Ende und ein zweites Ende, wobei die elektrische Verbindungssammelschiene an ihrem ersten Ende mit dem ersten Anschluss des ersten Batteriemoduls mit einem Paar Befestigungsanordnungen elektrisch verbunden ist, wobei die elektrische Verbindungssammelschiene des Weiteren an ihrem zweiten Ende mit dem zweiten Anschluss des zweiten Batteriemoduls mit einem weiteren Paar Befestigungsanordnungen elektrisch verbunden ist. Ein Paar von Abdeckungsanordnungen deckt das erste und das zweite Ende der elektrischen Verbindungssammelschiene ab. Jede Abdeckungsanordnung umfasst: eine elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckung, die so konfiguriert ist, dass sie das ihr zugeordnete Ende der Verbindungssammelschiene aufnimmt; und elektrisch isolierende Befestigungsbuchsen, die sich von der Sammelschienenabdeckung aus erstrecken, wobei jede Befestigungsbuchse so bemessen ist, dass sie darin eine der Befestigungsanordnungen aufnimmt, wobei jede Befestigungsbuchse darin eine erste Öffnung an einem ersten Ende distal zur Sammelschienenabdeckung und eine zweite Öffnung an einem zweiten Ende proximal zur Sammelschienenabdeckung definiert, wobei die erste Öffnung so bemessen ist, dass ein Werkzeug zum Drehen einer Befestigungsanordnung durch sie hindurch eingeführt werden kann, wobei die erste Öffnung des Weiteren so bemessen ist, dass das Einführen eines Fingers eines Menschen durch sie hindurch verhindert wird.
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Die vorstehende Zusammenfassung dient nur zur Veranschaulichung und soll in keiner Weise einschränkend wirken. Zusätzlich zu den illustrativen Aspekten, Ausführungsformen und Merkmalen, die oben beschrieben sind, werden weitere Aspekte, Ausführungsformen und Merkmale durch Bezugnahme auf die Zeichnungen und die folgende detaillierte Beschreibung deutlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Illustrative Ausführungsformen werden in referenzierten Abbildungen der Zeichnungen illustriert. Es ist beabsichtigt, dass die hier offen gelegten Ausführungsformen und Figuren eher als illustrativ denn als einschränkend zu betrachten sind.
- 1A ist eine perspektivische Ansicht einer illustrativen Abdeckungsanordnung für eine elektrische Sammelschienenverbindung.
- 1 B ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Abdeckungsanordnung und der elektrischen Sammelschienenverbindung von 1A.
- 1C ist eine seitliche Draufsicht im Ausschnitt der Abdeckungsanordnung und der elektrischen Sammelschienenverbindung von 1A.
- 1D ist eine perspektivische Ansicht einer illustrativen elektrischen Sammelschiene.
- 1E ist eine perspektivische Ansicht von Details der Abdeckungsanordnung von 1A.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Abdeckungsanordnung von 1A von unten, die ein Ende einer elektrischen Sammelschiene abdeckt.
- 3A ist eine perspektivische Ansicht der Illustration eines Batteriesystems mit Batteriemodulen, die elektrisch durch eine Sammelschiene verbunden sind, deren Verbindungen durch die Abdeckungsanordnungen von 1A abgedeckt sind.
- 3B ist eine perspektivische Ansicht von Details des Batteriesystems von 3A.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen verwiesen, die einen Teil davon bilden. In den Zeichnungen kennzeichnen ähnliche Symbole in der Regel ähnliche Komponenten, es sei denn, der Kontext schreibt etwas anderes vor.
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Als Übersicht umfassen die verschiedenen offenbarten Ausführungsformen Abdeckungsanordnungen für eine elektrische Sammelschienenverbindung, Sammelschienen-Verbindungsanordnungen und Batteriesysteme.
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Dennoch kann in einigen Ausführungsformen eine Abdeckungsanordnung zur Automatisierung (beispielsweise durch Fertigungsroboter o.ä.) bei der Verbindung von elektrischen Sammelschienen beitragen, wie im Folgenden anhand von nicht einschränkenden Beispielen erläutert wird. In einigen Ausführungsformen kann eine Abdeckungsanordnung dazu beitragen, einen Schutz gegen elektrischen Schlag oder ähnliches zu gewährleisten. In einigen Ausführungsformen kann eine Abdeckungsanordnung zur Automatisierung (beispielsweise durch die Herstellung von Robotern o.ä.) bei der Verbindung elektrischer Sammelschienen und zum Schutz gegen elektrischen Schlag o.ä. beitragen.
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Nachdem nun ein Überblick gegeben wurde, werden die Einzelheiten durch nicht einschränkende Beispiele veranschaulicht, die nur zur Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung dienen.
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Unter Bezugnahme auf 1A-1E ist nun in verschiedenen Ausführungsformen eine Abdeckungsanordnung 10 für eine elektrische Sammelschienenverbindung 12 vorgesehen. In solchen Ausführungsformen umfasst die Abdeckungsanordnung 10 eine elektrisch isolierende Sammelschienenabdeckung 14, die so konfiguriert ist, dass sie darin ein Ende 16 (1B) einer elektrischen Sammelschiene 18 aufnimmt. Elektrisch isolierende Befestigungsbuchsen 20 erstrecken sich von der Sammelschienenabdeckung 14, wobei jede Befestigungsbuchse 20 so bemessen ist, dass sie darin eine Befestigungsanordnung 22 aufnimmt, wobei jede Befestigungsbuchse 20 darin eine Öffnung 24 an einem Ende 26 distal zur Sammelschienenabdeckung 14 und eine Öffnung 28 (1C) an einem Ende 30 proximal zur Sammelschienenabdeckung 14 definiert.
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In verschiedenen Ausführungsformen und wie in 1E dargestellt, ist die Öffnung 24 so bemessen, dass ein Werkzeug (nicht abgebildet) durch sie hindurch eingeführt werden kann, um die Befestigungsanordnung 22 zu drehen. Es ist schätzenswert, dass das Werkzeug in einigen Ausführungsformen ein Endeffektor sein kann, der von der Fabrikautomatisierung betrieben wird, wie beispielsweise ein Roboter. Solche Ausführungsformen können in einer Fertigungsumgebung anwendbar sein. Es ist auch zu begrüßen, dass in einigen anderen Ausführungsformen das Werkzeug von einem menschlichen Bediener bedient werden kann. Solche Ausführungsformen können sowohl in der Fertigung als auch in der Instandhaltung (d.h. Wartung) anwendbar sein.
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In einigen Ausführungsformen, wie in 1E gezeigt, kann die Öffnung 24 des Weiteren so bemessen sein, dass das Einführen eines Fingers (nicht abgebildet) eines Menschen (nicht abgebildet) durch sie hindurch verhindert wird. Es ist schätzenswert, dass solche Ausführungsformen zur Einhaltung der internationalen Schutzkennzeichnung (IEC-Norm 60529 - manchmal als Ingress Protection Marking interpretiert und manchmal als IP-Code bezeichnet) beitragen können. Wie bekannt, bietet der IP-Code einen soliden Partikelschutz. Zu diesem Zweck kann der IP-Code einen Wert des Schutzes angeben, den ein Gehäuse gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen (wie beispielsweise elektrischen Leitern und beweglichen Teilen) und gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern bieten kann. Bekanntlich bietet die Schutzstufe 2 nach dem IP-Code einen Schutz gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen (wie beispielsweise elektrischen Leitern und beweglichen Teilen) und das Eindringen von festen Fremdkörpern (wie beispielsweise Fingern oder ähnlichen Gegenständen) mit einem Schutz von mehr als 12,5mm. Zu diesem Zweck kann die Öffnung 24 in einigen Ausführungsformen so bemessen sein, dass das Einführen eines menschlichen Fingers durch sie hindurch verhindert wird. In solchen Ausführungsformen kann die Öffnung 24 einen Innendurchmesser von nicht mehr als etwa 12,5mm oder so definieren. Es ist schätzenswert, dass solche Ausführungsformen den Schutzstandards des IP-Codes Level 2 entsprechen. Infolgedessen bedeutet die Verwendung der Abdeckungsanordnung 10, dass ein menschlicher Benutzer keine Hochspannungsschutzausrüstung tragen muss, wenn er eine elektrische Verbindung mit hoher Spannung (d.h. mehr als 100 Volt) durch Drehen der Befestigungsanordnung 22 herstellt oder unterbricht.
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In verschiedenen Ausführungsformen ragen elektrisch isolierende Haltenasen 32 ( 1C) in das Innere jeder Befestigungsbuchse 20 zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 28. Es ist schätzenswert, dass in solchen Ausführungsformen die Haltenasen 32 die zugehörige Befestigungsanordnung 22 in der Abdeckungsanordnung 10 einfangen und unverlierbar halten können, bevor die zugehörige Befestigungsanordnung 22 in eine Ziel-Sammelschiene eingeschraubt wird. So kann in solchen Ausführungsformen die Haltenase 32 in ihrer Befestigungsbuchse 20 ihre zugehörige Befestigungsanordnung 22 lösbar einfangen und in dieser halten (beispielsweise durch Eingriff in eine oder mehrere Unterlegscheiben 23), bis die Befestigungsanordnung in eine Ziel-Sammelschiene eingeschraubt wird. In solchen Ausführungsformen ist es schätzenswert, dass die Haltenasen 32 dazu beitragen können, zu verhindern, dass die Befestigungsanordnungen 22 auf dem Weg zum Einsetzen und dem anschließenden Einschrauben in eine Ziel-Sammelschiene auf Störungen stoßen. Folglich können in solchen Ausführungsformen die Haltenasen 32 dazu beitragen, die zugehörigen Befestigungsanordnungen 22 beim Einsetzen und anschließenden Einschrauben in eine Ziel-Sammelschiene zu orientieren.
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Es ist schätzenswert, dass, wie oben diskutiert, in einigen Ausführungsformen die Öffnung 24 so bemessen sein kann, dass das Einführen eines Fingers (nicht abgebildet) eines Menschen (nicht abgebildet) durch sie hindurch verhindert wird. In einigen anderen Ausführungsformen muss die Öffnung 24 jedoch nicht so bemessen sein, dass das Einführen eines Fingers (nicht abgebildet) eines Menschen (nicht abgebildet) durch sie hindurch verhindert wird, wie es für eine bestimmte Anwendung gewünscht wird. Es ist auch schätzenswert, dass, wie oben diskutiert, die elektrisch isolierenden Haltenasen 32 (1C) sich in das Innere jeder Befestigungsbuchse 20 zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 28 erstrecken können. In einigen anderen Ausführungsformen müssen die elektrisch isolierenden Haltenasen 32 (1C) jedoch nicht in das Innere jeder Befestigungsbuchse 20 zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 28 hineinragen, wie es für eine bestimmte Anwendung gewünscht ist. Es ist daher zu begrüßen, dass, wie für eine bestimmte Anwendung gewünscht, die elektrisch isolierenden Haltelaschen 32 (1C) (i) in einigen Ausführungsformen die Öffnung 24 so bemessen sein kann, dass das Einführen eines Fingers (nicht abgebildet) eines Menschen (nicht abgebildet) durch sie hindurch verhindert wird, aber die elektrisch isolierenden Haltenasen 32 (1C) müssen nicht in das Innere jeder Befestigungsbuchse 20 zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 28 hineinragen; (ii) in einigen anderen Ausführungsformen muss die Öffnung 24 nicht so bemessen zu sein, dass das Einführen eines Fingers (nicht gezeigt) eines Menschen (nicht gezeigt) durch sie hindurch verhindert wird, aber die elektrisch isolierenden Haltenasen 32 (1C) können sich in ein Inneres jeder der Befestigungsbuchsen 20 zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 28 erstrecken; und (iii) in einigen anderen Ausführungsformen kann die Öffnung 24 so bemessen sein, dass das Einführen eines Fingers (nicht gezeigt) eines Menschen (nicht gezeigt) durch sie hindurch verhindert wird, und die elektrisch isolierenden Haltenasen 32 (1C) können sich in das Innere jeder Befestigungsbuchse 20 zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 28 erstrecken.
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Unter kurzer Bezugnahme auf 2 und wie auch in 1C dargestellt, sind in verschiedenen Ausführungsformen Verriegelungsnasen 34 so konfiguriert, dass die Sammelschienenabdeckung 14 lösbar an der elektrischen Sammelschiene 18 befestigt werden kann. Die Finger 36 sind nach außen vorgespannt. Führungsflächen 38 führen die Verriegelungsnasen 34 durch eine in der elektrischen Sammelschiene 18 definierte Öffnung 40. Wenn die Führungsflächen 38 vollständig durch die Öffnung 40 eingeführt sind, bewirken die Finger 36, dass die Verriegelungsnasen 34 nach außen federn und in eine Fläche 42 der elektrischen Sammelschiene 18 eingreifen, wodurch die Abdeckung 14 an der Sammelschiene 18 festgehalten wird.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann wenigstens eine Griffleiste („grip tab“) 44 zwischen den Befestigungsbuchsen 20 angeordnet werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Griffleiste 44 von einem Werksroboter gegriffen werden, wodurch ein Beitrag zum Design-for-Automation geleistet wird. Es ist schätzenswert, dass in Ausführungsformen, in denen die Abdeckungsanordnung 10 die Schutznormen des IP-Codes Stufe 2 erfüllt, ein menschlicher Benutzer die Griffleiste 44 ohne das Tragen von Hochspannungsschutzkleidung (wie beispielsweise Handschuhe) greifen kann.
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In verschiedenen Ausführungsformen ist die elektrische Sammelschiene 18 mit den Befestigungsanordnungen 22 elektrisch mit einer Ziel-Sammelschiene 46 verbunden. In einigen Ausführungsformen und wie in 1 B dargestellt, kann die Sammelschiene 46 Gewindebuchsen 48 umfassen, die so bemessen sind, dass die Befestigungsanordnungen 22 darin eingeschraubt werden können. In anderen Ausführungsformen kann die Sammelschiene 46 Gewindebohrungen enthalten, die so bemessen sind, dass die Befestigungsanordnungen 22 darin eingeschraubt werden können. In einigen Ausführungsformen kann die Sammelschiene 46 Führungsleisten 50 umfassen, die in entsprechende Schlitze 52 in der Abdeckung 14 eingreifen, um die Abdeckungsanordnung 10 und die Sammelschiene 18 in die Position für die elektrische Verbindung mit der Sammelschiene 46 zu führen. Wenn die Abdeckungsanordnung 10 und die Sammelschiene 18 für die elektrische Verbindung positioniert sind, schiebt ein menschlicher Benutzer oder ein Werksroboter die Befestigungsanordnungen 22 mit einem Werkzeug (nicht abgebildet) an den Haltenasen 32 vorbei und in die in der Sammelschiene 18 definierten Durchgangsbohrungen 19 und durch diese hindurch. Die Befestigungsanordnungen 22 werden dann gedreht, um in Gewindeflächen der Sammelschiene 46 einzugreifen und dadurch die Sammelschienen 18 und 46 physisch und elektrisch zu verbinden. Es ist zu begrüßen, dass nach Industriestandard wenigstens zwei der Befestigungsanordnungen 22 verwendet werden, um eine hochohmige Verbindung auszuschließen.
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Es ist zu begrüßen, dass in verschiedenen Ausführungsformen wenigstens die Abdeckungsanordnung 10, die Sammelschienenabdeckung 14, die Befestigungsbuchsen 20, die Haltenasen 32, die Verriegelungsnasen 34, die Finger 36, die Führungsflächen 38 und/oder die Griffleiste 44 aus geeigneten Werkstoffen hergestellt sein können, beispielsweise aus solchen mit einer Durchschlagfestigkeit von wenigstens etwa 19,7kV/mm. Es ist schätzenswert, dass in verschiedenen Ausführungsformen die Abdeckungsanordnung 10, die Sammelschienenabdeckung 14, die Befestigungsbuchsen 20, die Haltenasen 32, die Verriegelungsnasen 34, die Finger 36, die Führungsflächen 38 und die Griffleiste 44 ebenfalls aus geeignetem flammhemmenden Material bestehen können. In einigen dieser Ausführungsformen können die Abdeckungsanordnung 10, die Sammelschienenabdeckung 14, die Befestigungsbuchsen 20, die Befestigungsbuchsen 32, die Haltenasen 34, die Finger 36, die Führungsflächen 38 und die Griffleiste 44 aus einem Kunststoff, einem Polycarbonat und/oder einer Polycarbonat-Glasfaser bestehen. In solchen Ausführungsformen können die Abdeckungsanordnung 10 und ihre Komponenten durch jedes geeignete Verfahren, wie beispielsweise Spritzgießen, hergestellt werden.
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Wie in 2 dargestellt, umfassen verschiedene Ausführungsformen eine Sammelschienen-Verbindungsanordnung, die die elektrische Verbindungssammelschiene 18 und an jedem Ende der Sammelschiene 18 angebrachte Abdeckungsanordnungen 10 umfasst. Einzelheiten bezüglich der Sammelschiene 18, der Abdeckungsanordnung 10 und der Befestigung der Abdeckungsanordnung 10 an der Sammelschiene 18 wurden oben besprochen und brauchen zum Verständnis nicht wiederholt zu werden.
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Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 3A und 3B kann in verschiedenen Ausführungsformen ein Batteriesystem 54 vorgesehen werden, bei dem die Batteriemodule 56 und 58 elektrisch mit der oben beschriebenen elektrischen Sammelschienen-Verbindungsanordnung verbunden sind. Es wird begrüßt, dass das Batteriesystem 54 in geeigneter Weise in technischen Systemen wie Gebäuden, Fahrzeugen und dergleichen verwendet werden kann.
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In solchen Ausführungsformen haben die Batteriemodule 56 und 58 jeweils einen Anschluss 60 für eine erste Polarität (beispielsweise einen Pluspol) und einen Anschluss 62 für eine zweite Polarität (beispielsweise einen Minuspol). Es ist zu begrüßen, dass die Anschlüsse 60 und 62 in geeigneter Weise für eine elektrische Verbindung konfiguriert sind, ebenso wie die Sammelschiene 46 (wie in 1A-1 D dargestellt).
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Eine elektrische Verbindungssammelschiene 18 hat ein Ende 16 und ein Ende 64. Die elektrische Verbindungssammelschiene 18 ist an ihrem Ende 16 mit einem Paar Befestigungsanordnungen 22 mit dem Anschluss 60 (beispielsweise einem Pluspol) des Batteriemoduls 56 elektrisch verbunden. Die elektrische Verbindungssammelschiene 18 ist des Weiteren an ihrem Ende 64 mit dem Anschluss 62 (beispielsweise einem Minuspol) des Batteriemoduls 58 mit einem weiteren Paar Befestigungsanordnungen 22 elektrisch verbunden.
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In verschiedenen Ausführungsformen sind die Batteriemodule 56 und 58 über die Sammelschienen-Verbindungsanordnung, die die elektrische Verbindungssammelschiene 18 und an jedem Ende der Sammelschiene 18 angebrachte Abdeckungsanordnungen 10 umfasst, elektrisch in Reihe geschaltet. Das heißt, der Anschluss 60 des Batteriemoduls 56 ist elektrisch mit dem Anschluss 62 des Batteriemoduls 58 verbunden. In solchen Ausführungsformen wird eine Sammelschienenverbindung 12 zwischen dem Anschluss 60 des Batteriemoduls 56 und dem Ende 16 der Sammelschiene 18 und eine weitere Sammelschienenverbindung 12 zwischen dem Anschluss 62 des Batteriemoduls 58 und dem Ende 64 der Sammelschiene 18 hergestellt - und jede dieser Verbindungen 12 wird durch die Abdeckungsanordnung 10 abgedeckt.
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Einzelheiten bezüglich der Sammelschiene 18, der Abdeckungsanordnung 10, der Befestigung der Abdeckungsanordnung 10 an der Sammelschiene 18 und der elektrischen Verbindung zwischen der Sammelschiene 18 und einer Ziel-Sammelschiene wurden oben besprochen und müssen zum Verständnis nicht wiederholt werden.
