DE102021205726A1 - Vehicle with high-current line - Google Patents

Vehicle with high-current line Download PDF

Info

Publication number
DE102021205726A1
DE102021205726A1 DE102021205726.8A DE102021205726A DE102021205726A1 DE 102021205726 A1 DE102021205726 A1 DE 102021205726A1 DE 102021205726 A DE102021205726 A DE 102021205726A DE 102021205726 A1 DE102021205726 A1 DE 102021205726A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shielding plate
vehicle according
line
current line
vehicle
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
DE102021205726.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Sergio Badino
Dirk Eckert
Diethild Koch
Thomas Stengler
Benjamin Willmann
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.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
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 Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of DE102021205726A1 publication Critical patent/DE102021205726A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0073Shielding materials
    • H05K9/0098Shielding materials for shielding electrical cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/0207Wire harnesses
    • B60R16/0215Protecting, fastening and routing means therefor

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine Hochstrom-Leitung (4), wobei zur Abschirmung von Magnetfeldern, die im Betrieb durch die Hochstrom-Leitung (4) erzeugt werden, ein Abschirmblech (6), insbesondere ein Aluminiumblech entlang der Hochstrom-Leitung (4) angeordnet ist, welches eine Dicke (D) von zumindest 0,5 mm aufweist.The invention relates to a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, having a high-current line (4), with a shielding plate (6), in particular an aluminum sheet, for shielding magnetic fields generated by the high-current line (4) during operation is arranged along the high-current line (4), which has a thickness (D) of at least 0.5 mm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einer Hochstrom-Leitung.The invention relates to a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle with a high-current line.

Unter Hochstrom-Leitung wird vorliegend eine Leitung verstanden, die für die Übertragung von elektrischen Strömen im Bereich von zumindest 50 A oder auch von mehreren 100 A ausgelegt ist und über die im Betrieb derartig hohe Ströme fließen.In the present case, a high-current line is understood to mean a line which is designed for the transmission of electrical currents in the range of at least 50 A or else several 100 A and through which such high currents flow during operation.

Bei dem Fahrzeug handelt es sich insbesondere um ein Straßenfahrzeug, z.B. ein PKW und insbesondere um ein Elektro- oder Hybridfahrzeug. Das Fahrzeug weist also einen elektrischen Antriebsstrang mit einem elektrischen Fahrmotor (Traktionsmotor) auf. Bei der Hochstrom-Leitung handelt sich insbesondere um eine Leitung eines solchen elektrischen Antriebsstranges. Insbesondere handelt es sich um eine sogenannte Traktionsleitung, welche als Gleichstromleitung eine Batterie mit einem Wechselrichter verbindet.The vehicle is in particular a road vehicle, e.g. a passenger car and in particular an electric or hybrid vehicle. The vehicle thus has an electric drive train with an electric drive motor (traction motor). The high-current line is in particular a line of such an electric drive train. In particular, it is a so-called traction line, which connects a battery to an inverter as a direct current line.

Bei der Übertragung derartig hoher Ströme entstehen teilweise starke Magnetfelder, die in mehrerlei Hinsicht störend sein können. Die Magnetfelder umwirbeln dabei einerseits den elektrischen Strom in der Leitung und damit die Leitung. Dieser Effekt tritt insbesondere entlang von Traktionsleitungen eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs auf. Die hier vorherrschenden Stromstärken sind im Bereich von mehreren hundert Ampere. Weiterhin weisen die über die Traktionsleitung fließenden Ströme eine Stromwelligkeit aufgrund von Schalthandlungen von Umrichtern für den elektrischen Antrieb auf, die bei Frequenzen im kHz Bereich ebenfalls Stromstärken von mehreren hundert Ampere haben können.The transmission of such high currents sometimes creates strong magnetic fields that can be disruptive in a number of ways. On the one hand, the magnetic fields swirl around the electric current in the line and thus the line. This effect occurs in particular along the traction lines of an electric or hybrid vehicle. The prevailing currents here are in the range of several hundred amperes. Furthermore, the currents flowing over the traction line have a current ripple due to switching operations of converters for the electric drive, which can also have current strengths of several hundred amperes at frequencies in the kHz range.

Die resultierenden Magnetfelder können in umliegende Leitungen einkoppeln und EMV-Störungen der dort angeschlossenen Komponenten hervorrufen. Die Magnetfelder können beispielsweise magneto-sensitive Bauelemente wie z. B. Hall-Sensoren direkt beeinflussen.The resulting magnetic fields can couple into surrounding cables and cause EMC interference in the components connected there. The magnetic fields can, for example, magneto-sensitive components such. B. Hall sensors directly.

Um den Einfluss auf benachbarte Komponenten zumindest zu reduzieren werden derartige Leitungen typischerweise mit einer (magnetischen) Abschirmung versehen. Derartige Abschirmungen sind jedoch allgemein aufwendig und kostenintensiv und erfordern zudem, dass die Schirme der Leitungen zuverlässig mit Gehäusen oder Anschlüssen kontaktiert sind, was häufig mit einem hohen konstruktiven Aufwand als auch mit einem hohen Montageaufwand einhergeht.In order to at least reduce the influence on adjacent components, such lines are typically provided with a (magnetic) shield. However, such shields are generally complicated and expensive and also require that the shields of the lines are reliably contacted with housings or connections, which is often associated with a high design effort and high assembly costs.

Ein Fahrzeug mit einer Gleichstromleitung ist beispielsweise aus der DE 10 2014 010 346 B3 zu entnehmen. Um die Leitung besser abzuschirmen ist diese beispielsweise als Koaxialleitung ausgebildet.A vehicle with a direct current line is, for example, from the DE 10 2014 010 346 B3 refer to. In order to shield the line better, it is designed as a coaxial line, for example.

Aus der DE 10 2007 027 858 A1 ist eine zweiadrige Energieleitung für ein Fahrzeug zu entnehmen, bei dem die beiden Leiter als isolierte Flachleiter übereinander angeordnet sind. Zur elektromagnetischen Abschirmung ist - ähnlich wie bei herkömmlichen Rundleitern - der Leitungsaufbau aus den beiden isolierten Flachleitern von einem Schirmelement umgeben, welches zur Schirmung von hochfrequenter Strahlung eingesetzt ist. Durch eine spezielle Anordnung der beiden Leiter, die in entgegengesetzter Richtung stromdurchflossen sind wird zudem eine Aufhebung von Magnetfeldern erreicht. Als Schirmelement wird beispielsweise ein dünnes Blech oder auch ein herkömmlicher mehrlagiger Aufbau aus einer Folie mit einem Geflecht eingesetzt.From the DE 10 2007 027 858 A1 shows a two-wire power line for a vehicle, in which the two conductors are arranged one above the other as insulated flat conductors. Similar to conventional round conductors, the line structure consisting of the two insulated flat conductors is surrounded by a shielding element for electromagnetic shielding, which is used to shield against high-frequency radiation. A special arrangement of the two conductors, through which current flows in opposite directions, also eliminates magnetic fields. For example, a thin metal sheet or a conventional multi-layer structure made of a foil with a mesh is used as the shielding element.

Weiterhin ist aus der EP 2 772 394 A1 die Verlegung einer Gleichstromleitung im Innenraum eines Fahrzeugs zu entnehmen. Diese wird unterhalb eines Sitzes verlegt und ist zur Vermeidung der Beeinflussung von Komponenten im Innenraum von einem metallischen Schutzdeckel überdeckt, welcher an einem Bodenblech befestigt ist und mit diesem einen Kanal definiert, in dem zusätzlich ein Kühlmittelkanal zur Kühlung einer Batterie angeordnet sein kann.Furthermore, from the EP 2 772 394 A1 the laying of a direct current line in the interior of a vehicle. This is routed underneath a seat and is covered by a metallic protective cover to avoid influencing components in the interior, which is attached to a floor panel and defines a channel with it, in which a coolant channel for cooling a battery can also be arranged.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte und kostengünstige Abschirmung von Magnetfeldern zu gewährleisten.Proceeding from this, the object of the invention is to ensure improved and cost-effective shielding of magnetic fields.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein (Kraft-) Fahrzeug, speziell ein Straßenfahrzeug (PKW), welches insbesondere als ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist. Das Fahrzeug weist eine Hochstrom-Leitung auf, wobei zur Abschirmung der Magnetfelder, die im Betrieb durch den Stromfluss durch die Leitung erzeugt werden, ein Abschirmblech entlang der Hochstrom-Leitung angeordnet ist. Die Dicke des Bleches beträgt dabei zumindest 0,5mm.The object is achieved according to the invention by a (motor) vehicle, especially a road vehicle (passenger car), which is designed in particular as an electric or hybrid vehicle. The vehicle has a high-current line, with a shielding plate being arranged along the high-current line to shield the magnetic fields that are generated during operation by the current flow through the line. The thickness of the sheet is at least 0.5 mm.

Die Hochstrom-Leitung wird daher mit einer durch das Abschirmblech gebildeten Abdeckung versehen. Diese ist in konstruktiver Hinsicht vergleichsweise einfach herzustellen und damit kostengünstig. Darüber hinaus ist auch die Montage einfach.The high-current line is therefore provided with a cover formed by the shielding plate. This is comparatively easy to manufacture in terms of construction and is therefore inexpensive. In addition, assembly is also easy.

Das Abschirmblech ist allgemein aus einem geeigneten Material, welches derart gewählt ist, dass im Betrieb im Abschirmblech Wirbelströme induziert werden. Diese erzeugen wiederum ein Magnetfeld, welches dem ursprünglichen magnetischen Feld, welches von der stromdurchflossenen Leitung erzeugt wird, entgegen gerichtet ist. Hierdurch erfolgt eine zumindest teilweise Abschirmung der ursprünglichen Magnetfelder. Dadurch wird die magnetische Feldstärke / Flussdichte oberhalb des Abschirmbleches signifikant verringert.The shielding plate is generally made of a suitable material which is selected in such a way that eddy currents are induced in the shielding plate during operation. These in turn generate a magnetic field which is directed in the opposite direction to the original magnetic field generated by the current-carrying cable. This takes place an at least partial shielding of the original magnetic fields. This significantly reduces the magnetic field strength / flux density above the shielding plate.

Diese Ausgestaltung beruht allgemein auf der Erkenntnis, dass bei dem Betrieb einer Hochstrom-Leitung, insbesondere einer Traktionsleitung, störende magnetische Wechselfelder mit einer Frequenz im kHz-Bereich erzeugt werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass durch diese Magnetfelder Ströme insbesondere auch in der Fahrzeugkarosserie erzeugt werden, die dort zur Erwärmung und somit zu Effizienzverlusten des Elektrofahrzeugs beitragen.This configuration is generally based on the knowledge that disruptive alternating magnetic fields with a frequency in the kHz range are generated during the operation of a high-current line, in particular a traction line. Studies have shown that these magnetic fields generate currents, particularly in the vehicle body, which contribute to heating and thus to a loss of efficiency in the electric vehicle.

Weiterhin haben Untersuchungen gezeigt, dass durch die in der Fahrzeugkarosserie induzierten Ströme akustische Beeinträchtigungen entstehen können, und zwar aufgrund von Magnetostriktion, Piezzo-Effekt oder Kraftwirkung. Zudem üben die Magnetfelder eine Kraftwirkung auf die Leitung selbst sowie auf andere stromdurchflossene Leiter und Flächen aus.Studies have also shown that the currents induced in the vehicle body can cause acoustic impairments due to magnetostriction, the piezo effect or the effect of force. In addition, the magnetic fields exert a force on the line itself and on other current-carrying conductors and surfaces.

Um insbesondere diese störenden Auswirkungen auf die Karosserie speziell mit den akustischen Beeinträchtigungen zu vermeiden ist das Abschirmblech vorgesehen. Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist in der - zu herkömmlichen elektromagnetischen Abschirmungen - großen Materialdicke im Bereich von größer 0,5 mm zu sehen. Erst mit dieser Materialdicke lassen sich die niederfrequenten Magnetfelder in ausreichendem Maße reduzieren, um die unerwünschten Einflüsse auf die Karosserie zu vermeiden.The shielding plate is provided in order in particular to avoid these disruptive effects on the body, especially with the acoustic impairments. An important aspect is the material thickness of more than 0.5 mm compared to conventional electromagnetic shielding. It is only with this material thickness that the low-frequency magnetic fields can be sufficiently reduced in order to avoid undesirable effects on the body.

Im Hinblick auf eine wirksame Abschirmung liegt die Dicke insbesondere im Bereich zwischen 0,5 mm und 4 mm und speziell im Bereich von 1 mm bis 2 mm. Speziell bei der Verwendung von Aluminium als Material für das Abschirmblech wird mit einer Blechdicke ab 1 mm bereits eine gute Abschirmwirkung erreicht, speziell für Wechselströme, deren Frequenz im kHz-Bereich liegt, z.B. bis 20 kHz, insbesondere 6 kHz.With a view to effective shielding, the thickness is in particular in the range between 0.5 mm and 4 mm and especially in the range between 1 mm and 2 mm. Especially when aluminum is used as the material for the shielding plate, a plate thickness of 1 mm or more already achieves a good shielding effect, especially for alternating currents whose frequency is in the kHz range, e.g. up to 20 kHz, in particular 6 kHz.

Untersuchungen haben gezeigt, dass im Betrieb einer Traktionsleitung durch die Schaltvorgänge im Umrichter Oberwellen auf der Gleichstromleitung erzeugt werden, deren Frequenz in diesem Frequenzbereich liegt. Untersuchungen haben gezeigt, dass hierbei Ströme im Bereich von hundert Ampere fließen können, die zu den beschriebenen z.B. akustischen Problemen führen können.Studies have shown that when a traction line is in operation, the switching processes in the converter generate harmonics on the DC line whose frequency is in this frequency range. Studies have shown that currents in the range of a hundred amperes can flow, which can lead to the acoustic problems described, for example.

Die abschirmende Wirkung der durch das Abschirmblech gebildeten Abdeckung gegenüber Magnetfeldern ist direkt proportional zur Eindringtiefe „d“. Diese ist abhängig von der Frequenz „f“ des durch die Ströme auf den Traktionsleitungen hervorgerufenen Magnetfelds, der elektrischen Leitfähigkeit des Materials „s“ und der Permeabilität „u“ gemäß folgender Formel: d = 2 2 π ƒ s u

Figure DE102021205726A1_0001
Die Dicke des Abschirmblechs wird bevorzugt derart gewählt, dass diese im Bereich des 0,4 - fachen bis 1 ,2-fachen der nach dieser Formel bestimmten Eindringtiefe d liegt. Speziell wird die Dicke des Abschirmblechs derart gewählt, dass sie im Bereich des 0,6 bis 1- fachen der Eindringtiefe d liegt. Die Frequenz f liegt im kHz-Bereich, speziell bis / bei 20 kHz oder auch bis / bei 6 kHz.The shielding effect of the cover formed by the shielding plate against magnetic fields is directly proportional to the penetration depth "d". This depends on the frequency "f" of the magnetic field caused by the currents on the traction lines, the electrical conductivity of the material "s" and the permeability "u" according to the following formula: i.e = 2 2 π ƒ s and
Figure DE102021205726A1_0001
The thickness of the shielding plate is preferably selected in such a way that it is in the range of 0.4 to 1.2 times the penetration depth d determined according to this formula. In particular, the thickness of the shielding plate is selected in such a way that it is in the range of 0.6 to 1 times the penetration depth d. The frequency f is in the kHz range, specifically up to / at 20 kHz or also up to / at 6 kHz.

In bevorzugter Ausgestaltung besteht das Abschirmblech aus einem nicht ferromagnetischen Material. Unter ferromagnetischem Material wird allgemein ein Material verstanden, dessen Permeabilitätszahl deutlich größer als 1 ist, beispielsweise größer 10 oder auch größer 100. Bevorzugt handelt sich bei dem Material weiterhin insbesondere um ein nicht-Eisen Material, d. h. das Abschirmblech weist kein Eisen auf. Ferromagnetisches Material, wie beispielsweise ein sogenanntes µ-Biech ist vergleichsweise teuer, sodass durch den Verzicht hierauf wiederum die Kosten gering gehalten sind. Eisenhaltiges Material erfordert zudem zusätzliche Maßnahmen im Hinblick auf den Korrosionsschutz.In a preferred embodiment, the shielding plate consists of a non-ferromagnetic material. Ferromagnetic material is generally understood to be a material whose relative permeability is significantly greater than 1, for example greater than 10 or even greater than 100. H. the shielding plate has no iron. Ferromagnetic material, such as what is known as a μ-biech, is comparatively expensive, so that the costs are kept low by doing without it. Ferrous material also requires additional measures with regard to corrosion protection.

Als Material für das Abschirmblech wird insbesondere ein paramagnetisches Material eingesetzt, bei dem also die Permeabilitätszahl (nur geringfügig) größer 1 ist und beispielsweise im Bereich zwischen 1-2 oder auch 1-5 liegt. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, diamagnetisches Material, beispielsweise Kupfer zu verwenden (Permeabilitätszahl kleiner1).In particular, a paramagnetic material is used as the material for the shielding plate, in which case the permeability number is (only slightly) greater than 1 and is, for example, in the range between 1-2 or else 1-5. In principle, there is also the possibility of using diamagnetic material, for example copper (permeability number less than1).

Im Allgemeinen ist die Permeabilitätszahl nahe 1, für die angestrebte Wirkung sind keine besonderen magnetischen Eigenschaften nötig.In general, the relative permeability is close to 1, no special magnetic properties are required for the desired effect.

Weiterhin weist das Material eine hohe elektrische Leitfähigkeit auf, beispielsweise vergleichbar mit der elektrischen Leitfähigkeit von Aluminium (37*106 S/m (bei 25°C)) oder Kupfer (58*106 S/m). Die elektrische Leitfähigkeit liegt insbesondere bei größer 1*106 S/m (bei 25°C) und insbesondere bei > 30*106 S/m.Furthermore, the material has a high electrical conductivity, for example comparable to the electrical conductivity of aluminum (37*10 6 S/m (at 25° C.)) or copper (58*10 6 S/m). The electrical conductivity is in particular greater than 1*10 6 S/m (at 25° C.) and in particular >30*10 6 S/m.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung wird als Material für das Abschirmblech Aluminium verwendet, es handelt sich also um ein Aluminiumblech. Unter Aluminium werden vorliegend auch Aluminium-Legierungen verstanden, die beispielsweise einen Aluminiumgehalt von größer 60 %, vorzugsweise größer 80 % und insbesondere größer 90 % oder auch größer 95 % aufweisen.In a particularly preferred embodiment, aluminum is used as the material for the shielding plate, ie it is an aluminum plate. Aluminum is also understood here to mean aluminum alloys which, for example, have an aluminum content of more than 60%, preferably as greater than 80% and in particular greater than 90% or even greater than 95%.

Bevorzugt ist das Abschirmblech elektrisch nicht kontaktiert und ist vorzugsweise nicht mit Massepotential verbunden. Diese Ausgestaltung beruht auf der Überlegung, dass für eine wirksame Vermeidung der unerwünschten Beeinträchtigungen, insbesondere der Vermeidung der in der Karosserie induzierten Wechselströme, eine elektrische Kontaktierung des Abschirmbleches insbesondere mit einem Masse- oder Minuspotential gerade nicht erforderlich ist und daher bevorzugt auf eine solche elektrische Kontaktierung verzichtet ist. Dies führt zudem zu einer einfachen Montage im Vergleich zu herkömmlichen Schirmungen, die typischerweise aufwändig mit Massepotential zu verbinden sind.The shielding plate is preferably not electrically contacted and is preferably not connected to ground potential. This configuration is based on the consideration that for an effective avoidance of the undesired impairments, in particular the avoidance of the alternating currents induced in the bodywork, electrical contacting of the shielding plate, in particular with a ground or negative potential, is not required and therefore such electrical contacting is preferred is waived. This also leads to simple assembly compared to conventional shielding, which is typically difficult to connect to ground potential.

Bevorzugt überdeckt das Abschirmblech die Hochstrom-Leitung in deren Längsrichtung nur in ausgewählten Teilbereichen. Es ist also gerade keine vollständige Überdeckung der Hochstrom-Leitung in deren Längsrichtung vorgesehen. Diese Ausgestaltung beruht auf der Erkenntnis, dass die störenden akustischen Beeinträchtigungen nur in spezifischen, lokalen Bereichen auftreten. Das Abschirmblech wird daher lediglich in solchen Bereichen angeordnet, welche kritisch sind.The shielding plate preferably covers the high-current line in its longitudinal direction only in selected partial areas. It is therefore not provided that the high-current line is completely covered in its longitudinal direction. This refinement is based on the knowledge that the disruptive acoustic impairments only occur in specific, local areas. The shielding plate is therefore only arranged in those areas which are critical.

Weiterhin sind vorzugsweise mehrere Abschirmbleche vorgesehen, die beabstandet zueinander entlang der Hochstrom-Leitung angeordnet sind. Die mehreren Abschirmbleche sind dabei miteinander vorzugsweise gerade nicht elektrisch leitend verbunden. Sie sind jeweils in kritischen Bereichen angeordnet.Furthermore, several shielding plates are preferably provided, which are arranged at a distance from one another along the high-current line. In this case, the plurality of shielding plates are preferably not connected to one another in an electrically conductive manner. They are each arranged in critical areas.

Bei der Konfektionierung des Fahrzeuges, insbesondere eines elektrischen Bordnetzes wird dabei derart vorgegangen, dass in Simulationen oder durch Versuche (z.B. an Prototypen) kritische Bereiche ermittelt werden, an denen z.B. akustische Probleme infolge der Magnetfelder auftreten oder zu befürchten sind. Lediglich an solchen kritischen Bereichen wird das zumindest eine Abschirmblech angebracht.When assembling the vehicle, in particular an on-board electrical system, the procedure is such that simulations or tests (e.g. on prototypes) are used to determine critical areas where, for example, acoustic problems occur or are to be feared as a result of the magnetic fields. The at least one shielding plate is attached only to such critical areas.

Bevorzugt ist die Hochstrom-Leitung als eine ungeschirmte Leitung ausgebildet. Hierunter wird verstanden, dass die Leitung zumindest keinen magnetisch wirksamen Schirmmantel aufweist, wie beispielsweise ein die Leitung umgebenden (Geflecht-)Schirm. Ein solcher Schirmmantel ist üblicherweise in einem Mantelaufbau der Leitung integriert, beispielsweise als eine Zwischenschicht eines Außenmantels. Durch den Verzicht auf eine derartige Schirmung werden die Kosten gering gehalten bei gleichzeitig guter Abschirmung durch das Abschirmblech.The high-current line is preferably designed as an unshielded line. This means that the line has at least no magnetically effective shielding jacket, such as a (braided) shield surrounding the line. Such a shielding jacket is usually integrated in a jacket structure of the line, for example as an intermediate layer of an outer jacket. By doing without such a shield, the costs are kept low while at the same time there is good shielding by the shielding plate.

Bei der Leitung handelt es sich insbesondere um eine einadrige Leitung, speziell um eine einadrige Mantelleitung. Alternativ handelt es sich bei der Leitung auch um eine mehradrige, beispielsweise zweiadrige Leitung. Bei dieser mehradrige Leitung können die einzelnen Adern nebeneinander geführt sein.The line is in particular a single-core line, specifically a single-core sheathed line. Alternatively, the line is also a multi-core, for example two-core line. With this multi-core cable, the individual cores can be routed next to each other.

In der bevorzugten Ausgestaltung als einadrige, ungeschirmte Mantelleitung weist diese daher einen zentralen (Litzen-)Leiter auf, welcher von einer den äußeren Mantel bildenden Aderisolierung umgeben ist. Vorliegend werden bevorzugt zwei solche einadrige ungeschirmte Mantelleitungen als jeweilige Hochstrom-Leitung nebeneinander verlaufend eingesetzt. Diese werden von dem Abschirmblech gemeinsam überdeckt.In the preferred configuration as a single-wire, unshielded sheathed cable, this therefore has a central (stranded) conductor which is surrounded by core insulation forming the outer sheath. In the present case, two such single-wire, unshielded sheathed cables are preferably used running side by side as respective high-current cables. These are covered together by the shielding plate.

In zweckdienlicher Ausgestaltung liegt das Abschirmblech unmittelbar an einer Isolation der Leitung an. Hierdurch wird eine zuverlässige Abschirmung gewährleistet. Die Leitung weist typischerweise einen Außenmantel auf, welcher die Isolation bildet. Beispielsweise handelt es sich um eine einadrige Mantelleitungen, welche besteht aus einem zentralen einzelnen Leiter, welcher von dem Mantel zur Isolation umgeben ist.In an expedient configuration, the shielding plate is in direct contact with an insulation of the line. This ensures reliable shielding. The line typically has an outer sheath, which forms the insulation. For example, it is a single-core sheathed cable, which consists of a central single conductor, which is surrounded by the sheath for insulation.

Alternativ zu der Variante, bei der das Abschirmblech unmittelbar an der Isolation anliegt, ist sie allenfalls geringfügig von der Leitung beabstandet, beispielsweise um maximal 10 mm oder maximal 5 mm.As an alternative to the variant in which the shielding plate is in direct contact with the insulation, it is at most slightly spaced from the line, for example by a maximum of 10 mm or a maximum of 5 mm.

Das bevorzugt als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgebildete Fahrzeug weist allgemein einen elektrischen Antriebsstrang mit einem elektrischen Fahrmotor auf. Zum elektrischen Antriebsstrang zählen auch eine (Traktions-) Batterie, also eine Batterie, die die Leistungsversorgung für den Fahrmotor bereitstellt. Weiterhin zählt zu dem Antriebsstrang ein Umrichter, um aus der von der Batterie bereitgestellten Gleichspannung eine geeignete Wechselspannung für den Fahrmotor zu erzeugen. Die Frequenz liegt beispielsweise im kHz-Bereich.The vehicle, which is preferably designed as an electric or hybrid vehicle, generally has an electric drive train with an electric traction motor. The electric drive train also includes a (traction) battery, i.e. a battery that provides the power supply for the traction motor. The drive train also includes a converter in order to generate a suitable AC voltage for the traction motor from the DC voltage provided by the battery. The frequency is in the kHz range, for example.

Bei der Hochstrom-Leitung handelt es sich bevorzugt um eine Leitung eines solchen elektrischen Antriebsstranges. Insbesondere ist die Hochstrom-Leitung eine Traktionsleitung, zumindest ein Teil von dieser, welche den elektrischen Fahrmotor mit elektrischer Leistung versorgt und hierzu die Batterie mit einem dem Fahrmotor zugeordneten Umrichter verbindet. Bei der Traktionsleitung handelt es sich insbesondere um eine zweiadrige Gleichstromleitung mit einer ersten Leitung, die den Pluspol der Batterie mit dem Umrichter / Fahrmotor verbindet und mit einer zweiten Leitung, die den Minuspol der Batterie mit dem Umrichter / Fahrmotor verbindet. Jede dieser Leitungen bildet eine Hochstrom-Leitung im vorliegenden Sinne.The high-current line is preferably a line of such an electric drive train. In particular, the high-current line is a traction line, at least part of it, which supplies the electric traction motor with electrical power and for this purpose connects the battery to a converter assigned to the traction motor. In particular, the traction line is a two-wire DC line with a first line connecting the positive pole of the battery to the converter/traction motor and a second line connecting the negative pole of the battery to the converter/traction motor. Each of these lines forms a high-current line in the present sense.

Grundsätzlich lassen sich mit dem Abschirmblech auch andere Leitungen schützen, beispielsweise Wechselstromleitungen, insbesondere sogenannte Phasenleitungen, welche den Umrichter mit dem Fahrmotor verbinden. Bei derartigen Leitungen des elektrischen Antriebsstranges handelt sich allgemein um Leitungen, die im Betrieb von hohen Strömen von typischerweise mehreren 100 A durchströmt sind. Auch handelt es sich um Hochvolt-Leitungen. Hierunter wird verstanden, dass die Betriebsspannung typischerweise im Bereich von mehreren 100 V bis hin zu 1000 V liegen. Bei derartigen Hochstrom-Leitungen des elektrischen Antriebsstranges, speziell bei der Traktionsleitung sind die entstehenden Magnetfelder besonders hoch, sodass mit dem Abschirmblech umliegende Bauteile zuverlässig vor den Magnetfeldern geschützt werden.In principle, other lines can also be protected with the shielding plate, for example AC lines, in particular so-called phase lines, which connect the converter to the traction motor. Such lines of the electric drive train are generally lines through which high currents of typically several 100 A flow during operation. These are also high-voltage lines. This means that the operating voltage is typically in the range of several 100 V up to 1000 V. In such high-current lines of the electric drive train, especially in the traction line, the resulting magnetic fields are particularly high, so that the surrounding components are reliably protected from the magnetic fields by the shielding plate.

In bevorzugter Ausgestaltung ist das Abschirmblech zwischen der Leitung und einem Karosseriebauteil des Fahrzeugs angeordnet. Die Leitung wird häufig entlang eines Karosseriebauteils, beispielsweise innerhalb eines Kanals geführt, welcher durch die Karosserie und / oder durch ein separates Bauteil gebildet ist. Die Leitung liegt daher häufig typischerweise an der Karosserie und damit am Karosseriebauteil an. Bei dem Karosseriebauteil handelt es sich beispielsweise um ein tragendes Strukturbauteil, wie beispielsweise ein (Längs-) Schweller und/oder auch um ein Karosserieblech, wie beispielsweise ein Bodenblech. Durch die Anordnung des Abschirmblechs zwischen der Leitung und dem Karosseriebauteil wird verhindert, dass im Karosseriebauteil Ströme induziert werden, welche zu einer Erwärmung führen und damit zu Effizienzverlusten. Darüber hinaus wird durch die gezielte Abschirmung die Schutzmaßnahme gegen die unerwünschten akustischen Beeinträchtigungen erreicht.In a preferred embodiment, the shielding plate is arranged between the line and a body part of the vehicle. The line is often routed along a body component, for example within a channel which is formed by the body and/or by a separate component. The line is therefore often typically in contact with the body and thus with the body component. The body component is, for example, a load-bearing structural component, such as a (longitudinal) rocker panel and/or also a body panel, such as a floor panel. The arrangement of the shielding plate between the line and the body component prevents currents from being induced in the body component, which lead to heating and thus to losses in efficiency. In addition, the protective measure against unwanted acoustic impairments is achieved through the targeted shielding.

Bevorzugt ist weiterhin zwischen dem Abschirmblech und dem Karosseriebauteil, welches insbesondere ein Bodenblech ist, zumindest ein isolierender Abstandshalter angebracht. Dieser liegt daher sandwichartig zwischen dem Abschirmblech und dem Karosseriebauteil ein, d.h. sowohl das Abschirmblech also auch das Karosseriebauteil liegen vorzugweise unmittelbar am zumindest einen Abstandshalter an.At least one insulating spacer is preferably also fitted between the shielding plate and the body component, which is in particular a floor panel. This is therefore sandwiched between the shielding plate and the body component, i.e. both the shielding plate and the body component are preferably in direct contact with at least one spacer.

Bei diesem kann es sich um eine Isolierbeschichtung des Abschirmblechs handeln. Bevorzugt handelt es sich jedoch um ein separates Bauteil. Insbesondere sind über die Länge des Abschirmbleches mehrere solcher Abstandshalter zueinander beabstandet angebracht.This can be an insulating coating on the shielding plate. However, it is preferably a separate component. In particular, several such spacers are attached spaced apart from one another over the length of the shielding plate.

Bei dem zumindest einen Abstandshalter handelt es sich dabei vorzugsweise um ein geschäumtes Bauteil, speziell sind mehrere Schaumstoffpads als Abstandshalter vorgesehen.The at least one spacer is preferably a foamed component, in particular several foam pads are provided as spacers.

Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung weist das Fahrzeug weiterhin eine Batterieabdeckung auf, welche die (Traktions-) Batterie überdeckt und auch als Batteriedeckel bezeichnet wird. Diese ist typischerweise unterhalb des eigentlichen Bodenbleches des Fahrzeuges angeordnet, welches vorliegend als Unterboden bezeichnet wird. Der Unterboden grenzt den Innenraum der Fahrgastzelle nach außen dicht ab. Die Hochstrom-Leitung ist nunmehr zwischen dieser Batterieabdeckung, die bevorzugt aus Metall (z.B. Aluminium oder Stahl) ausgebildet ist, und dem Unterboden angeordnet und damit insbesondere außerhalb eines trockenen Innenbereichs der Fahrgastzelle.According to an expedient development, the vehicle also has a battery cover, which covers the (traction) battery and is also referred to as a battery cover. This is typically arranged below the actual floor panel of the vehicle, which is referred to here as the underbody. The underbody tightly separates the interior of the passenger compartment from the outside. The high-current line is now arranged between this battery cover, which is preferably made of metal (e.g. aluminum or steel), and the underbody and is therefore in particular outside of a dry interior area of the passenger compartment.

Bevorzugt ist die Hochstrom-Leitung in einem Kunststoffkanal verlegt. Dieser ist insbesondere auf der montiert und bildet eine isolierende Zwischenlage zwischen der Leitung und der Batterieabdeckung. Der Kunststoffkanal ist bevorzugt als ein nach oben, also insbesondere in Richtung zum Karosseriebauteil (Bodenblech) offenes Bauteil ausgebildet. Allgemein ist der Kunststoffkanal von dem Abschirmblech überdeckt und zwar insbesondere lediglich einseitig zum Karosseriebauteil hin.The high-current line is preferably laid in a plastic channel. This is mounted in particular on the and forms an insulating layer between the cable and the battery cover. The plastic channel is preferably designed as a component that is open at the top, that is to say in particular in the direction of the body component (floor panel). In general, the plastic channel is covered by the shielding plate, in particular only on one side toward the body component.

Weiterhin ist das Abschirmblech an diesem Kunststoffkanal fixiert, beispielsweise aufgeschnappt oder aufgesteckt. Eine Befestigung erfolgt hierbei insbesondere über geeignete Schnappelemente oder andere Befestigungselemente.Furthermore, the shielding plate is fixed to this plastic channel, for example snapped on or slipped on. Fastening takes place here in particular via suitable snap-on elements or other fastening elements.

Häufig werden mehrere derartiger Hochstrom-Leitungen, insbesondere zwei Leitungen nebeneinander geführt, wie z.B. bei einer Traktionsleitung, bei der die beiden Leitungen beispielsweise einerseits mit dem Pluspol der Batterie und andererseits mit einem Masseanschluss, speziell dem Minuspol der Batterie verbunden sind. In bevorzugter Ausgestaltung überdeckt das Abschirmblech gemeinsam mehrere und insbesondere genau zwei Leitungen. Speziell überdeckt das Abschirmblech die zwei Leitungen einer Traktionsleitung.Frequently, several such high-current cables, in particular two cables, are routed next to each other, e.g. in a traction cable, in which the two cables are connected, for example, on the one hand to the positive pole of the battery and on the other hand to a ground connection, especially the negative pole of the battery. In a preferred refinement, the shielding plate jointly covers a plurality of, and in particular exactly two, lines. In particular, the shielding plate covers the two lines of a traction line.

Zweckdienlicherweise umgibt das Abschirmblech die zumindest eine oder auch die mehreren Leitungen umfangsseitig nur über einen Teilbereich, und beispielsweise lediglich über einen Umfang von kleiner 270° und vorzugsweise nur über einen Umfang bis maximal 180°. Speziell ist das Abschirmblech im Querschnitt als ein U-Profil ausgebildet und weist Seitenwangen auf. Diese sehr einfache Ausgestaltung ist kostengünstig herzustellen und zeigt gleichzeitig eine gute Abschirmwirkung.The shielding plate expediently surrounds the at least one or also the several lines on the circumference only over a partial area, and for example only over a circumference of less than 270° and preferably only over a circumference of up to a maximum of 180°. In particular, the cross-section of the shielding plate is designed as a U-profile and has side walls. This very simple configuration can be produced inexpensively and at the same time has a good shielding effect.

Alternativ hierzu umgibt das Abschirmblech die Leitung vollständig und ist beispielsweise nach Art eines Rohres oder eines Kabelkanals ausgebildet, in dem die Leitung aufgenommen ist.As an alternative to this, the shielding plate surrounds the line completely and is, for example, Kind of a pipe or a cable duct formed in which the line is accommodated.

Das Abschirmblech ist vorzugsweise formschlüssig an einem Bauteil des Kraftfahrzeugs befestigt, auf den insbesondere auch die Leitung aufliegt oder entlang der die Leitung geführt ist. Beispielsweise wird das Abschirmblech in einfacher Weise am Bauteil angeclipst. Alternativ ist grundsätzlich auch eine sonstige Befestigung, beispielsweise durch Schrauben oder Nieten oder auch durch Kleben möglich. Bei dem Bauteil handelt es sich insbesondere um den Kunststoffkanal.The shielding plate is preferably fastened in a form-fitting manner to a component of the motor vehicle, on which in particular the line also rests or along which the line is routed. For example, the shielding plate is simply clipped onto the component. Alternatively, some other type of attachment is also possible, for example by screws or rivets or by gluing. The component is in particular the plastic channel.

Bevorzugt sind in den Seitenwangen entweder Aussparungen oder auch Befestigungselemente eingebracht bzw. angebracht, über die also eine Befestigung des Abschirmblechs erfolgt. Bei den Befestigungselementen kann es sich um ausgeformte / herausgebogene Blechlaschen handeln.Either recesses or also fastening elements are preferably introduced or attached in the side walls, via which the shielding plate is thus fastened. The fasteners can be formed / bent sheet metal tabs.

In zweckdienlicher Ausgestaltung weist das Abschirmblech zumindest eine abstehende Befestigungslasche auf, über die eine einfache Befestigung des Abschirmblechs ermöglicht ist.In an expedient configuration, the shielding plate has at least one protruding fastening lug, via which simple attachment of the shielding plate is made possible.

Die Befestigung über diese Befestigungselemente erfolgt bevorzugt an dem zuvor beschriebenen Kunststoffkanal. Alternativ ist grundsätzlich auch eine Befestigung an der Karosserie möglich.Fastening via these fastening elements is preferably carried out on the plastic channel described above. Alternatively, attachment to the body is also possible in principle.

Bevorzugt weist das Abschirmblech endseitig eine Verbreiterung aus, sodass in einem Endbereich eine größere Fläche überdeckt wird. Dies dient beispielsweise zur Montage und / oder zur Überdeckung eines Anschluss- oder Verzweigungsbereichs der Leitung.The shielding plate preferably has a broadening at the end, so that a larger area is covered in one end area. This is used, for example, for mounting and/or covering a connection or branching area of the line.

Zweckdienlicherweise sind mehrere einzelne Abschirmbleche in Längsrichtung der Leitung aneinandergereiht und überdecken diese. In bevorzugter Ausgestaltung sind die Abschirmbleche dabei ineinander einsteckbar. Sie weisen hierzu insbesondere endseitig geeignete Formgebungen auf, beispielsweise Steckzungen oder Steckaufnahmen. Hierdurch wird eine einfache Montage und insgesamt eine Art modularer Aufbau erreicht.Several individual shielding plates are expediently lined up in the longitudinal direction of the line and cover them. In a preferred embodiment, the shielding plates can be plugged into one another. For this purpose, in particular, they have suitable shapes at the end, for example plug-in tongues or plug-in receptacles. As a result, simple assembly and a kind of modular structure are achieved overall.

Durch das Abschirmblech, insbesondere in der Ausgestaltung als Aluminiumblech werden mehrere Vorteile erreicht. Das Abschirmblech bildet allgemein eine Abdeckung der Hochstrom-Leitung aus und wird daher auch als eine Abdeckung bezeichnet.Several advantages are achieved by the shielding plate, in particular in the configuration as an aluminum plate. The shielding plate generally forms a cover for the high-current line and is therefore also referred to as a cover.

Neben der kostengünstigen Ausgestaltung und der einfachen Montage werden insbesondere folgende technische Vorteile erzielt: Durch derartige (Aluminium-) Abdeckungen werden akustische Beeinflussungen durch Karosserieströme reduziert. Im Vergleich zu anderen Materialien zeichnet sich Aluminium durch geringe Kosten und ein geringes Gewicht aus.In addition to the cost-effective design and simple assembly, the following technical advantages are achieved in particular: Acoustic influences from body currents are reduced by such (aluminium) covers. Compared to other materials, aluminum is characterized by its low cost and light weight.

Eine solche (Aluminium-) Abdeckung ist zudem vorteilhaft für die für die EMV von Bauteilen, die oberhalb der Abdeckung platziert sind und somit geringeren magnetischen Feldstärken ausgesetzt sind.Such an (aluminium) cover is also advantageous for the EMC of components that are placed above the cover and are therefore exposed to lower magnetic field strengths.

Durch den Verzicht auf eine Masseanbindung ist die Montage einfach. Durch eine gezielte Auswahl lediglich von kritischen Bereichen braucht nicht die gesamte Leitung von einem Abschirmblech überdeckt zu sein.Installation is easy as there is no ground connection. A targeted selection of only critical areas means that the entire line does not need to be covered by a shielding plate.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen in vereinfachten Darstellungen:

  • 1 eine ausschnittsweise Aufsicht auf einen Teilbereich eines Fahrzeugs, in dem eine Traktionsleitung mit zwei Hochstrom-Leitungen geführt ist,
  • 2 eine vergrößerte ausschnittsweise Ansicht der 1,
  • 3 eine stark vereinfachte Querschnittsansicht,
  • 4 eine perspektivische Darstellung eines ersten Abschirmblechs sowie
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Abschirmblechs.
An embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the figures. These show in simplified representations:
  • 1 a partial top view of a section of a vehicle in which a traction line with two high-current lines is routed,
  • 2 an enlarged partial view of the 1 ,
  • 3 a highly simplified cross-sectional view,
  • 4 a perspective view of a first shielding plate and
  • 5 a perspective view of a second shielding plate.

Die 1 und 2 zeigen einen Teilbereich 2 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere einen Teilbereich 2 zwischen den beiden Achsen des Fahrzeugs. Hierbei handelt es sich insbesondere um den Bereich eines Fahrzeugbodens. Speziell zeigt die 1 einen Blick auf eine Batterieabdeckung 3 einer hier nicht näher dargestellten Batterie. Entlang der Batterieabdeckung sind mehrere Hochstrom-Leitungen 4 geführt, die im Ausführungsbeispiel in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufen. Die Leitungen 4 sind dabei in einem speziellen Kunststoff-Bauteil geführt, welches auf der Batterieabdeckung angeordnet und befestigt ist und einen Kunststoffkanal 5 für die Leitungen 4 bildet. Die Leitungen 4 verbinden einen elektrischen, nicht dargestellten Fahrmotor mit der Batterie. Die beiden Leitungen 4 bilden daher eine sogenannte Traktionsleitung.the 1 and 2 show a portion 2 of a motor vehicle, in particular a portion 2 between the two axles of the vehicle. This is in particular the area of a vehicle floor. Specifically shows the 1 a look at a battery cover 3 of a battery not shown here. A plurality of high-current lines 4 are routed along the battery cover, which in the exemplary embodiment run in the longitudinal direction of the motor vehicle. The lines 4 are guided in a special plastic component which is arranged and fastened on the battery cover and forms a plastic channel 5 for the lines 4 . The lines 4 connect an electric drive motor, not shown, to the battery. The two lines 4 therefore form a so-called traction line.

Im Ausführungsbeispiel laufen mehrere, insbesondere zwei Hochstrom-Leitungen 4 parallel nebeneinander. Die beiden Leitungen 4 verbinden dabei jeweils einen Pluspol bzw. einen Minuspol der Batterie mit einem dem Fahrmotor zugeordneten Umrichter. Jede Leitung 4 ist als eine einadrige Mantelleitung ausgebildet, bei der also ein zentraler Leiter 4a von einem Isolationsmantel 4b (vgl. 3) umgeben ist. Die Hochstrom-Leitungen 4 sind gemeinsam von zumindest einem Abschirmblech 6 überdeckt. Im Ausführungsbeispiel sind mehrere, speziell 2 Abschirmbleche 6 vorgesehen, die sich in Längsrichtung der Leitungen 4 aneinander anschließen. Im Ausführungsbeispiel sind sie miteinander verbunden, insbesondere ineinandergesteckt. Die Abschirmbleche bestehen dabei vorzugsweise aus blankem Metall. Bei den Abschirmblechen 6 handelt sich um Aluminiumbleche. Diese bilden daher eine (Aluminium-) Abdeckung für die Leitungen 4.In the exemplary embodiment, several, in particular two, high-current lines 4 run parallel to one another. The two lines 4 each connect a positive pole or a negative pole of the battery to a converter assigned to the traction motor. Each line 4 is designed as a single-core sheathed cable, in which a central conductor 4a is surrounded by an insulating sheath 4b (cf. 3 ) is surrounded. The high-current lines 4 are covered together by at least one shielding plate 6. In the exemplary embodiment, several, specifically 2, shielding plates 6 are provided, which adjoin one another in the longitudinal direction of the lines 4 . In the exemplary embodiment, they are connected to one another, in particular plugged into one another. The shielding plates are preferably made of bare metal. The shielding plates 6 are aluminum plates. These therefore form an (aluminium) cover for the lines 4.

Auf den Abschirmblechen 6 sind weiterhin isolierende Abstandshalter 7 angebracht, die über die Länge verteilt angebracht sind. Hierbei handelt es sich insbesondere um Schaumstoffpads.Insulating spacers 7 are also attached to the shielding plates 6 and are distributed over the length. These are in particular foam pads.

Ausgehend von den 1 und 2 ist oberhalb der der Leitungen 4 ein Karosseriebauteil, insbesondere ein Bodenblech angebracht, wie dies in der Querschnittsdarstellung in 3 zu erkennen ist. Das Bodenblech bildet insbesondere einen Unterboden 8 einer Fahrgastzelle aus. Über den Abstandshalter 7 ist das Abschirmblech 6 von dem Bodenblech des Unterbodens 8 beabstandet. Der Abstandshalter 7 liegt an beiden Bauteilen an und ist insbesondere eingeklemmt.Starting from the 1 and 2 a body component, in particular a floor panel, is attached above the lines 4, as is shown in the cross-sectional view in 3 can be seen. In particular, the floor panel forms an underbody 8 of a passenger cell. The shielding plate 6 is spaced apart from the base plate of the underbody 8 by the spacer 7 . The spacer 7 rests against both components and is in particular clamped.

Wie weiterhin auch aus 3 zu erkennen ist, ist der Kunststoffkanal noch oben hin offen, weist also zumindest eine nach oben offene Längskammer auf. In diesem Kunststoffkanal 5 sind die beiden Leitungen 4 angeordnet. Sie können in eine gemeinsame Längskammer angeordnet sein oder auch parallel verlaufenden Längskammern. In beiden Varianten sind die beiden Leitungen 4 und die nach oben offene(n) Längskammer(n) von dem Abschirmblech 6 überdeckt. Durch die U-förmige Ausgestaltung ist das Abschirmblech 6 mit seinen Seitenwangen 9 über seitliche Kanalwände gestülpt.How to continue 3 as can be seen, the plastic channel is still open at the top, ie it has at least one longitudinal chamber which is open at the top. In this plastic channel 5, the two lines 4 are arranged. They can be arranged in a common longitudinal chamber or also in parallel longitudinal chambers. In both variants, the two lines 4 and the upwardly open longitudinal chamber(s) are covered by the shielding plate 6 . Due to the U-shaped design, the shielding plate 6 is slipped with its side walls 9 over the lateral channel walls.

Wie aus den 1 und 2 zu erkennen ist, überdeckt das Abschirmblech 6 jedoch nicht die gesamte Länge der Leitungen 4. Vielmehr treten diese aus dem von dem Abschirmblech 6 überdeckten Bereich heraus und verlaufen ohne Abschirmblech 6 weiter. Speziell sind sie in dem Kunststoffkanal 5 weitergeführt beispielsweise bis zu einem hier nicht näher dargestellten Umrichter oder einem Batterieanschluss.How from the 1 and 2 However, as can be seen, the shielding plate 6 does not cover the entire length of the lines 4. Rather, these emerge from the area covered by the shielding plate 6 and continue without the shielding plate 6. In particular, they are continued in the plastic channel 5, for example up to a converter or a battery connection, which is not shown in detail here.

Von besonderer Bedeutung ist vorliegend, dass das Abschirmblech eine vergleichsweise große Dicke D von größer 0,5mm bis hin zu 4mm und insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2mm aufweist. Durch diese Dicke D sind insbesondere die unerwünschten akustischen Beeinträchtigungen ausreichend vermieden.It is of particular importance here that the shielding plate has a comparatively large thickness D of more than 0.5 mm up to 4 mm and in particular in the range of 1 mm to 2 mm. This thickness D, in particular, adequately avoids the undesirable acoustic impairments.

Allgemein erstreckt sich die durch die Anzahl (ein oder mehrere) der Abschirmbleche gebildete Abdeckung über relevante Teilbereiche der Leitungen 4, in denen ein störender Einfluss der Magnetfelder zu befürchten ist und in denen insbesondere akustische Beeinträchtigungen zu befürchten sind. Die Länge der Abdeckung und damit die Gesamtlänge der durch die Anzahl der Abschirmbleche gebildeten Gesamtlänge liegt dabei typischerweise zumindest im Bereich von zumindest 50 cm oder auch zumindest 100 cm.In general, the cover formed by the number (one or more) of the shielding plates extends over relevant partial areas of the lines 4 in which a disruptive influence of the magnetic fields is to be feared and in which, in particular, acoustic impairments are to be feared. The length of the cover and thus the total length of the total length formed by the number of shielding plates is typically at least in the range of at least 50 cm or at least 100 cm.

Alternativ zu einer durch mehrere Abschirmbleche 6 gebildeten durchgehenden Abdeckung sind mehrere Abschirmbleche 6 zueinander beabstandet angeordnet und insbesondere nur in kritischen Bereichen, in denen z.B. durch die Magnetfelder Störungen, insbesondere akustische Beeinträchtigungen zu erwarten sind.As an alternative to a continuous cover formed by a plurality of shielding plates 6, a plurality of shielding plates 6 are arranged at a distance from one another and in particular only in critical areas in which, for example, interference, in particular acoustic impairments, are to be expected due to the magnetic fields.

Wie insbesondere aus den 4 und 5 zu entnehmen ist, handelt es sich bei den Abschirmblechen 6 um einfache, gegebenenfalls gestanzte Blechbiege-Teile. Sie weisen im Ausführungsbeispiel jeweils ein U-Profil mit Seitenwangen 9 auf. Alternativ sind die Abschirmbleche 6 als flache Bleche ausgebildet.As in particular from the 4 and 5 it can be seen that the shielding plates 6 are simple, optionally punched bent sheet metal parts. In the exemplary embodiment, they each have a U-profile with side walls 9 . Alternatively, the shielding plates 6 are designed as flat plates.

Im Ausführungsbeispiel mit dem U-Profil ist das Abschirmblech 6 auf eine Längskammer des Kunststoffkanals 5 aufgesetzt.In the exemplary embodiment with the U-profile, the shielding plate 6 is placed on a longitudinal chamber of the plastic channel 5.

Beispielsweise sind in den Seitenwangen 9 Ausnehmungen 10 eingebracht, welche zur Befestigung, insbesondere an dem Kunststoffkanal 5 dienen.For example, recesses 10 are made in the side panels 9, which are used for attachment, in particular to the plastic channel 5.

Das Abschirmblech 6 gemäß der 4 weist endseitig eine Verbreiterung 12 auf, an der auch seitlich abstehende Befestigungslaschen 14 angeformt sind. Im Bereich der Verbreiterung 12 ist das Abschirmblech 6 als ein flaches Blech ausgebildet, d. h. die U-förmige Ausgestaltung ist in diesem Teilbereich aufgehoben.The shielding plate 6 according to 4 has a widening 12 at the end, on which laterally protruding fastening lugs 14 are also formed. In the area of widening 12, shielding plate 6 is designed as a flat plate, ie the U-shaped design is eliminated in this partial area.

Die beiden Abschirmbleche gemäß den 4 und 5 sind ineinander steckbar ausgebildet und im montierten Zustand (vergleiche beispielsweise 1,2) auch ineinandergesteckt. Hierzu weist das zweite Abschirmblech 6 gemäß der 4 beispielsweise an seinem vorderen Ende eine Steckzunge 16 auf.The two shielding plates according to the 4 and 5 are designed to be plugged into each other and in the assembled state (compare, for example, 1 , 2 ) also plugged into each other. For this purpose, the second shielding plate 6 according to the 4 For example, a tongue 16 at its front end.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not limited to the embodiment described above. On the contrary, other variants of the invention can also be derived from this by a person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the exemplary embodiment can also be combined in some other way can be combined without departing from the subject matter of the invention.

BezugszeichenlisteReference List

22
Teilbereich des Fahrzeugspart of the vehicle
33
Batterieabdeckungbattery cover
44
Hochstrom-Leitunghigh-current line
4a4a
Leiterdirector
4b4b
Isolationsmantelinsulating jacket
55
Kunststoffkanalplastic channel
66
Abschirmblechshield plate
77
Abstandshalterspacers
88th
Unterbodenunderbody
99
Seitenwangesidewall
1010
Ausnehmungrecess
1212
Verbreiterungwidening
1414
Befestigungslaschefastening tab
1616
Steckzungetongue

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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.This list of the documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102014010346 B3 [0007]DE 102014010346 B3 [0007]
  • DE 102007027858 A1 [0008]DE 102007027858 A1 [0008]
  • EP 2772394 A1 [0009]EP 2772394 A1 [0009]

Claims (20)

Fahrzeug, insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine Hochstrom-Leitung (4), dadurch gekennzeichnet, dass zur Abschirmung von Magnetfeldern, die im Betrieb durch die Hochstrom-Leitung (4) erzeugt werden, ein Abschirmblech (6) entlang der Hochstrom-Leitung (4) angeordnet ist, wobei das Blech eine Dicke (D) von zumindest 0,5 mm aufweist.Vehicle, in particular electric or hybrid vehicle, having a high-current line (4), characterized in that a shielding plate (6) along the high-current line to shield magnetic fields generated by the high-current line (4) during operation (4) is arranged, the sheet metal having a thickness (D) of at least 0.5 mm. Fahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Abschirmblech (6) eine Dicke (D) im Bereich von 0,5 mm bis 4 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2 mm hat.Vehicle according to the preceding claim, in which the shielding plate (6) has a thickness (D) in the range from 0.5 mm to 4 mm, in particular in the range from 1 mm to 2 mm. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Dicke (D) des Abschirmblechs (6) derart gewählt wird, dass diese im Bereich des 0,4 -fachen bis 1,2-fachen der nach folgender Formel bestimmten Eindringtiefe d liegt d = 2 2 π ƒ s u
Figure DE102021205726A1_0002
mit f = Frequenz des durch den Strom auf der Hochstrom-Leitung (4) hervorgerufenen Magnetfeldes, s = elektrische Leitfähigkeit des für das Abschirmblech (6) verwendeten Materials und u die Permeabilität des für das Abschirmblech (6) verwendeten Materials ist.
Vehicle according to one of the preceding claims, in which the thickness (D) of the shielding plate (6) is selected in such a way that it is in the range of 0.4 times to 1.2 times the penetration depth d determined according to the following formula i.e = 2 2 π ƒ s and
Figure DE102021205726A1_0002
where f=frequency of the magnetic field caused by the current on the high-current line (4), s=electrical conductivity of the material used for the shielding plate (6) and u is the permeability of the material used for the shielding plate (6).
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) aus einem nicht ferromagnetischen Material besteht und insbesondere eisenfrei ist.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) consists of a non-ferromagnetic material and is in particular free of iron. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) aus Aluminium besteht.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) consists of aluminium. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) elektrisch nicht kontaktiert ist und nicht mit einem Massepotential verbunden ist.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) is not electrically contacted and is not connected to a ground potential. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) die Hochstrom-Leitung (4) in deren Längsrichtung nur in ausgewählten Teilbereichen überdeckt.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) covers the high-current line (4) in its longitudinal direction only in selected partial areas. Fahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem mehrere zueinander beabstandete Abschirmbleche (6) entlang der Hochstrom-Leitung (4) angebracht sind.Vehicle according to the preceding claim, in which a plurality of shielding plates (6) spaced apart from one another are fitted along the high-current line (4). Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei der Hochstrom-Leitung (4) um eine ungeschirmte Leitung handelt.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the high-current line (4) is an unshielded line. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) unmittelbar an einem Isolationsmantel (4b) der Hochstrom-Leitung (4) anliegt.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) bears directly against an insulating jacket (4b) of the high-current line (4). Fahrzeug nach Anspruch 1, welches einen elektrischen Antriebsstrang mit einem elektrischen Fahrmotor aufweist und bei dem es sich bei der Hochstrom-Leitung (4) um eine Leitung des Antriebsstranges handelt.vehicle after claim 1 , which has an electric drive train with an electric traction motor and in which the high-current line (4) is a line of the drive train. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) zwischen der Leitung (4) und einem Karosseriebauteil des Fahrzeugs angeordnet ist.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) is arranged between the line (4) and a body component of the vehicle. Fahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem am Abschirmblech (6) ein isolierender Abstandshalter (7) angebracht ist, welcher das Abschirmblech (6) von dem Karrosseriebauteil beabstandet hält.Vehicle according to the preceding claim, in which an insulating spacer (7) is attached to the shielding plate (6) and keeps the shielding plate (6) at a distance from the body component. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches eine von einem Batterieabdeckung (3) überdeckte Batterie aufweist, die von einem Unterboden (8) des Fahrzeugs überdeckt ist und bei dem die Hochstrom-Leitung (4) zwischen einem der Batterieabdeckung und dem Unterboden (8) angeordnet ist, wobei das Abschirmblech (6) zwischen der Hochstrom-Leitung (4) und dem Unterboden (8) angeordnet ist.Vehicle according to one of the preceding claims, which has a battery covered by a battery cover (3) which is covered by an underbody (8) of the vehicle and in which the high-current line (4) between one of the battery cover and the underbody (8) is arranged, the shielding plate (6) being arranged between the high-current line (4) and the underbody (8). Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Hochstrom-Leitung (4) in einem Kunststoffkanal (5) verlegt ist und das Abschirmblech (6) den Kunststoffkanal überdeckt.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the high-current line (4) is laid in a plastic duct (5) and the shielding plate (6) covers the plastic duct. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Hochstrom-Leitungen (4) nebeneinander angeordnet sind und das Abschirmblech (6) diese mehreren Hochstrom-Leitungen (4) gemeinsam überdeckt.Vehicle according to one of the preceding claims, in which several high-current lines (4) are arranged next to one another and the shielding plate (6) covers these several high-current lines (4) together. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) die zumindest eine Leitung (4) umfangsseitig nur über einen Teilbereich umgibt.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) surrounds the at least one line (4) on the peripheral side only over a partial area. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Abschirmblech (6) U-förmig ausgebildet ist und Seitenwangen (9) aufweist.Vehicle according to one of the preceding claims, in which the shielding plate (6) is U-shaped and has side walls (9). Fahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem in den Seitenwangen (9) Ausnehmungen (10) eingebracht oder Befestigungselemente (14) angebracht sind.Vehicle according to the preceding claim, in which recesses (10) are made in the side walls (9) or fastening elements (14) are attached. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere Abschirmbleche (6) aneinandergereiht sind, die insbesondere ineinander steckbar sind.Vehicle according to one of the preceding claims, in which a plurality of shielding plates (6) are lined up, which are in particular plugged into each other.
DE102021205726.8A 2021-05-12 2021-06-07 Vehicle with high-current line Pending DE102021205726A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021204873.0 2021-05-12
DE102021204873 2021-05-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021205726A1 true DE102021205726A1 (en) 2022-11-17

Family

ID=83806193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021205726.8A Pending DE102021205726A1 (en) 2021-05-12 2021-06-07 Vehicle with high-current line

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021205726A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070144754A1 (en) 2003-07-30 2007-06-28 Prysmian Cavie Sistemi Energia S.R.L. Method for shielding the magnetic field generated by an electrical power transmission line and electrical power transmission line so shielded
DE102007027858A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 Auto-Kabel Management Gmbh Motor vehicle power cable
DE102009035064A1 (en) 2009-07-28 2011-02-03 Nkt Cables Gmbh Highly effective, low-loss ferromagnetic composite shielding
EP2772394A1 (en) 2011-10-24 2014-09-03 Honda Motor Co., Ltd. Wiring protective cover structure for electric vehicle
DE102014010346B3 (en) 2014-07-11 2015-11-19 Audi Ag Motor vehicle with internally installed high-voltage on-board electrical system
DE102015220115B4 (en) 2015-10-15 2019-11-07 Lisa Dräxlmaier GmbH ELECTRICAL ENERGY SUPPLY SYSTEM AND MANUFACTURING METHOD FOR SUCH A

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070144754A1 (en) 2003-07-30 2007-06-28 Prysmian Cavie Sistemi Energia S.R.L. Method for shielding the magnetic field generated by an electrical power transmission line and electrical power transmission line so shielded
DE102007027858A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 Auto-Kabel Management Gmbh Motor vehicle power cable
DE102009035064A1 (en) 2009-07-28 2011-02-03 Nkt Cables Gmbh Highly effective, low-loss ferromagnetic composite shielding
EP2772394A1 (en) 2011-10-24 2014-09-03 Honda Motor Co., Ltd. Wiring protective cover structure for electric vehicle
DE102014010346B3 (en) 2014-07-11 2015-11-19 Audi Ag Motor vehicle with internally installed high-voltage on-board electrical system
DE102015220115B4 (en) 2015-10-15 2019-11-07 Lisa Dräxlmaier GmbH ELECTRICAL ENERGY SUPPLY SYSTEM AND MANUFACTURING METHOD FOR SUCH A

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WOLFSPERGER, Hans A.: Elektromagnetische Schirmung – Theorie und Praxisbeispiele. Berlin: Springer, 2008. S. 94- 96, 218 – ISBN 978-3-540-76912-5

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3371009B1 (en) Multi-voltage onboard electric system and multilayer cable for different voltage levels
DE102007027858B4 (en) Motor vehicle power cable
DE102015220115B4 (en) ELECTRICAL ENERGY SUPPLY SYSTEM AND MANUFACTURING METHOD FOR SUCH A
DE102010044509A1 (en) inverter
DE102014206739A1 (en) Push panel for a front end of a vehicle body of a vehicle and vehicle
DE102015111882B4 (en) Line and system for the supply of electrical units with a capacity of more than 3 kW in vehicles and vehicles with such a system
DE102012221686A1 (en) Housing arrangement for enclosing and grounding an electrical subassembly
DE102015226177A1 (en) Suppressor, electronic assembly and use of a suppression device
DE102012221578A1 (en) Charger assembly and EMI shield assembly
DE102020209282A1 (en) Induction assembly of an inductive charging device
DE102018209018A1 (en) High-voltage vehicle electrical system for a motor vehicle and motor vehicle
DE102010045949A1 (en) Rail box and busbar trunking system with a rail box
DE102018000284A1 (en) Device for cooling at least one electrical conductor
DE102021205726A1 (en) Vehicle with high-current line
EP3574512B1 (en) Receiving device and method of producing the same
DE102018121934A1 (en) Active filter with multiple amplifier paths
DE102020103811A1 (en) Shielded flat cable
DE102018009427A1 (en) Cable assembly comprising a high-voltage power rail and a low-voltage power line and method for laying a low-voltage power line in a vehicle
DE102018220420A1 (en) Circuit device for magnetic field compensation of electrical supply lines
DE102019106454A1 (en) Charging arrangement for inductive charging of motor vehicles
DE102016223770A1 (en) Cable, method of making the cable and power supply system
DE102021205696A1 (en) Traction network in an electric or hybrid vehicle
DE102016205423A1 (en) Electrical cable, in particular for connecting an inverter to an electric machine
DE102016205338A1 (en) Circuit arrangement and method for reducing an electric field in an environment of an electrical supply line
DE102021121364A1 (en) wiring harness

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication