DE102022207010A1 - Holding device for holding at least one electrically conductive connecting means and providing electrical supply energy for an electrical component for a vehicle that can be arranged in or on the holding device, holding system and method for operating a holding device - Google Patents

Holding device for holding at least one electrically conductive connecting means and providing electrical supply energy for an electrical component for a vehicle that can be arranged in or on the holding device, holding system and method for operating a holding device Download PDF

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Alain Florent Nanze Kuipou
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Abstract

Der vorliegende Ansatz betrifft eine Haltevorrichtung (100) zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels (U) und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie für ein in oder an der Haltevorrichtung (100) anordenbares elektrisches Bauteil (105) für ein Fahrzeug (110). Die Haltevorrichtung (100) weist zumindest einen Aufnahmebereich (115), eine Spule (120) und eine Schnittstelle (125) auf. Der zumindest eine Aufnahmebereich (115) ist ausgeformt, um das Verbindungsmittel (U) in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung (100) aufzunehmen. Der Aufnahmebereich (115) weist die Spule (120) auf, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels (U) innerhalb der Haltevorrichtung (100) bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel (U) unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms des Verbindungsmittels (U) erzeugten magnetischen Energie die elektrische Versorgungsenergie für das Bauteil (105) bereitzustellen. Die Haltevorrichtung (100) weist ferner eine in oder an dem Aufnahmebereich (115) angeordnete Schnittstelle (125) zu dem in oder an der Haltevorrichtung (100) anordenbaren elektrischen Bauteil (105) auf, um das Bauteil (105) mit der Versorgungsenergie zu versorgen.The present approach relates to a holding device (100) for holding at least one electrically conductive connecting means (U) and providing electrical supply energy for an electrical component (105) for a vehicle (110) that can be arranged in or on the holding device (100). The holding device (100) has at least one receiving area (115), a coil (120) and an interface (125). The at least one receiving area (115) is shaped to accommodate the connecting means (U) in an assembled state within the holding device (100). The receiving area (115) has the coil (120), which is designed, in the assembled state of the connecting means (U), within the holding device (100) when an electrical current flows through the connecting means (U) using a shielding current of a cable shield The magnetic energy generated by the connecting means (U) provides the electrical supply energy for the component (105). The holding device (100) further has an interface (125) arranged in or on the receiving area (115) to the electrical component (105) that can be arranged in or on the holding device (100) in order to supply the component (105) with the supply energy .

Description

Der vorliegende Ansatz bezieht sich auf eine Haltevorrichtung zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie für ein in oder an der Haltevorrichtung anordenbares elektrisches Bauteil für ein Fahrzeug, ein Haltesystem und ein Verfahren zum Betreiben einer Haltevorrichtung.The present approach relates to a holding device for holding at least one electrically conductive connecting means and providing electrical supply energy for an electrical component for a vehicle that can be arranged in or on the holding device, a holding system and a method for operating a holding device.

Für elektrische und/oder elektronische Bauteile wie Sensoren in einem Leitungshalter ist bisher eine externe Energieversorgung notwendig, was das Bordnetzsystem eines Fahrzeugs belastet.Up to now, an external energy supply has been necessary for electrical and/or electronic components such as sensors in a line holder, which puts a strain on a vehicle's on-board electrical system.

Vor diesem Hintergrund schafft der vorliegende Ansatz eine verbesserte Haltevorrichtung zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie für ein in oder an der Haltevorrichtung anordenbares elektrisches Bauteil für ein Fahrzeug, ein verbessertes Haltesystem und ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Haltevorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, the present approach creates an improved holding device for holding at least one electrically conductive connecting means and providing electrical supply energy for an electrical component for a vehicle that can be arranged in or on the holding device, an improved holding system and an improved method for operating a holding device according to the main claims . Advantageous refinements result from the subclaims and the following description.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass für einen Leitungshalter eine interne Energieversorgung zur Verfügung gestellt werden kann, wodurch das Bordnetzsystem entlastet wird.The advantages that can be achieved with the approach presented are that an internal energy supply can be made available for a line holder, which relieves the load on the on-board electrical system.

Eine Haltevorrichtung zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie für ein in oder an der Haltevorrichtung anordenbares elektrisches Bauteil für ein Fahrzeug weist zumindest einen Aufnahmebereich, eine Spule und eine Schnittstelle auf. Der zumindest eine Aufnahmebereich ist ausgeformt, um das Verbindungsmittel in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung aufzunehmen. Der Aufnahmebereich weist die Spule auf, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels innerhalb der Haltevorrichtung bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms oder einen Innenleiter des Verbindungsmittels erzeugten magnetischen Energie die elektrische Versorgungsenergie für das Bauteil bereitzustellen. Die Haltevorrichtung weist ferner die in oder an dem Aufnahmebereich angeordnete Schnittstelle zu dem in oder an der Haltevorrichtung anordenbaren elektrischen Bauteil auf, um das Bauteil mit der Versorgungsenergie zu versorgen.A holding device for holding at least one electrically conductive connecting means and providing electrical supply energy for an electrical component for a vehicle that can be arranged in or on the holding device has at least one receiving area, a coil and an interface. The at least one receiving area is shaped to accommodate the connecting means in a mounted state within the holding device. The receiving area has the coil, which is designed to provide the electrical supply energy for the component in the assembled state of the connecting means within the holding device when an electrical current flows through the connecting means using magnetic energy generated via a shielding current of a cable shield or an inner conductor of the connecting means . The holding device further has the interface arranged in or on the receiving area to the electrical component that can be arranged in or on the holding device in order to supply the component with the supply energy.

Die Haltevorrichtung kann einen Leitungssatzhalter zum Halten von Leitungen aufweisen. Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel kann eine solche Leitung sein, beispielsweise in Form einer Hochvoltleitung für die Bereitstellung einer Wechselspannung von beispielsweise über 30 V bis 1 kV oder einer Gleichspannung von beispielsweise über 60 V bis 1,5 kV. Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel kann beispielsweise ausgebildet sein, um ein elektrisches Gerät in einem Fahrzeug, beispielsweise eine E-Maschine und/oder einen Wechselrichter, mit elektrischer Energie zu versorgen. Das elektrische Bauteil kann ein Sensornode, auch „Sensorknoten“ genannt, sein oder zumindest ein Sensornode umfassen. Das Sensornode kann ausgebildet sein, um einen physikalischen Parameter, beispielsweise eine Oberflächentemperatur, des Verbindungsmittels zu erfassen. Wenn die Haltevorrichtung einen Leitungssatzhalter aufweist, kann die Schnittstelle beispielsweise in oder an einer Innenseite des Leitungssatzhalters angeordnet sein. Der elektrische Stromfluss durch das Verbindungsmittel kann beispielsweise bei einer Energieanforderung z. B. des elektrischen Geräts, beispielsweise des Wechselrichters, bewirkt werden. Die Spule kann vorteilhafterweise dazu dienen, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels innerhalb der Haltevorrichtung bei dem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel unter Verwendung der über den Schirmstrom des Leitungsschirms des Verbindungsmittels erzeugten magnetischen Energie nach dem Transformatorprinzip die elektrische Versorgungsenergie für das Bauteil bereitzustellen. Die hier vorgestellte Haltevorrichtung ermöglicht es, dass das Verbindungsmittel mit seinem Leitungsschirm oder seinem Innenleiter als Primärwicklung und die Spule als Sekundärwicklung zusammen einen Transformator bilden, sodass die elektrische Versorgungsenergie für das elektrische Bauteil erzeugt werden kann. Das elektrische Bauteil, beispielsweise in Form des Sensorknotens, kann so vorteilhafterweise autark innerhalb der Haltevorrichtung betrieben werden und benötigt keine weitere Energieversorgung.The holding device can have a cable harness holder for holding cables. The electrically conductive connecting means can be such a line, for example in the form of a high-voltage line for providing an alternating voltage of, for example, over 30 V to 1 kV or a direct voltage of, for example, over 60 V to 1.5 kV. The electrically conductive connecting means can be designed, for example, to supply an electrical device in a vehicle, for example an electric machine and/or an inverter, with electrical energy. The electrical component can be a sensor node, also called a “sensor node”, or can at least include a sensor node. The sensor node can be designed to detect a physical parameter, for example a surface temperature, of the connecting means. If the holding device has a wiring harness holder, the interface can be arranged, for example, in or on an inside of the wiring harness holder. The electrical current flow through the connecting means can, for example, in the event of an energy requirement, for example. B. the electrical device, for example the inverter. The coil can advantageously serve to provide the electrical supply energy for the component in the assembled state of the connecting means within the holding device when the electrical current flows through the connecting means using the magnetic energy generated via the shielding current of the cable shield of the connecting means according to the transformer principle. The holding device presented here enables the connecting means with its cable shield or its inner conductor as the primary winding and the coil as the secondary winding to form a transformer, so that the electrical supply energy for the electrical component can be generated. The electrical component, for example in the form of the sensor node, can advantageously be operated autonomously within the holding device and does not require any further energy supply.

Die Spule kann in oder an einer Halteeinrichtung der Haltevorrichtung aufgenommen sein, die den Aufnahmebereich umfasst. Die Halteeinrichtung kann ein Halteelement, beispielsweise eine Klemme, zum Fixieren des Verbindungsmittels in dem Aufnahmebereich umfassen. So kann die Spule an dem Aufnahmebereich angeordnet sein. Alternativ kann die Spule innerhalb des Leitungsschirms des Verbindungsmittels aufgenommen sein.The coil can be accommodated in or on a holding device of the holding device, which includes the receiving area. The holding device can comprise a holding element, for example a clamp, for fixing the connecting means in the receiving area. The coil can thus be arranged on the receiving area. Alternatively, the coil can be accommodated within the cable shield of the connecting means.

Die Haltevorrichtung kann ferner zumindest einen zweiten Aufnahmebereich aufweisen, der ausgeformt ist, um ein zweites elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung aufzunehmen, wobei der zweite Aufnahmebereich eine zweite Spule aufweist, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des zweiten Verbindungsmittels innerhalb der Haltevorrichtung bei einem elektrischen Stromfluss durch das zweite Verbindungsmittel unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms des zweiten Verbindungsmittels erzeugten magnetischen Energie eine zweite elektrische Versorgungsenergie für ein zweites elektrisches Bauteil bereitzustellen, wobei die Haltevorrichtung ferner eine in oder an dem zweiten Aufnahmebereich angeordnete zweite Schnittstelle zu dem in oder an der Haltevorrichtung anordenbaren zweiten elektrischen Bauteil aufweist, um das zweite Bauteil mit der zweiten Versorgungsenergie zu versorgen. So kann ein zweites Bauteil, das ebenfalls ein Sensornode für das zweite Verbindungsmittel sein kann, autark über den Leitungsschirm des zweiten Verbindungsmittels und die zweite Spule betrieben werden. Das zweite Verbindungsmittel kann baugleich wie das Verbindungsmittel ausgeformt sein.The holding device can further have at least a second receiving region which is shaped to receive a second electrically conductive connecting means in a mounted state within the holding device, the second receiving region having a second coil which is designed to accommodate the second connecting means within the mounted state the stop direction in the event of an electrical current flow through the second connecting means using a magnetic energy generated via a shielding current of a line shield of the second connecting means to provide a second electrical supply energy for a second electrical component, the holding device further having a second interface arranged in or on the second receiving area has a second electrical component that can be arranged in or on the holding device in order to supply the second component with the second supply energy. A second component, which can also be a sensor node for the second connecting means, can be operated independently via the cable shield of the second connecting means and the second coil. The second connecting means can be constructed in the same way as the connecting means.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn die Haltevorrichtung ferner zumindest einen dritten Aufnahmebereich aufweist, der ausgeformt ist, um ein drittes elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung aufzunehmen, wobei der dritte Aufnahmebereich eine dritte Spule aufweist, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des dritten Verbindungsmittels innerhalb der Haltevorrichtung bei einem elektrischen Stromfluss durch das dritte Verbindungsmittel unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms des dritten Verbindungsmittels erzeugten magnetischen Energie eine dritte elektrische Versorgungsenergie für ein drittes elektrisches Bauteil bereitzustellen, wobei die Haltevorrichtung ferner eine in oder an dem dritten Aufnahmebereich angeordnete dritte Schnittstelle zu dem in oder an der Haltevorrichtung anordenbaren dritten elektrischen Bauteil aufweist, um das dritte Bauteil mit der dritten Versorgungsenergie zu versorgen. So kann ferner ein drittes Bauteil, das ebenfalls ein Sensornode für das dritte Verbindungsmittel sein kann, autark über den Leitungsschirms des dritten Verbindungsmittels und die dritte Spule betrieben werden. Die drei Verbindungsmittel können beispielsweise eine Hochvolt(HV)-Verkabelung für einen 3-Phasen-Motor sein.It is furthermore advantageous if the holding device further has at least a third receiving area which is shaped to receive a third electrically conductive connecting means in a mounted state within the holding device, wherein the third receiving area has a third coil which is designed to mounted state of the third connecting means within the holding device when an electrical current flows through the third connecting means using a magnetic energy generated via a shielding current of a line shield of the third connecting means to provide a third electrical supply energy for a third electrical component, the holding device further providing an in or on the arranged in the third receiving area has a third interface to the third electrical component that can be arranged in or on the holding device in order to supply the third component with the third supply energy. A third component, which can also be a sensor node for the third connecting means, can be operated independently via the line shield of the third connecting means and the third coil. The three connecting means can, for example, be high-voltage (HV) cabling for a 3-phase motor.

Gemäß einer Ausführungsform kann die Haltevorrichtung einen zwischen der Spule und der Schnittstelle geschalteten Spannungswandler aufweisen, der ausgebildet ist, um die elektrische Versorgungsenergie von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung oder von einer Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. So kann beispielsweise eine unter Verwendung der Spule erzeugte Wechselspannung in eine geeignete Gleichspannung zum Betreiben des als Sensornode ausgeformten Bauteils umgewandelt werden.According to one embodiment, the holding device can have a voltage converter connected between the coil and the interface, which is designed to convert the electrical supply energy from an alternating voltage into a direct voltage or from a direct voltage into an alternating voltage. For example, an alternating voltage generated using the coil can be converted into a suitable direct voltage for operating the component formed as a sensor node.

Ein Haltesystem weist die Haltevorrichtung in einer der vorangehend beschriebenen Varianten und das elektrischen Bauteil auf. Das elektrische Bauteil ist in oder an der Haltevorrichtung anordenbar oder angeordnet. Beispielsweise ist das Bauteil in dem Leitungssatzhalter anordenbar oder angeordnet. Ein solches Haltesystem schafft eine Möglichkeit zum Halten des Verbindungsmittels, wobei gleichzeitig autark das Bauteil betrieben werden kann.A holding system has the holding device in one of the variants described above and the electrical component. The electrical component can be arranged or arranged in or on the holding device. For example, the component can be arranged or arranged in the cable harness holder. Such a holding system creates a possibility for holding the connecting means, while at the same time the component can be operated independently.

Das elektrische Bauteil kann als ein Sensornode ausgeformt sein, insbesondere das ausgebildet sein kann, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels unter Verwendung der Versorgungsenergie eine Oberflächentemperatur des Verbindungsmittels zu sensieren und/oder bereitzustellen. Als Sensornode kann zumindest ein physikalischer Parameter des Verbindungsmittels überwacht werden.The electrical component can be formed as a sensor node, in particular which can be designed to sense and/or provide a surface temperature of the connecting means using the supply energy in the assembled state of the connecting means. At least one physical parameter of the connecting means can be monitored as a sensor node.

Das elektrische Bauteil kann in dem Aufnahmebereich aufgenommen sein. Beispielsweise ist das elektrische Bauteil in oder an dem Aufnahmebereich und/oder einer Halteeinrichtung zum Halten des Verbindungsmittels in dem Aufnahmebereich angeordnet oder anordenbar.The electrical component can be accommodated in the receiving area. For example, the electrical component is arranged or can be arranged in or on the receiving area and/or a holding device for holding the connecting means in the receiving area.

Das Haltesystem kann ferner zumindest eine elektrische Versorgungsleitung aufweisen, die das Bauteil und die Spule elektrisch miteinander verbindet. So kann die Versorgungsenergie über eine Versorgungsleitung für das Bauteil bereitgestellt werden.The holding system can also have at least one electrical supply line that electrically connects the component and the coil to one another. In this way, the supply energy can be provided for the component via a supply line.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Haltesystem eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines unter Verwendung des Bauteils sensierten Sensorwerts und eine weitere elektrische Versorgungsleitung aufweisen, die die Ausgabeeinrichtung und die Spule elektrisch miteinander verbindet. Die Ausgabeeinrichtung kann Teil eines weiteren elektrischen Bauteils, beispielsweise eines weiteren Sensornodes sein. So kann ferner Versorgungsenergie über die weitere Versorgungsleitung für die Ausgabeeinrichtung bereitgestellt werden.According to one embodiment, the holding system can have an output device for outputting a sensor value sensed using the component and a further electrical supply line that electrically connects the output device and the coil to one another. The output device can be part of another electrical component, for example another sensor node. In this way, supply energy can also be provided for the output device via the further supply line.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Haltesystem gemäß einer Ausführungsform einen Konnektor aufweist, der über eine Datenleitung mit dem Bauteil verbunden ist, insbesondere wobei der Konnektor ausgebildet sein kann, um einen unter Verwendung des Bauteils sensierten Sensorwert über die Datenleitung einzulesen und/oder bereitzustellen. Beispielsweise kann der Konnektor ausgebildet sein, um den Sensorwert ferner drahtlos oder drahtgebunden für einen weiteren Konnektor und/oder ein Steuergerät bereitzustellen. Der Konnektor kann auch über eine weitere Datenleitung mit der Ausgabeeinrichtung verbunden sein, wobei der Konnektor ausgebildet ist, um einen von der Ausgabeeinrichtung bereitgestellten Wert über die weitere Datenleitung einzulesen und/oder bereitzustellen. So können Daten, beispielsweise Sensorwerte, zwischen dem Bauteil und dem Konnektor übermittelt werden.It is furthermore advantageous if the holding system according to one embodiment has a connector which is connected to the component via a data line, in particular wherein the connector can be designed to read in and/or provide a sensor value sensed using the component via the data line . For example, the connector can be designed to further provide the sensor value wirelessly or wired to another connector and/or a control device. The connector can also be connected to the output device via a further data line, the connector being designed to receive one of the output devices Read in and/or provide the value provided via the additional data line. Data, such as sensor values, can be transmitted between the component and the connector.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Haltevorrichtung in einer der vorangehend beschriebenen Varianten weist einen Schritt des Bereitstellens und einen Schritt des Versorgens auf. Im Schritt des Bereitstellens wird die Versorgungsenergie unter Verwendung der Spule in dem Aufnahmebereich bereitgestellt, in dem ferner das Verbindungsmittel in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung aufgenommen ist, wobei im Schritt des Bereitstellens die Versorgungsenergie bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel unter Verwendung einer über den Schirmstrom des Leitungsschirms oder Innenleiter des Verbindungsmittels erzeugten magnetischen Energie bereitgestellt wird. Im Schritt des Versorgens wird die an dem oder in dem Aufnahmebereich angeordnete Schnittstelle zu dem in oder an der Haltevorrichtung anordenbaren elektrischen Bauteil mit der Versorgungsenergie versorgt, um das Bauteil mit der Versorgungsenergie zu versorgen.A method for operating a holding device in one of the variants described above has a step of providing and a step of supplying. In the step of providing, the supply energy is provided using the coil in the receiving area, in which the connecting means is also accommodated in a mounted state within the holding device, wherein in the step of providing the supply energy when an electrical current flows through the connecting means using a via the Screen current of the cable shield or inner conductor of the connecting means generated magnetic energy is provided. In the step of supplying, the interface arranged on or in the receiving area to the electrical component that can be arranged in or on the holding device is supplied with the supply energy in order to supply the component with the supply energy.

Das Verfahren kann ferner vor dem Schritt des Bereitstellens einen Schritt des Erzeugens aufweisen, in dem der elektrische Stromflusses durch das Verbindungsmittel erzeugt wird.The method may further comprise a generating step before the providing step, in which the electrical current flow is generated through the connecting means.

Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control device.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also advantageous is a computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard drive memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, particularly if the program product or program is executed on a computer or device.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine schematische eine schematische Querschnittsdarstellung einer Haltevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie für ein in oder an der Haltevorrichtung anordenbares elektrisches Bauteil;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Prinzips der Energieübertragung unter Verwendung eines Haltesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Haltesystems gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Haltevorrichtung.
Exemplary embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 a schematic cross-sectional view of a holding device according to an exemplary embodiment for holding at least one electrically conductive connecting means and providing electrical supply energy for an electrical component that can be arranged in or on the holding device;
  • 2 a schematic representation of a principle of energy transfer using a holding system according to an exemplary embodiment;
  • 3 a schematic representation of a holding system according to an exemplary embodiment; and
  • 4 a flowchart of a method according to an exemplary embodiment for operating a holding device.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of preferred exemplary embodiments of the present approach, the same or similar reference numbers are used for the elements shown in the various figures and which have a similar effect, with a repeated description of these elements being omitted.

1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Haltevorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels U und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie für ein in oder an der Haltevorrichtung 100 anordenbares elektrisches Bauteil 105. 1 shows a schematic cross-sectional view of a holding device 100 according to an exemplary embodiment for holding at least one electrically conductive connecting means U and providing electrical supply energy for an electrical component 105 that can be arranged in or on the holding device 100.

Lediglich beispielhaft ist die Haltevorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zur Verwendung in einem Fahrzeug 110 einsetzbar.The holding device 100 according to this exemplary embodiment can only be used as an example for use in a vehicle 110.

Die Haltevorrichtung 100 weist zumindest einen Aufnahmebereich 115, eine Spule 120 und eine Schnittstelle 125 auf. Der zumindest eine Aufnahmebereich 115 ist ausgeformt, um das Verbindungsmittel U in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung 100 aufzunehmen. Der Aufnahmebereich 115 weist die Spule 120 auf, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels U innerhalb der Haltevorrichtung 100 bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel U unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms oder Innenleiters des Verbindungsmittels U erzeugten magnetischen Energie die elektrische Versorgungsenergie für das Bauteil 105 bereitzustellen. Die Haltevorrichtung 100 weist ferner die in oder an dem Aufnahmebereich 115 angeordnete Schnittstelle 125 zu dem in oder an der Haltevorrichtung 100 anordenbaren elektrischen Bauteil 105 auf, um das Bauteil 105 mit der Versorgungsenergie zu versorgen. The holding device 100 has at least one receiving area 115, a coil 120 and an interface 125. The at least one receiving area 115 is shaped to accommodate the connecting means U in a mounted state within the holding device 100. The receiving area 115 has the coil 120, which is designed to, in the assembled state of the connecting means U within the holding device 100, the electrical energy when an electrical current flows through the connecting means U using a magnetic energy generated via a shielding current of a cable shield or inner conductor of the connecting means U To provide supply energy for the component 105. The holding device 100 also has the interface 125 arranged in or on the receiving area 115 to the electrical component 105 that can be arranged in or on the holding device 100 in order to supply the component 105 with the supply energy.

Die Haltevorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Leitungssatzhalter 130 zum Halten von Leitungen in Form des zumindest einen elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels U auf. Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel U ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Hochvoltleitung für die Bereitstellung einer Wechselspannung von beispielsweise über 30 V bis 1 kV oder einer Gleichspannung von beispielsweise über 60 V bis 1,5 kV ausgeformt. Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel U ist beispielsweise ausgebildet, um ein elektrisches Gerät in dem Fahrzeug 110, beispielsweise eine E-Maschine und/oder einen Wechselrichter, mit elektrischer Energie zu versorgen. Das elektrische Bauteil 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als ein Sensornode, auch „Sensorknoten“ genannt, ausgeformt, oder umfasst zumindest ein solches Sensornode. Das Sensornode ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen physikalischen Parameter, beispielsweise eine Oberflächentemperatur, des Verbindungsmittels U zu erfassen. Der elektrische Stromfluss durch das Verbindungsmittel U wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise bei einer Energieanforderung z. B. des elektrischen Geräts, beispielsweise des Wechselrichters, bewirkt. Die Spule 120 dient vorteilhafterweise dazu, um im hier gezeigten montierten Zustand des Verbindungsmittels U innerhalb der Haltevorrichtung 100 bei dem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel U unter Verwendung der über den Schirmstrom des Leitungsschirms oder den Innenleiter des Verbindungsmittels U erzeugten magnetischen Energie nach dem Transformatorprinzip die elektrische Versorgungsenergie für das Bauteil 105 bereitzustellen, siehe hierzu auch 2. Die hier vorgestellte Haltevorrichtung 100 ermöglicht es, dass das Verbindungsmittel U mit seinem Leitungsschirm als Primärwicklung und die Spule 120 als Sekundärwicklung zusammen einen Transformator bilden, sodass eine elektrische Versorgungsenergie für das elektrische Bauteil 105 erzeugt wird. Das elektrische Bauteil 105, hier beispielsweise in Form des Sensorknotens, ist so vorteilhafterweise autark innerhalb der Haltevorrichtung 100 betreibbar und benötigt keine weitere Energieversorgung.According to this exemplary embodiment, the holding device 100 has a wiring harness holder 130 for holding wires in the form of the at least one electrically conductive connecting means U. The electrically conductive connecting means U is, according to this exemplary embodiment, designed as a high-voltage line for providing an alternating voltage of, for example, over 30 V to 1 kV or a direct voltage of, for example, over 60 V to 1.5 kV. The electrically conductive connecting means U is designed, for example, to supply an electrical device in the vehicle 110, for example an electric machine and/or an inverter, with electrical energy. According to this exemplary embodiment, the electrical component 105 is formed as a sensor node, also called a “sensor node”, or at least includes such a sensor node. According to this exemplary embodiment, the sensor node is designed to detect a physical parameter, for example a surface temperature, of the connecting means U. According to this exemplary embodiment, the electrical current flow through the connecting means U is, for example, when there is an energy requirement, for example. B. the electrical device, for example the inverter. The coil 120 advantageously serves to, in the assembled state of the connecting means U shown here, within the holding device 100, in the electrical current flow through the connecting means U using the magnetic energy generated via the shielding current of the cable shield or the inner conductor of the connecting means U, according to the transformer principle To provide supply energy for the component 105, see also 2 . The holding device 100 presented here enables the connecting means U with its cable shield as the primary winding and the coil 120 as the secondary winding to together form a transformer, so that electrical supply energy for the electrical component 105 is generated. The electrical component 105, here for example in the form of the sensor node, can advantageously be operated autonomously within the holding device 100 and does not require any further energy supply.

Die Spule 120 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an einer Halteeinrichtung 135 der Haltevorrichtung 100 aufgenommen, die den Aufnahmebereich 115 umfasst. Die Halteeinrichtung 135 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Halteelement, beispielsweise eine Klemme, zum Fixieren des Verbindungsmittels U in dem Aufnahmebereich 115. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Spule 120 innerhalb des Leitungsschirms des Verbindungsmittels U aufgenommen.According to this exemplary embodiment, the coil 120 is accommodated in or on a holding device 135 of the holding device 100, which includes the receiving area 115. According to this exemplary embodiment, the holding device 135 comprises a holding element, for example a clamp, for fixing the connecting means U in the receiving area 115. According to an alternative exemplary embodiment, the coil 120 is accommodated within the cable shield of the connecting means U.

Die Haltevorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner zumindest einen zweiten Aufnahmebereich 140 auf, der ausgeformt ist, um ein zweites elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel V in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung 100 aufzunehmen, wobei der zweite Aufnahmebereich 140 eine zweite Spule 145 aufweist, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des zweiten Verbindungsmittels V innerhalb der Haltevorrichtung 100 bei einem elektrischen Stromfluss durch das zweite Verbindungsmittel U unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms oder einen Innenleiter des zweiten Verbindungsmittels V erzeugten magnetischen Energie eine zweite elektrische Versorgungsenergie für ein zweites elektrisches Bauteil 150 bereitzustellen, wobei die Haltevorrichtung 100 ferner eine in oder an dem zweiten Aufnahmebereich 140 angeordnete zweite Schnittstelle 155 zu dem in oder an der Haltevorrichtung 100 anordenbaren zweiten elektrischen Bauteil 150 aufweist, um das zweite Bauteil 150 mit der zweiten Versorgungsenergie zu versorgen. So ist das zweite Bauteil 150, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Sensornode für das zweite Verbindungsmittel V ist, autark über den Leitungsschirm oder Innenleiter des zweiten Verbindungsmittels V und die zweite Spule 145 betreibbar.According to this exemplary embodiment, the holding device 100 further has at least one second receiving region 140, which is shaped to accommodate a second electrically conductive connecting means V in a mounted state within the holding device 100, the second receiving region 140 having a second coil 145 which is formed in order to provide a second electrical supply energy for a second electrical component 150 in the mounted state of the second connecting means V within the holding device 100 when an electrical current flows through the second connecting means U using a magnetic energy generated via a shielding current of a cable shield or an inner conductor of the second connecting means V to provide, wherein the holding device 100 further has a second interface 155 arranged in or on the second receiving area 140 to the second electrical component 150 which can be arranged in or on the holding device 100 in order to supply the second component 150 with the second supply energy. The second component 150, which according to this exemplary embodiment is also a sensor node for the second connecting means V, can be operated independently via the cable shield or inner conductor of the second connecting means V and the second coil 145.

Die Haltevorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner zumindest einen dritten Aufnahmebereich 160 auf, der ausgeformt ist, um ein drittes elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel W in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung 100 aufzunehmen, wobei der dritte Aufnahmebereich 160 eine dritte Spule 165 aufweist, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des dritten Verbindungsmittels W innerhalb der Haltevorrichtung 100 bei einem elektrischen Stromfluss durch das dritte Verbindungsmittel W unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms oder einen Innenleiter des dritten Verbindungsmittels W erzeugten magnetischen Energie eine dritte elektrische Versorgungsenergie für ein drittes elektrisches Bauteil 170 bereitzustellen, wobei die Haltevorrichtung 100 ferner eine in oder an dem dritten Aufnahmebereich 160 angeordnete dritte Schnittstelle 175 zu dem in oder an der Haltevorrichtung 100 anordenbaren dritten elektrischen Bauteil 170 aufweist, um das dritte Bauteil 170 mit der dritten Versorgungsenergie zu versorgen. So ist ferner das dritte Bauteil 170, das gemäß diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls ein Sensornode für das dritte Verbindungsmittel W ist, autark über den Leitungsschirm oder Innenleiter des dritten Verbindungsmittels W und die dritte Spule 165 betreibbar. Die drei Verbindungsmittel U, V, W sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Hochvolt(HV)-Verkabelung für einen 3-Phasen-Motor des Fahrzeugs ausgeformt.According to this exemplary embodiment, the holding device 100 further has at least one third receiving region 160, which is shaped to receive a third electrically conductive connecting means W in a mounted state within the holding device 100, the third receiving region 160 having a third coil 165 which is formed in order to provide a third electrical supply energy for a third electrical component 170 in the assembled state of the third connecting means W within the holding device 100 when an electrical current flows through the third connecting means W using a magnetic energy generated via a shielding current of a line shield or an inner conductor of the third connecting means W to provide, wherein the holding device 100 further has a third interface 175 arranged in or on the third receiving area 160 to the third electrical component 170 which can be arranged in or on the holding device 100 in order to supply the third component 170 with the third supply energy. Furthermore, the third component 170, which according to this exemplary embodiment is also a sensor node for the third connecting means W, can be operated independently via the cable shield or inner conductor of the third connecting means W and the third coil 165. According to this exemplary embodiment, the three connecting means U, V, W are designed as high-voltage (HV) cabling for a 3-phase motor of the vehicle.

Zusammen mit dem elektrischen Bauteil 105 kann die Haltevorrichtung 100 auch als ein Haltesystem 178 bezeichnet werden. Das elektrische Bauteil 105 ist in oder an der Haltevorrichtung 100, hier beispielhaft in der Halteeinrichtung 135 oder dem Leitungsschirm des Verbindungsmittels U, oder beispielsweise in dem Aufnahmebereich 115 angeordnet oder anordenbar.Together with the electrical component 105, the holding device 100 can also be referred to as a holding system 178. The electrical component 105 is in or on the holding device 100, here for example in the holding device 135 or the Lei ment shield of the connecting means U, or, for example, arranged or arranged in the receiving area 115.

Das elektrische Bauteil 105, zweite Bauteil 150 und/oder dritte Bauteil 170 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Sensornode ausgeformt. Das Sensornode ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels U unter Verwendung der Versorgungsenergie eine Oberflächentemperatur des Verbindungsmittels U zu sensieren und/oder bereitzustellen. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Sensornode ausgebildet, um Verwendung der Versorgungsenergie zumindest einen anderen physikalischer Parameter des Verbindungsmittels U zu sensieren und/oder zu überwachen.The electrical component 105, second component 150 and/or third component 170 is shaped as a sensor node according to this exemplary embodiment. According to this exemplary embodiment, the sensor node is designed to sense and/or provide a surface temperature of the connecting means U using the supply energy in the assembled state of the connecting means U. According to an alternative exemplary embodiment, the sensor node is designed to sense and/or monitor at least one other physical parameter of the connection means U using the supply energy.

Das Haltesystem 178 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner zumindest eine elektrische Versorgungsleitung 180, die das Bauteil 105 und die Spule 120 elektrisch miteinander verbindet. Die elektrische Versorgungsleitung 180 verbindet gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Schnittstelle 125 direkt, also unmittelbar, mit der Spule 120, wobei die Schnittstelle 125 direkt, also unmittelbar, elektrisch mit dem Bauteil 105 verbunden ist. Das Haltesystem 178 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner zumindest eine zweite elektrische Versorgungsleitung 180, die das zweite Bauteil 150 und die zweite Spule 145 elektrisch miteinander verbindet und/oder eine dritte elektrische Versorgungsleitung 180, die das dritte Bauteil 170 und die dritte Spule 165 elektrisch miteinander verbindet.According to this exemplary embodiment, the holding system 178 further comprises at least one electrical supply line 180, which electrically connects the component 105 and the coil 120 to one another. According to this exemplary embodiment, the electrical supply line 180 connects the interface 125 directly, i.e. directly, to the coil 120, with the interface 125 being directly, i.e. directly, electrically connected to the component 105. According to this exemplary embodiment, the holding system 178 further comprises at least a second electrical supply line 180, which electrically connects the second component 150 and the second coil 145 to one another, and/or a third electrical supply line 180, which electrically connects the third component 170 and the third coil 165 to one another .

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Haltesystem 178 weiterhin eine Ausgabeeinrichtung 182 zum Ausgeben eines unter Verwendung des Bauteils 105 sensierten Sensorwerts und eine weitere elektrische Versorgungsleitung 185 auf, die die Ausgabeeinrichtung 182 und die Spule 120 elektrisch miteinander verbindet. Die Ausgabeeinrichtung 182 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel Teil eines weiteren elektrischen Bauteils, beispielsweise in Form eines weiteren Sensornodes. Die Ausgabeeinrichtung 182 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an der Haltevorrichtung 100, hier beispielhaft in der Halteeinrichtung 135 oder dem Leitungsschirm des Verbindungsmittels U, oder beispielsweise in dem Aufnahmebereich 115 angeordnet oder anordenbar. Entsprechend weist das Haltesystem 178 hier beispielhaft eine zweite Ausgabeeinrichtung 182 zum Ausgeben eines unter Verwendung des zweiten Bauteils 150 sensierten Sensorwerts und eine zweite weitere elektrische Versorgungsleitung 185 auf, die die zweite Ausgabeeinrichtung 182 und die zweite Spule 145 elektrisch miteinander verbindet. Entsprechend weist das Haltesystem 178 hier beispielhaft eine dritte Ausgabeeinrichtung 182 zum Ausgeben eines unter Verwendung des dritten Bauteils 170 sensierten Sensorwerts und eine dritte weitere elektrische Versorgungsleitung 185 auf, die die dritte Ausgabeeinrichtung 182 und die dritte Spule 165 elektrisch miteinander verbindet.According to this exemplary embodiment, the holding system 178 further comprises an output device 182 for outputting a sensor value sensed using the component 105 and a further electrical supply line 185 which electrically connects the output device 182 and the coil 120 to one another. According to one exemplary embodiment, the output device 182 is part of a further electrical component, for example in the form of a further sensor node. According to this exemplary embodiment, the output device 182 is arranged or can be arranged in or on the holding device 100, here for example in the holding device 135 or the cable shield of the connecting means U, or for example in the receiving area 115. Accordingly, the holding system 178 here has, for example, a second output device 182 for outputting a sensor value sensed using the second component 150 and a second further electrical supply line 185, which electrically connects the second output device 182 and the second coil 145 to one another. Accordingly, the holding system 178 here has, for example, a third output device 182 for outputting a sensor value sensed using the third component 170 and a third further electrical supply line 185, which electrically connects the third output device 182 and the third coil 165 to one another.

Das Haltesystem 178 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner einen Konnektor 190 auf, der über eine Datenleitung mit dem Bauteil 105 verbunden ist. Der Konnektor 190 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um einen unter Verwendung des Bauteils 105 sensierten Sensorwert über die Datenleitung 192 einzulesen und/oder bereitzustellen. Beispielsweise ist der Konnektor 190 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um den Sensorwert drahtlos oder drahtgebunden für einen weiteren Konnektor 195 und/oder ein Steuergerät ECU bereitzustellen. Der weitere Konnektor 195 und/oder das Steuergerät ECU kann ein Fahrzeugsteuergerät zum Ansteuern einer Funktion des Fahrzeugs 110 sein. Der Konnektor 192 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ferner über eine weitere Datenleitung 197 mit der Ausgabeeinrichtung 182 verbunden, wobei der Konnektor 190 ausgebildet ist, um einen von der Ausgabeeinrichtung 182 bereitgestellten Wert über die weitere Datenleitung 197 einzulesen und/oder bereitzustellen. Der Konnektor 190 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über eine zweite Datenleitung 192 mit dem zweiten Bauteil 150 verbunden und/oder über eine zweite weitere Datenleitung 197 mit der zweiten Ausgabeeinrichtung 182 verbunden. Der Konnektor 190 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel über eine dritte Datenleitung 192 mit dem dritten Bauteil 170 verbunden und/oder über eine dritte weitere Datenleitung 197 mit der dritten Ausgabeeinrichtung 182 verbunden.According to this exemplary embodiment, the holding system 178 also has a connector 190, which is connected to the component 105 via a data line. The connector 190 is designed according to this exemplary embodiment to read in and/or provide a sensor value sensed using the component 105 via the data line 192. For example, the connector 190 according to this exemplary embodiment is designed to provide the sensor value wirelessly or wired to another connector 195 and/or a control unit ECU. The further connector 195 and/or the control unit ECU can be a vehicle control unit for controlling a function of the vehicle 110. According to this exemplary embodiment, the connector 192 is further connected to the output device 182 via a further data line 197, the connector 190 being designed to read in and/or provide a value provided by the output device 182 via the further data line 197. According to this exemplary embodiment, the connector 190 is connected to the second component 150 via a second data line 192 and/or connected to the second output device 182 via a second further data line 197. According to this exemplary embodiment, the connector 190 is connected to the third component 170 via a third data line 192 and/or connected to the third output device 182 via a third further data line 197.

Das hier vorgestellte Haltevorrichtung 100 ermöglicht vorteilhafterweise ein autarkes elektrisches und/oder elektronisches Bauteil 105 in Form eines autarken Leitungshaltersensors zur Erfassung von Schirmströmen.The holding device 100 presented here advantageously enables a self-sufficient electrical and/or electronic component 105 in the form of a self-sufficient line holder sensor for detecting shield currents.

Das Bauteil 105 erfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Sensors die Oberflächentemperatur des Verbindungsmittels U in Form einer HV-Leitung. Dank der Spule/n 120, 145, 165 ist für derartige Bauteile 105 wie Sensoren im Leitungssatzhalter 130, der auch als „Leitungshalter“, „Kabelhalter“ oder „Verkabelungshalter“ bezeichnet werden kann, keine externe Energieversorgung notwendig, was vorteilhafterweise das Bordnetzsystem des Fahrzeugs 110 entlastet. Das Bauteil 105 ist in Form des Sensornodes, das auch als „Sensorknoten“ bezeichnet werden kann, ein Knoten in einem Sensornetz, wobei der Knoten gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der Lage ist, Verarbeitungen durchzuführen, sensorische Informationen zu sammeln und/oder mit anderen angeschlossenen Knoten im Netz zu kommunizieren.According to this exemplary embodiment, the component 105 detects the surface temperature of the connecting means U in the form of an HV line in the form of a sensor. Thanks to the coil(s) 120, 145, 165, no external power supply is necessary for components 105 such as sensors in the wiring harness holder 130, which can also be referred to as a “line holder”, “cable holder” or “wiring holder”, which advantageously is the vehicle's on-board electrical system 110 relieved. The component 105 is in the form of the sensor node, which can also be referred to as a “sensor node”, a node in a sensor network, the node according to this embodiment being able to carry out processing, collect sensory information and/or with other connected nodes to communicate on the internet.

Die Haltevorrichtung 100 in Form eines smarten HV-Leitungshalters wird im Betrieb autark versorgt. Durch die stromdurchflossenen Verbindungsmittel U, V, W, die auch als „Leiter“ bezeichnet werden können, wird bei einer Energieanforderung z. B. des Wechselrichters auf dem Leitungsschirm ein Strom induziert. Dieser Schirmstrom erzeugt ein weiteres Magnetfeld. Schirmströme können gemäß diesem Ausführungsbeispiel bis zu 70 Ampere annehmen. Es erfolgt ein Stromfluss über die Antriebskomponenten auf dem Schirm bzw. über die Gehäuse der Komponenten. Die magnetische Energie wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel für Bordnetzsysteme genutzt. Hierbei wurden in der Haltevorrichtung 100 je Phase der Verbindungsmittel U, V, W Spulen 120, 145, 165 als Sekundärwicklung integriert. Dabei dient der Leitungsschirm als Primärwicklung. Hierbei greift man auf das Transformatorprinzip zurück, um zusätzliche Energie zu gewinnen, siehe auch 2.The holding device 100 in the form of a smart HV line holder is powered autonomously during operation. Through the current-carrying connecting means U, V, W, which can also be referred to as “conductors”, when there is a demand for energy, for example. B. the inverter induces a current on the cable shield. This shield current creates another magnetic field. According to this exemplary embodiment, shielding currents can be up to 70 amperes. A current flows via the drive components on the shield or via the housing of the components. According to this exemplary embodiment, the magnetic energy is used for on-board electrical systems. Here, coils 120, 145, 165 were integrated as secondary windings in the holding device 100 for each phase of the connecting means U, V, W. The cable shield serves as the primary winding. The transformer principle is used to generate additional energy, see also 2 .

Der Kabelschirm/Leitungsschirm jedes Verbindungsmittels U, V, W dient also jeweils als Spule als Sekundärwicklung und die zusätzlichen Spulen 120, 145, 165 sind als Primärwicklung im Kabelhalter integriert. Oder der Kabelschirm/Leitungsschirm jedes Verbindungsmittels U, V, W dient jeweils als Spule als Primärwicklung und die zusätzlichen Spulen 120, 145, 165 sind als Sekundärwicklung im Kabelhalter integriert.The cable shield/cable shield of each connecting means U, V, W serves as a coil as a secondary winding and the additional coils 120, 145, 165 are integrated as a primary winding in the cable holder. Or the cable shield/cable shield of each connecting means U, V, W serves as a coil as the primary winding and the additional coils 120, 145, 165 are integrated as secondary windings in the cable holder.

Zusammengefasst wird der smarte HV-Leitungshalter mit Sensorsetup nun autark versorgt, um Schirmströme zu erfassen. Das in den 2 und 3 näher beschriebene Transformator-Prinzip wird hierbei durch zumindest eine im HV-Leitungshalter integrierte Spule 120, 145, 165 und eine Leitungsinduktivität der Verbindungsmittel U, V, W realisiert. Vorteilhafterweise ist so ein autarkes Sensornode zur Messung von Schirmströmen realisiert und keine zusätzliche Belastung des Energiebordnetzsystems erforderlich. In 1 ist ein Beispiel für einen Verkabelungshalter für AC-Anwendungen gezeigt, der zu einer DC-Applikation skalierbar ist.In summary, the smart HV line holder with sensor setup is now powered independently in order to record shield currents. That in the 2 and 3 The transformer principle described in more detail is implemented by at least one coil 120, 145, 165 integrated in the HV line holder and a line inductance of the connecting means U, V, W. Advantageously, a self-sufficient sensor node for measuring shielding currents is realized and no additional load on the on-board energy system is required. In 1 An example of a cabling holder for AC applications that is scalable to a DC application is shown.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Prinzips der Energieübertragung unter Verwendung eines Haltesystems 178 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das in 1 beschriebene Haltesystem 178 handeln. 2 shows a schematic representation of a principle of energy transfer using a holding system 178 according to an exemplary embodiment. This can be the in 1 described holding system 178 act.

Gezeigt ist in 2 eine induktive Kopplung zwischen Leitungsschirm 200 und der Spule 120 im Leitungssatzhalter 130. Eine Seite des Leitungsschirms 200 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Inverter-Schnittstelle ZI zu einem Inverter/Wechselrichter auf. Eine der Seite des Leitungsschirms 200 gegenüberliegende weitere Seite weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine E-Maschinen-Schnittstelle ZE-M zu einer E-Maschine auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird bei einer Energieanforderung des Inverters/Wechselrichters der elektrische Stromfluss und somit der Schirmstrom IS1 erzeugt. Die Spule 120 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Sensornode-Schnittstelle Zs zu dem Sensornode auf. Zwischen dem Leitungsschirm 200 und der Spule 120 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel unter Verwendung des Schirmstroms IS1 eine magnetische Energie M und/oder ein magnetischer Fluss Φ erzeugt, wodurch an der Spule 120 wiederum die elektrische Versorgungsenergie IS2 erzeugt wird.Shown in 2 an inductive coupling between the cable shield 200 and the coil 120 in the cable harness holder 130. According to this exemplary embodiment, one side of the cable shield 200 has an inverter interface Z I to an inverter/inverter. According to this exemplary embodiment, a further side opposite the side of the cable shield 200 has an electric machine interface Z EM to an electric machine. According to this exemplary embodiment, when the inverter/inverter requires energy, the electrical current flow and thus the shield current I S1 is generated. According to this exemplary embodiment, the coil 120 has a sensor node interface Zs to the sensor node. According to this exemplary embodiment, a magnetic energy M and/or a magnetic flux Φ is generated between the cable shield 200 and the coil 120 using the shield current I S1 , whereby the electrical supply energy I S2 is in turn generated at the coil 120.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Haltesystems 178 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um das in 1 oder 2 beschriebene Haltesystem 178 handeln. 3 shows a schematic representation of a holding system 178 according to an exemplary embodiment. This can be the in 1 or 2 described holding system 178 act.

Wie bereits in 2 erklärt, bildet der Leitungsschirm 200, der eine Spule repräsentiert, zusammen mit dem Leitungshalter Phase m mit der Spule 120 einen Transformator 300. Lediglich optional weist die Haltevorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen zwischen der Spule 120 und der Schnittstelle 125 angeordneten Spannungswandler 305 auf, der ausgebildet ist, um die elektrische Versorgungsenergie IS2 von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung oder von einer Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. Entsprechend weist gemäß einem Ausführungsbeispiel die Haltevorrichtung 100 einen zwischen der zweiten Spule und der zweiten Schnittstelle geschalteten Spannungswandler auf, der ausgebildet ist, um die zweite elektrische Versorgungsenergie von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung oder von einer Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln und/oder zwischen der dritten Spule und der dritten Schnittstelle geschalteten Spannungswandler auf, der ausgebildet ist, um die dritte elektrische Versorgungsenergie von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung oder von einer Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. Je nach Einsatzort im AC- oder DC-Strang sind die einzelnen Transformatoren 300, beispielsweise im Leitungshalter, an einen Spannungswandler 305, der auch als „AC/DC Wandler“ bezeichnet werden kann, im Halter verschaltet, um die entsprechende Anforderungen der Bauteile 105/Sensornodes zu gewährleisten.As already in 2 explained, the line shield 200, which represents a coil, together with the line holder phase m forms a transformer 300 with the coil 120. Only optionally does the holding device according to this exemplary embodiment have a voltage converter 305 arranged between the coil 120 and the interface 125, which is formed is to convert the electrical supply energy I S2 from an alternating voltage to a direct voltage or from a direct voltage to an alternating voltage. Accordingly, according to an exemplary embodiment, the holding device 100 has a voltage converter connected between the second coil and the second interface, which is designed to convert the second electrical supply energy from an alternating voltage into a direct voltage or from a direct voltage into an alternating voltage and/or between the third Coil and the third interface connected voltage converter, which is designed to convert the third electrical supply energy from an alternating voltage to a direct voltage or from a direct voltage to an alternating voltage. Depending on the location in the AC or DC strand, the individual transformers 300, for example in the line holder, are connected to a voltage converter 305, which can also be referred to as an “AC/DC converter”, in the holder in order to meet the corresponding requirements of the components 105/ To ensure sensor nodes.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Haltevorrichtung. Dabei kann es sich um die in einer der 1 bis 3 beschriebenen Haltevorrichtungen handeln. 4 shows a flowchart of a method 400 according to an exemplary embodiment for operating a holding device. This can be in one of the 1 until 3 act as described holding devices.

Das Verfahren 400 weist einen Schritt 405 des Bereitstellens und einen Schritt 410 des Versorgens auf. Im Schritt 405 des Bereitstellens wird die Versorgungsenergie unter Verwendung der Spule in dem Aufnahmebereich bereitgestellt, in dem ferner das Verbindungsmittel in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung aufgenommen ist, wobei im Schritt 405 des Bereitstellens die Versorgungsenergie bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel unter Verwendung einer über den Schirmstrom des Leitungsschirms oder Innenleiter des Verbindungsmittels erzeugten magnetischen Energie bereitgestellt wird. Im Schritt 410 des Versorgens wird die an dem oder in dem Aufnahmebereich angeordnete Schnittstelle zu dem in oder an der Haltevorrichtung anordenbaren elektrischen Bauteil mit der Versorgungsenergie versorgt, um das Bauteil mit der Versorgungsenergie zu versorgen.The method 400 has a step 405 of providing and a step 410 of supplying. In step 405 of providing, the supply energy is provided using the coil in provided to the receiving area, in which the connecting means is also accommodated in a mounted state within the holding device, wherein in step 405 of providing the supply energy is provided when an electrical current flows through the connecting means using magnetic energy generated via the shielding current of the line shield or inner conductor of the connecting means becomes. In step 410 of supply, the interface arranged on or in the receiving area to the electrical component that can be arranged in or on the holding device is supplied with the supply energy in order to supply the component with the supply energy.

Das Verfahren 400 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel vor dem Schritt 405 des Bereitstellens einen Schritt 415 des Erzeugens auf, in dem der elektrische Stromflusses durch das Verbindungsmittel erzeugt wird.According to this exemplary embodiment, the method 400 has, before the step 405 of providing, a step 415 of generating, in which the electrical current flow is generated through the connecting means.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.The exemplary embodiments described and shown in the figures are only chosen as examples. Different exemplary embodiments can be combined with one another completely or with regard to individual features. An exemplary embodiment can also be supplemented by features of a further exemplary embodiment.

Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.Furthermore, the method steps presented here can be repeated and carried out in an order other than that described.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment includes an “and/or” link between a first feature and a second feature, this should be read as meaning that the exemplary embodiment, according to one embodiment, has both the first feature and the second feature and, according to a further embodiment, either only that first feature or only the second feature.

BezugszeichenReference symbols

ECUECU
SteuergerätControl unit
IS1IS1
SchirmstromScreen current
IS2IS2
elektrische Versorgungsenergieelectrical supply energy
MM
magnetische Energiemagnetic energy
UU
elektrisch leitfähiges Verbindungsmittelelectrically conductive connecting means
Vv
zweites elektrisch leitfähiges Verbindungsmittelsecond electrically conductive connecting means
WW
drittes elektrisch leitfähiges Verbindungsmittelthird electrically conductive connecting means
ZE-MZE-M
E-Maschinen-SchnittstelleE-machine interface
ZIZI
Inverter-SchnittstelleInverter interface
ZSZS
Sensornode-SchnittstelleSensornode interface
ΦΦ
magnetischer Flussmagnetic river
100100
HaltevorrichtungHolding device
105105
elektrisches Bauteilelectrical component
110110
Fahrzeugvehicle
115115
AufnahmebereichRecording area
120120
SpuleKitchen sink
125125
Schnittstelleinterface
130130
LeitungssatzhalterWiring harness holder
135135
HalteeinrichtungHolding device
140140
zweiter Aufnahmebereichsecond recording area
145145
zweite Spulesecond coil
150150
zweites Bauteilsecond component
155155
zweite Schnittstellesecond interface
160160
dritter Aufnahmebereichthird recording area
165165
dritte Spulethird coil
170170
drittes Bauteilthird component
175175
dritte Schnittstellethird interface
178178
HaltesystemHolding system
180180
elektrische Versorgungsleitungelectrical supply line
182182
AusgabeeinrichtungOutput facility
185185
weitere elektrische Versorgungsleitungfurther electrical supply line
190190
KonnektorConnector
192192
DatenleitungData line
195195
weiterer Konnektoranother connector
197197
weitere Datenleitung another data line
200200
Leitungsschirm Cable shield
300300
Transformatortransformer
305305
Spannungswandler Voltage converter
400400
Verfahrens zum Betreiben einer HaltevorrichtungMethod for operating a holding device
405405
Schritt des BereitstellensDeployment step
410410
Schritt des Versorgensstep of providing
415415
Schritt des ErzeugensStep of creation

Claims (14)

Haltevorrichtung (100) zum Halten zumindest eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels (U) und Bereitstellen einer elektrischen Versorgungsenergie (IS2) für ein in oder an der Haltevorrichtung (100) anordenbares elektrisches Bauteil (105) für ein Fahrzeug (110), wobei die Haltevorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: zumindest einen Aufnahmebereich (115), der ausgeformt ist, um das Verbindungsmittel (U) in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung (100) aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebereich (115) eine Spule (120) aufweist, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels (U) innerhalb der Haltevorrichtung (100) bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel (U) unter Verwendung einer über einen Schirmstrom (IS1) eines Leitungsschirms (200) oder einen Innenleiter des Verbindungsmittels (U) erzeugten magnetischen Energie (M) die elektrische Versorgungsenergie (IS2) für das Bauteil (105) bereitzustellen, und mit einer in oder an dem Aufnahmebereich (115) angeordneten Schnittstelle (125) zu dem in oder an der Haltevorrichtung (100) anordenbaren elektrischen Bauteil (105), um das Bauteil (105) mit der Versorgungsenergie (IS2) zu versorgen.Holding device (100) for holding at least one electrically conductive connecting means (U) and providing an electrical supply energy (I S2 ) for an electrical component (105) for a vehicle (110) that can be arranged in or on the holding device (100), wherein the holding device ( 100) has the following characteristics: at least one receiving area (115) which is shaped to receive the connecting means (U) in a mounted state within the holding device (100), characterized in that the receiving area (115) has a coil (120) which is designed to in the assembled state of the connecting means (U) within the holding device (100) with an electrical current flowing through the connecting means (U) using magnetic energy generated via a shielding current (I S1 ) of a cable shield (200) or an inner conductor of the connecting means (U). (M) to provide the electrical supply energy (I S2 ) for the component (105), and with an interface (125) arranged in or on the receiving area (115) to the electrical component (105) which can be arranged in or on the holding device (100). to supply the component (105) with the supply energy (I S2 ). Haltevorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (120) in oder an einer Halteeinrichtung (135) der Haltevorrichtung (100) aufgenommen ist, die den Aufnahmebereich (115) umfasst.Holding device (100) according to Claim 1 , characterized in that the coil (120) is received in or on a holding device (135) of the holding device (100), which includes the receiving area (115). Haltevorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen zweiten Aufnahmebereich (140), der ausgeformt ist, um ein zweites elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel (V) in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung (100) aufzunehmen, wobei der zweite Aufnahmebereich (140) eine zweite Spule (145) aufweist, die ausgebildet ist, um im montierten Zustand des zweiten Verbindungsmittels (V) innerhalb der Haltevorrichtung (100) bei einem elektrischen Stromfluss durch das zweite Verbindungsmittel (V) unter Verwendung einer über einen Schirmstrom eines Leitungsschirms des zweiten Verbindungsmittels (V) erzeugten magnetischen Energie eine zweite elektrische Versorgungsenergie für ein zweites elektrisches Bauteil (145) bereitzustellen, und mit einer in oder an dem zweiten Aufnahmebereich (140) angeordneten zweiten Schnittstelle (155) zu dem in oder an der Haltevorrichtung (100) anordenbaren zweiten elektrischen Bauteil (145), um das zweite Bauteil (145) mit der zweiten Versorgungsenergie zu versorgen.Holding device (100) according to one of the preceding claims, characterized by at least one second receiving area (140) which is shaped to receive a second electrically conductive connecting means (V) in a mounted state within the holding device (100), wherein the second receiving area ( 140) has a second coil (145) which is designed, in the assembled state of the second connecting means (V), within the holding device (100) when an electrical current flows through the second connecting means (V) using a shielding current of a cable shield of the second connecting means (V) to provide a second electrical supply energy for a second electrical component (145), and with a second interface (155) arranged in or on the second receiving area (140) to the in or on the holding device (100) Arrangable second electrical component (145) in order to supply the second component (145) with the second supply energy. Haltevorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen der Spule (120) und der Schnittstelle (125) geschalteten Spannungswandler (305), der ausgebildet ist, um die elektrische Versorgungsenergie (IS2) von einer Wechselspannung in eine Gleichspannung oder von einer Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln.Holding device (100) according to one of the preceding claims, characterized by a voltage converter (305) connected between the coil (120) and the interface (125), which is designed to convert the electrical supply energy (I S2 ) from an alternating voltage into a direct voltage or to convert from a direct voltage to an alternating voltage. Haltesystem (178) mit einer Haltevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 und dem elektrischen Bauteil (105).Holding system (178) with a holding device (100) according to one of Claims 1 until 4 and the electrical component (105). Haltesystem (178) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauteil (105) als ein Sensornode ausgeformt ist, insbesondere das ausgebildet ist, um im montierten Zustand des Verbindungsmittels (U) unter Verwendung der Versorgungsenergie (IS2) eine Oberflächentemperatur des Verbindungsmittels (U) zu sensieren und/oder bereitzustellen.Holding system (178) according to Claim 5 , characterized in that the electrical component (105) is formed as a sensor node, in particular which is designed to sense a surface temperature of the connecting means (U) in the assembled state of the connecting means (U) using the supply energy (I S2 ) and/ or provide. Haltesystem (178) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauteil (105) in dem Aufnahmebereich (115) aufgenommen ist.Holding system (178) according to one of Claims 5 until 6 , characterized in that the electrical component (105) is accommodated in the receiving area (115). Haltesystem (178) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch zumindest eine elektrische Versorgungsleitung (180), die das Bauteil (105) und die Spule (120) elektrisch miteinander verbindet.Holding system (178) according to one of Claims 5 until 7 , characterized by at least one electrical supply line (180) which electrically connects the component (105) and the coil (120) to one another. Haltesystem (178) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung (182) zum Ausgeben eines unter Verwendung des Bauteils (105) sensierten Sensorwerts und eine weitere elektrische Versorgungsleitung (185), die die Ausgabeeinrichtung (182) und die Spule (120) elektrisch miteinander verbindet.Holding system (178) according to one of Claims 5 until 8th , characterized by an output device (182) for outputting a sensor value sensed using the component (105) and a further electrical supply line (185) which electrically connects the output device (182) and the coil (120) to one another. Haltesystem (178) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch einen Konnektor (190), der über eine Datenleitung (192) mit dem Bauteil (105) verbunden ist, insbesondere wobei der Konnektor (190) ausgebildet ist, um einen unter Verwendung des Bauteils (105) sensierten Sensorwert einzulesen und/oder bereitzustellen.Holding system (178) according to one of Claims 5 until 9 , characterized by a connector (190) which is connected to the component (105) via a data line (192), in particular wherein the connector (190) is designed to read in a sensor value sensed using the component (105) and/or to provide. Verfahren (400) zum Betreiben einer Haltevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen (405) der Versorgungsenergie (IS2) unter Verwendung der Spule (120) in dem Aufnahmebereich (115), in dem ferner das Verbindungsmittel (U) in einem montierten Zustand innerhalb der Haltevorrichtung (100) aufgenommen ist, wobei im Schritt (405) des Bereitstellens die Versorgungsenergie (IS2) bei einem elektrischen Stromfluss durch das Verbindungsmittel (U) unter Verwendung einer über den Schirmstrom (IS1) oder Innenleiter des Leitungsschirms (200) des Verbindungsmittels (U) erzeugten magnetischen Energie (M) bereitgestellt wird; und Versorgen (410) der in oder an dem Aufnahmebereich (115) angeordneten Schnittstelle (125) zu dem in oder an der Haltevorrichtung (100) anordenbaren elektrischen Bauteil (105) mit der Versorgungsenergie (IS2), um das Bauteil (105) mit der Versorgungsenergie (IS2) zu versorgen.Method (400) for operating a holding device (100) according to one of Claims 1 until 4 , wherein the method (400) comprises the following steps: providing (405) the supply energy (I S2 ) using the coil (120) in the receiving area (115), in which the connecting means (U) is also in an assembled state within the Holding device (100) is accommodated, wherein in step (405) of providing the supply energy (I S2 ) during an electrical current flow through the connecting means (U) using a shield current (I S1 ) or inner conductor of the cable shield (200) of the connecting means (U) generated magnetic energy (M) is provided; and supplying (410) the interface (125) arranged in or on the receiving area (115) to the electrical component (105) that can be arranged in or on the holding device (100) with the supply supply energy (I S2 ) to supply the component (105) with the supply energy (I S2 ). Vorrichtung, die eingerichtet ist, um die Schritte (405, 410) des Verfahrens (400) gemäß Anspruch 11 in entsprechenden Einheiten auszuführen und/oder anzusteuern.Device that is set up to carry out the steps (405, 410) of the method (400) according to Claim 11 to be carried out and/or controlled in appropriate units. Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (405, 410) des Verfahrens (400) gemäß Anspruch 11 auszuführen und/oder anzusteuern, wenn das Computerprogramm auf einer Rechnereinheit ausgeführt wird.Computer program that is set up to carry out the steps (405, 410) of the method (400). Claim 11 to execute and/or control when the computer program is executed on a computer unit. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 13 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program can be written Claim 13 is stored.
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