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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Akkumulatormodul für ein Fahrzeug und im Speziellen ein Akkumulatormodul, bei dem ein Verteilerkasten, der ein Relais beinhaltet, welches an eine Stromquelle auf einer Akkumulatorpaketseite anzuschließen ist, in einem Schirmgehäuse aus Metall zum Unterbringen des in einem Elektroauto oder einem Hybridauto zu montierenden Akkumulatormoduls untergebracht und angeordnet ist und zum Reduzieren der Höhe des Verteilerkastens in dem Akkumulatormodul dient.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Herkömmlich ist bei einem Elektroauto oder Hybridauto, wie in
6 in Bezug auf ein in der
JP 2010-36594A beschriebenes Hybridauto gezeigt ist, ein Hochspannungsakkumulatorpaket
100 auf einer hinteren Seite in einem Fahrzeugabteil oder dergleichen angeordnet, und das Akkumulatorpaket
100 ist über ein Hochspannungs-Stromkabel
101 mit einer in einem Motorraum montierten Vorrichtung
103 verbunden. In der Vorrichtung
103 ist das Akkumulatorpaket an eine Sicherung
104 und ein Gleichstromumrichtermodul
105 angeschlossen, das einstückig mit einem oder in der Nähe eines Hoch-/Niederspannungs-Verteilerkastens angeordnet ist.
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Wenn ein Relais auf dem Verteilerkasten montiert wird, so wird allgemein, wie in 7 gezeigt ist, ein Relais 201, bei dem es sich um ein Wärme erzeugendes Element handelt, häufig auf der Oberseite einer oberen Abdeckung 202 eines Verteilerkastens 200 montiert, um ein Überhitzen im Inneren des Verteilerkastens 200 zu vermeiden. Wenn das Relais 201, das ein hohes Profil aufweist, auf der Oberseite des Verteilerkastens 200 montiert wird, kommt die Höhe H2 des Relais 201 zu der Höhe H1 des Verteilerkastens 200 hinzu, so dass die Gesamthöhe steigt.
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VORBEKANNTE DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument Nr. 1: JP 2010-36594A
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Bei einem Hybridauto oder dergleichen, wie es in Patentdokument 1 offenbart ist, sind ein Akkumulatorpaket und ein Verteilerkasten mit einer an das Akkumulatorpaket angeschlossenen Sicherung und dergleichen an unterschiedlichen Positionen angeordnet, das heißt, das Akkumulatorpaket ist auf einer Fahrzeugabteilseite angeordnet und der Verteilerkasten ist auf einer Motorraumseite angeordnet. Das Akkumulatorpaket und der Verteilerkasten sind über ein Hochspannungs-Stromkabel 101 miteinander verbunden. Wird diese Anordnung gewählt, steigt die Länge des Hochspannungs-Stromkabels, und die an das Hochspannungs-Stromkabel 101 angeschlossene Vorrichtung 103 muss außerdem in einem Schirmgehäuse aus Metall untergebracht werden, um Störungen abzuschirmen, die von einem Hochspannungsdraht in der Vorrichtung 103 erzeugt werden, und es gibt das Problem, dass die Vorrichtung bzw. die Ausrüstung groß werden.
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Daher wurde unlängst ein Akkumulatormodul entwickelt, bei dem ein Metallgehäuse (Schirmgehäuse), das ein Akkumulatorpaket aufnimmt, auch einen Verteilerkasten aufnimmt, ein abgeschirmter Draht an eine Lastseite einer Abgriffschaltung angeschlossen ist, die ein Relais oder eine Sicherung aufweist, welche(s) in der Verteilerbox untergebracht ist, und der abgeschirmte Draht ist von dem Schirmgehäuse aus nach außen geführt.
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Wenn jedoch ein Verteilerkasten, der, wie in 7 gezeigt, durch ein darauf montiertes Relais erhöht ist, in einem Schirmgehäuse untergebracht wird, in welchen ein Akkumulatorpaket untergebracht ist, muss auch die Höhe des Schirmgehäuses erhöht werden. Daher kann der Platz, in welchem das Akkumulatormodul installiert wird, eingeschränkt sein, so dass das Risiko besteht, dass das Akkumulatorpaket nicht an der gewünschten Position angeordnet werden kann.
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Wenn weiterhin ein Hochspannungsdraht und ein Niederspannungsdraht an eine elektrische Vorrichtung angeschlossen werden, die auf einem Verteilerkasten montiert ist, nimmt der Niederspannungsdraht Störungen auf, die von dem Hochspannungsdraht erzeugt werden, und es besteht das Problem, dass der an die Lastseite angeschlossene Niederspannungsdraht dazu neigt, Störungen zu generieren.
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Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der beschriebenen Probleme, und ihr liegt als Aufgabe zu Grunde, bei Unterbringung eines Verteilerkastens in einem Schirmgehäuse, in welchem ein Akkumulatorpaket untergebracht ist, die Höhe des Verteilerkastens zu reduzieren und dafür zu sorgen, dass Störungen, die von einem Hochspannungsdraht erzeugt werden, einen an den Verteilerkasten angeschlossenen Niederspannungsdraht nicht beeinflussen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Akkumulatormodul für ein Fahrzeug mit einem Verteilerkasten, der in einem Schirmgehäuse aus Metall zum Unterbringen eines Akkumulatorpakets untergebracht ist,
wobei in dem Verteilerkasten Kunststoffgehäuse eines Relais mit hohem Profil und einer elektrischen Komponente an einer Bodenwand des Schirmgehäuses oder einer Oberfläche einer an der Bodenwand fixierten Metallplatte fixiert sind und ein Draht ausgewählt aus einem Niederspannungsdraht und einem Hochspannungsdraht auf der Metallplatte verlegt und an vorbestimmte Kontaktabschnitte des Relais und der elektrischen Komponente angeschlossen ist,
eine Kunststoffgehäuseabdeckung des Verteilerkastens in einem Zustand aufgesetzt ist, in welchem das Relais und die elektrische Komponente, die an der Bodenwand oder der Metallplatte fixiert sind, sowie der eine Draht ausgewählt aus dem Niederspannungsdraht und dem Hochspannungsdraht von der Gehäuseabdeckung abgedeckt werden, vorbestimmte Kontaktabschnitte des Relais und der elektrischen Komponente durch Öffnungen in der Gehäuseabdeckung freiliegen und der andere Draht ausgewählt aus dem Niederspannungsdraht und dem Hochspannungsdraht sowie eine Sammelschiene auf der Gehäuseabdeckung angeordnet sind und die Sammelschiene und/oder der andere Draht ausgewählt aus dem Niederspannungsdraht und dem Hochspannungsdraht an die freiliegenden Kontaktabschnitte angeschlossen ist/sind.
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Wie zuvor beschrieben, ist das Relais mit einem relativ hohen Profil in elektrischen Vorrichtungen zur Anbringung an dem Verteilerkasten direkt an einer Bodenwand des Schirmgehäuses fixiert, in welchem der Verteilerkasten installiert ist, oder an der oberen Fläche einer Metallplatte, die an der Bodenwand fixiert ist, und die Kunststoffgehäuseabdeckung des Verteilerkastens ist so aufgesetzt, dass das Relais mit der Gehäuseabdeckung bedeckt ist, so dass eine Zunahme der Gesamthöhe des Verteilerkastens durch das Relais vermieden werden kann. Ferner ist ein Draht ausgewählt aus dem Niederspannungsdraht und dem Hochspannungsdraht unter der Gehäuseabdeckung angeordnet, und der andere Draht ist auf der Gehäuseabdeckung angeordnet, um auf diese Weise den Niederspannungsdraht und den Hochspannungsdraht durch die Gehäuseabdeckung zu trennen, so dass Störungen, die der Niederspannungsdraht von dem Hochspannungsdraht empfängt, reduziert werden können.
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Es ist zu bevorzugen, dass der Niederspannungsdraht unter der Gehäuseabdeckung angeordnet ist und der Hochspannungsdraht auf der Gehäuseabdeckung angeordnet ist und die Kontaktabschnitte des Relais und der elektrischen Komponente, die unter der Gehäuseabdeckung angeordnet und an den Niederspannungsdraht angeschlossen sind, auf Seitenflächen des Relais und der elektrischen Komponente vorgesehen und an den Niederspannungsdraht angeschlossen sind, welcher durch ein Durchgangsloch in einer Seitenwand der Gehäuseabdeckung verläuft, und
die Kontaktabschnitte, die an den Hochspannungsdraht oder die Sammelschiene auf der Gehäuseabdeckung angeschlossen sind, auf den oberen Flächen des Relais und der elektrischen Komponente vorgesehen sind und an die Sammelschiene oder den Hochspannungsdraht auf der Gehäuseabdeckung angeschlossen sind.
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Somit ergeben sich durch Anordnen des Hochspannungsdrahts auf der Gehäuseabdeckung die Vorteile, dass die Stromquelle auf der Gehäuseabdeckung außerhalb der Abdeckung verteilt werden und verhindert werden kann, dass Störungen die Einrichtungen in der Abdeckung beeinflussen. Außerdem ergibt sich durch Anordnen des Niederspannungsdrahts unter der Gehäuseabdeckung der Vorteil, dass, falls Störungen außerhalb der Abdeckung erzeugt werden, durch die Abdeckung ein bestimmter Abstand gewährleistet ist und keine Maßnahmen gegen die Störung ergriffen werden müssen.
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Darüber hinaus ist durch Befestigen des Hochspannungsdrahts und der Sammelschiene, die auf der Gehäuseabdeckung angeordnet sind, an den Kontaktabschnitten des Relais und der elektrischen Komponente, die unter der Gehäuseabdeckung angeordnet sind, die Gehäuseabdeckung an dem Schirmgehäuse fixiert.
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Bei Wahl dieser Anordnung ist es möglich, die Notwendigkeit eines Mittels zum Fixieren der Gehäuseabdeckung des Verteilerkastens an dem Schirmgehäuse zu eliminieren, so dass die Gehäuseabdeckung einfach gestaltet werden kann und zum Fixieren der Gehäuseabdeckung an dem Schirmgehäuse kein Arbeitsaufwand anfällt.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Wie vorstehend beschrieben wurde, sind in den Akkumulatormodul, in dem der Verteilerkasten in dem Schirmgehäuse zum Unterbringen eines Akkumulatorpakets untergebracht ist, das Relais und die elektrischen Komponenten, die ein hohes Profil aufweisen, an der Bodenwand des Schirmgehäuses oder an der an der Bodenwand fixierten Metallplatte fixiert, und eine Abdeckung des Verteilerkastens, welcher die Sammelschiene hält, wird als Gehäuseabdeckung benutzt, mit welchem das Relais und die elektrischen Komponenten abgedeckt sind. Daher ist die Gesamthöhe des Verteilerkastens nicht identisch mit der Summe aus der Höhe des Relais und der Höhe der Abdeckung des Verteilerkastens, und es ist möglich, einen Anstieg der Größe des Verteilerkastens zu vermeiden.
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Da darüber hinaus der Hochspannungsdraht und der Niederspannungsdraht von der Gehäuseabdeckung des Verteilerkastens abgeschirmt werden, ist es möglich, die Aufnahme von Störungen durch den Niederspannungsdraht von dem Hochspannungsdraht zu unterdrücken.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Ansicht, die ein Akkumulatormodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Akkumulatormodul nicht mit einem Deckel abgedeckt und nicht geschlossen ist.
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3 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Akkumulatormodul mit einem Deckel abgedeckt und geschlossen ist.
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4 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Relais und dergleichen in einem Schirmgehäuse des Akkumulatormoduls montiert sind.
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5 ist eine Perspektivansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Relais und dergleichen mit einer Gehäuseabdeckung des Verteilerkastens abgedeckt sind.
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6 ist eine Zeichnung, die ein herkömmliches Beispiel zeigt.
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7 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Verteilerkastens, auf welchem Relais montiert sind.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 bis 5 zeigen diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt ein Akkumulatormodul 1 zur Montage in einem Elektroauto.
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In dem Akkumulatormodul 1 sind Akkumulatorpakete 3 in einem Schirmgehäuse 2 untergebracht, das aus Metall wie etwa einer Aluminiumlegierung hergestellt ist. In einem von einer Vorderwand 2a und einer rechten Seitenwand 2b des Schirmgehäuses 2 umgebenen Abschnitt ist ein Unterbringungsbereich X für einen Verteilerkasten vorgesehen, und in dem Unterbringungsbereich X ist ein Verteilerkasten 5 angeordnet. Auf den Akkumulatorpaketen 3 sind ECUs (elektronische Steuergeräte) 4 montiert.
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Wie in 4 gezeigt ist, befindet sich an der Position, wo der Verteilerkasten 5 angeordnet ist, eine rechteckige Metallplatte 6, die mit Schrauben an einer Bodenwand 2r des Schirmgehäuses 2 fixiert ist. Auf der Oberseite der Metallplatte 6 sind mit Abstand zueinander mehrere Relais 10 (10A, 10B und 10C) mit hohem Profil und Relais 11 (11A und 11B) zum Starten von elektrischen Komponenten angeordnet, und Kunststoffgehäuse der Relais 10 und der elektrischen Komponenten 11 sind mit Schrauben an der Metallplatte 6 fixiert.
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Auf der Metallplatte 6 sind Niederspannungsdrähte 12 angeordnet, die an die Relais 10 und die elektrischen Komponenten 11 angeschlossen sind, welche an der Metallplatte 6 fixiert sind. Bei dem Hochspannungsdraht 30 handelt es sich um einen Draht, der an die auf den Akkumulatorpaketen 3 montierten ECUs 4 angeschlossen ist.
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Wie in 2 und 5 gezeigt ist, ist über die mehreren an der Metallplatte 6 fixierten Relais 10 und elektrischen Komponenten 11 wie auch über die Niederspannungsdrähte 12 eine Kunststoffgehäuseabdeckung 20 so gesetzt, dass diese von der Gehäuseabdeckung 20 abgedeckt werden. Die Gehäuseabdeckung 20 dient als Gehäuse des Verteilerkastens 5. Eine Seitenwand 20b der Gehäuseabdeckung 20 verläuft ausgehend von der Umrandung einer oberen Wand 20a nach unten, und ein unteres Ende der Seitenwand 20b kommt mit Positionen entlang der Konturlinie der Metallplatte 6 in Kontakt. Außerdem ist in den Zeichnungen am unteren Ende einer linken Seitenwand 20b eine Öffnung 20c zum Einführen des Niederspannungsdrahts vorgesehen. Eine gegenüberliegende rechte Seitenwand 20d befindet sich an der Innenflächenseite der rechten Seitenwand des Schirmgehäuses 2, und durch ein Durchgangsloch 2e in der rechten Seitenwand des Schirmgehäuses 2 sind Hochspannungsdrähte eingeführt und auf der oberen Wand 20a der Gehäuseabdeckung 20 verlegt.
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Von der oberen Wand 20a der Gehäuseabdeckung 20 stehen Sammelschienen und Leitwände 20g für die Hochspannungsdrähte ab. Außerdem sind an den Positionen in der oberen Wand 20a, die den jeweiligen Relais 10 und elektrischen Komponenten 11 entsprechen, Öffnungen 20h vorgesehen, und die Hochspannungsdrähte der Relais 10 und elektrischen Komponenten 11 sowie die Anschlusskontaktabschnitte 10t und 11t ragen durch die Öffnungen 20h nach oben. Kontaktabschnitte 10s und 11s, die an die Niederspannungsdrähte der Relais 10 und elektrischen Komponenten 11 angeschlossen sind, stehen, wie in 4 gezeigt, von den Seitenflächen der jeweiligen Abdeckungen der Relais 10 und der elektrischen Komponenten 11 ab und befinden sich unter der Gehäuseabdeckung 20.
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An die durch die Leitwände 20g definierten Durchführungen sind Sammelschienen 22 angebracht und fixiert, und die Kontaktabschnitte 11t, die an die Hochspannungsdrähte der elektrischen Komponenten 11 angeschlossen sind, sind über Schraubenlöcher in den Sammelschienen 22 mit Muttern fixiert. Außerdem sind Schraubkontakte 29, die an das Ende der Hochspannungsdrähte 30 angeschlossen und auf der Oberflächenseite der Gehäuseabdeckung 20 angeordnet sind, an den Kontaktabschnitten 10t der Relais 10 angebracht und durch Muttern fixiert.
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Auf die Gehäuseabdeckung 20, auf welcher die Sammelschienen 22 und die Hochspannungsdrähte 30 angeordnet sind, ist kein Deckel aufgesetzt, und die obere Fläche der Gehäuseabdeckung 20 ist offen. Ein Deckel 32 ist auf das gesamte Schirmgehäuse 2 gesetzt und verschließt dieses. Diese Anordnung verhindert, dass sich in dem Verteilerkasten 5 die von den Relais 10, elektrischen Komponenten 11, Sammelschienen 22 und Hochspannungsdrähten 30 erzeugte Wärme aufstaut und sich der Verteilerkasten 5 überhitzt.
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Das Akkumulatormodul 1 mit der beschriebenen Anordnung wird, wie in 4 gezeigt, zusammengebaut, indem zunächst die Relais 10 und die elektrischen Komponenten 11 auf der Metallplatte 6 montiert werden und die Metallplatte 6 an der Oberfläche der Bodenwand 2r des Schirmgehäuses 2 fixiert wird. Die an die ECUs 4 an den Akkumulatorpaketen 3 anzuschließenden Niederspannungsdrähte 12 werden auf der Oberseite der Metallplatte 6 angeordnet und an die elektrischen Komponenten 11 angeschlossen.
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Als Nächstes wird, wie in 2 und 5 gezeigt ist, die Gehäuseabdeckung 20, auf welcher die Sammelschienen 22 angeordnet sind, in einem Zustand installiert, in welchem die Relais 10 und die elektrischen Komponenten 11 mit der Gehäuseabdeckung 20 bedeckt sind. An dieser Stelle wird die Gehäuseabdeckung 20 so eingerichtet, dass der Niederspannungsdraht 12 durch die Öffnung 20c in der Seitenwand der Gehäuseabdeckung 20 eingeführt werden kann.
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In diesem Zustand befinden sich die Relais 10 und die elektrischen Komponenten 11 in den Öffnungen 20h in der oberen Wand 20a der Gehäuseabdeckung 20, und die Kontaktabschnitte 10t und 11t sind an den Kontaktabschnitten der Sammelschienen 22 und der Hochspannungsdrähte 30 befestigt. Durch dieses Befestigen wird die Gehäuseabdeckung 20 über die Metallplatte 6 an der Bodenwand 2r des Schirmgehäuses 2 fixiert. Dadurch muss die Gehäuseabdeckung 20 nicht direkt an der Metallplatte 6 oder der Bodenwand 2r des Schirmgehäuses fixiert werden.
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Zum Schluss wird der Deckel 32 über das Schirmgehäuse 2 gelegt, und es ergibt sich der in 3 gezeigte Zustand.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt. Es ist auch möglich, einen Niederspannungsdraht auf der Oberflächenseite der Gehäuseabdeckung 20 anzuordnen oder einen Hochspannungsdraht unter der Gehäuseabdeckung 20 anzuordnen.
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Ferner sind bei dieser Ausführungsform Relais und elektrische Komponenten auf einer Metallplatte montiert, die Relais und die elektrischen Komponenten können aber auch direkt an der Bodenwand des Schirmgehäuses montiert und ohne Verwendung der Metallplatte daran fixiert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Akkumulatormodul
- 2
- Schirmgehäuse
- 3
- Akkumulatorpaket
- 5
- Verteilerkasten
- 6
- Metallplatte
- 10
- Relais
- 10t
- Kontaktabschnitt
- 11
- elektrische Komponente
- 11t
- Kontaktabschnitt
- 12
- Niederspannungsdraht
- 20
- Gehäuseabdeckung
- 20g
- Leitwand
- 20h
- Öffnung
- 22
- Sammelschiene
- 30
- Hochspannungsdraht
