DE202018100223U1

DE202018100223U1 - High-voltage connector

Info

Publication number: DE202018100223U1
Application number: DE202018100223.6U
Authority: DE
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2028-01-17
Also published as: CN208142474U

Abstract

Hochvoltsteckverbinder (100; 200) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, mit – zumindest einer Leitung (102), die eingerichtet ist eine Spannung von zumindest 400 V zu führen, und – einem elektrisch isolierenden Gehäuse (108), gekennzeichnet durch – ein elektromagnetisches Dämpfungselement (106), das die zumindest eine Leitung (102) zumindest abschnittsweise umschließt, um elektromagnetische Emissionen zu dämpfen, und wobei das Dämpfungselement (106) innerhalb des Gehäuses (108) angeordnet ist.High-voltage connector (100; 200) for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, having - at least one line (102) which is set up to carry a voltage of at least 400 V, and - an electrically insulating housing (108), characterized by - an electromagnetic A damping element (106) enclosing the at least one conduit (102) at least in sections to attenuate electromagnetic emissions, and wherein the damping element (106) is disposed within the housing (108).

Description

Technisches Gebiet Technical area

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochvoltsteckverbinder für ein Kraftfahrzeug. The present invention relates to a high-voltage connector for a motor vehicle.

Stand der Technik State of the art

Beim Einsatz elektrischer Geräte oder Komponenten können über bestimmte elektromagnetische Koppel- oder Störpfade elektromagnetische Emissionen emittiert werden. Deshalb werden entsprechende Komponenten abgeschirmt oder, wenn dies nicht ausreicht, in diesen Komponenten entsprechende Dämpfungseinrichtungen integriert. Bei den genannten Geräten oder Komponenten handelt es sich insbesondere um Leistungs- oder Steuerungselektroniken für elektrifizierte Antriebe. Bei diesen Dämpfungseinrichtungen handelt es sich um separate Baugruppen, welche verhältnismäßig viel des kraftfahrzeugseitig typischerweise ohnehin knapp bemessenen Bauraums beanspruchen. When using electrical equipment or components electromagnetic emissions can be emitted via certain electromagnetic coupling or interference paths. Therefore, appropriate components are shielded or, if this is insufficient, integrated in these components corresponding damping devices. The devices or components mentioned are, in particular, power or control electronics for electrified drives. These damping devices are separate modules, which claim relatively much of the motor vehicle side typically already tightly dimensioned space.

Jedes elektrische Bauteil, Komponente oder Gerät erzeugt elektromagnetische Felder, welche über die emittierende Komponente hinausgehen und somit in andere Komponenten eindringen und deren Funktionen stören. Die emittierende Komponente wird als Störquelle bezeichnet. Gestörte Komponenten, welche die Störung empfangen, werden Störsenke genannt. Grundsätzlich kann eine Komponente sowohl Störquelle als auch Störsenke sein. Die sogenannte Kopplung beschreibt dabei den Weg der elektromagnetischen Störenergie zwischen Quelle und Senke. Each electrical component, component or device generates electromagnetic fields that go beyond the emitting component and thus penetrate other components and interfere with their functions. The emitting component is referred to as a source of interference. Disturbed components that receive the disturbance are called disturbance sinks. In principle, a component can be both a source of interference and a sink. The so-called coupling describes the path of the electromagnetic interference energy between source and sink.

Dies vorausgeschickt spielt die sogenannte elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) eine wichtige Rolle. EMV beschreibt das störungsfreie Funktionieren der Komponenten und des Gesamtsystems sowie gleichzeitig auch die Beschränkung seines elektromagnetischen Feldes auf die betroffene Komponente selbst und deren Verträglichkeit für die Umgebung hinsichtlich der Störaussendung und Störfestigkeit. Je nach Art der Kopplung wirken dabei andere Störmechanismen, die leitungsgebundene oder leitungsungebundene Störungen hervorrufen. Eine bekannte Maßnahme zur Erhöhung der EMV ist der Einsatz von geschirmten Kabeln, bei denen die Schirmung eine elektrisch-leitende Schutzummantelung ist, die einzelne Leitungen in einem Kabel oder eine Anzahl von Leitungen (oder alle Leitungen) in einem Kabel umgibt. Einerseits durch die Reduktion der elektromagnetischen Einstreuungen und Interferenzen auf die signalführenden Leiter oder in die Komponenten als auch andererseits ein Minimieren der Streuungen aus dem Kabel oder den Komponenten auf die Umwelt unterstützt die Schirmung die EMV. This being said, so-called electromagnetic compatibility (EMC) plays an important role. EMC describes the trouble-free functioning of the components and the overall system as well as the restriction of its electromagnetic field to the affected component itself and its compatibility with the environment with regard to the emission and immunity to interference. Depending on the type of coupling, other disruptive mechanisms that cause line-bound or line-borne disturbances act. A known measure to increase the EMC is the use of shielded cables, in which the shield is an electrically-conductive protective casing which surrounds individual lines in a cable or a number of lines (or all lines) in a cable. On the one hand, by reducing the electromagnetic interference and interference on the signal-carrying conductors or in the components, and on the other hand minimizing the scattering of the cable or the components to the environment, the shielding supports the EMC.

Über die Schutzummantelung kann hochfrequente Energie unerwünschterweise abgestrahlt werden. Dabei wird die Störung als Mantelwelle, also als Gleichtaktstörung aus dem Gerät geführt und vom Kabel abgestrahlt – das gesamte Kabel bzw. dessen Abschirmung wirkt dabei als Antenne. Um diese Mantelwellen zu dämpfen, werden die Kabel im gesamten Querschnitt durch einen Ferritkern als Mantelwellenfilter geführt. Um auf Gleichspannung führenden Stromversorgungsleitungen hochfrequente Störungen zu dämpfen, werden die einzelnen elektrischen Leitungen oder Stromschienen durch Ferritkerne geführt, welche wie eine Drossel mit geringer Induktivität wirken. So werden hochfrequente Störimpulse auf Versorgungsleitungen gedämpft beziehungsweise deren Ausbreitung auf den angeschlossenen Leitungen reduziert. Bei auftretenden EMV-Problemen wird deshalb – innerhalb eines Redesigns – auf den Leitungen innerhalb der elektrischen Komponente ein Ferritkern vorgesehen. Da hier ein Redesign notwendig ist, wird der Entwicklungsprozess verlangsamt. Weiterhin können Probleme mit dem zur Verfügung stehenden Bauraum und deren Lösung weitere Verzögerungen implizieren. About the protective coating high-frequency energy can be emitted undesirably. In this case, the disturbance is conducted out of the device as a sheath wave, ie as a common-mode disturbance, and emitted by the cable - the entire cable or its shield acts as an antenna. To attenuate these sheath waves, the cables are guided in the entire cross section through a ferrite core as a sheath wave filter. In order to dampen high-frequency interference on DC voltage-carrying power supply lines, the individual electrical lines or busbars are guided by ferrite cores, which act as a choke with low inductance. Thus, high-frequency interference pulses on supply lines are damped or their propagation on the connected lines is reduced. Therefore, in the event of EMC problems, a ferrite core is provided on the lines within the electrical component within a redesign. Since a redesign is necessary here, the development process is slowed down. Furthermore, problems with the available space and its solution may imply further delays.

Beschreibung der Erfindung Description of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel einen EMV-Filter bereitzustellen, der einfach und kostengünstig in bestehende Geräte integrierbar ist. An object of the invention is therefore to provide an EMC filter using structurally simple means as possible, which can be easily and inexpensively integrated into existing devices.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. The object is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims, the description and the accompanying figures.

Ein erfindungsgemäßer Hochvoltsteckverbinder für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, umfasst zumindest eine Leitung, die durch ein elektrisch isolierendes Gehäuse geführt wird. Die Leitung ist eingerichtet, eine Hochvoltspannung von zumindest 400 V zu führen. Weiterhin weist der Hochvoltsteckverbinder ein elektromagnetisches Dämpfungselement auf, das die zumindest eine Leitung zumindest abschnittsweise umschließt. Dabei ist das Dämpfungselement innerhalb des Gehäuses angeordnet. Durch die Integration eines elektromagnetischen Dämpfungselements in den Hochvoltsteckverbinder werden elektromagnetische Emissionen gedämpft. An inventive high-voltage connector for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, comprises at least one line which is guided through an electrically insulating housing. The cable is designed to carry a high voltage of at least 400V. Furthermore, the high-voltage connector to an electromagnetic damping element, which encloses the at least one line at least in sections. In this case, the damping element is arranged within the housing. The integration of an electromagnetic damping element in the high-voltage connector electromagnetic emissions are attenuated.

Unter einem Hochvoltsteckverbinder kann ein kabelseitiger Steckverbinder oder ein geräteseitiger Steckverbinder verstanden werden. Dabei wird mit dem Begriff "Hochvolt" eine Spannungslage größer 65 V bezeichnet. Im Kraftfahrzeug sind derartige Steckverbinder für ein Spannungsniveau (Hochvolt-Spannung) von mindestens 400 V, typischerweise in etwa 480 V oder für einen Einsatz bei über 800 V, typischerweise in etwa 900 V bis 980 V, ausgelegt. Die zumindest eine Leitung ist eingerichtet, eine Hochvoltspannung zu leiten. Die Leitung kann auch als elektrischer Leiter bezeichnet werden. Das elektromagnetische Dämpfungselement ist eingerichtet, den Außenumfang der wenigstens einen elektrischen Leitung in Längen- und/oder in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise zu umgeben. Under a high-voltage connector, a cable-side connector or a device-side connector can be understood. The term "high voltage" refers to a voltage level greater than 65 V. In the motor vehicle such connectors for a voltage level (high voltage) of at least 400 V, typically rated at about 480V or for use at over 800V, typically at about 900V to 980V. The at least one line is configured to conduct a high voltage. The line can also be referred to as an electrical conductor. The electromagnetic damping element is configured to surround the outer circumference of the at least one electrical line in the longitudinal and / or circumferential direction at least in sections.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zumindest eine Leitung einen Mantel, auch als Leitungsmantel bezeichnet, als Kabelschirm auf. Wenn eine Vielzahl von (zumindest zwei) Leitungen vorgesehen ist, so können diese von einem Gesamtschirm oder Gesamtmantel umschlossen sein. Dabei ist der Kabelmantel im Bereich des elektrischen Dämpfungselements unterbrochen, oder mit anderen Worten ist zwischen dem elektrischen Dämpfungselement und der Leitung kein Mantel oder Kabelmantel angeordnet. Durch die Anordnung des elektrischen Dämpfungselements innerhalb des elektrisch isolierenden Gehäuses wird in der Regel kein zusätzlicher Bauraum benötigt und das elektrische Dämpfungselement ist vor mechanischen Beschädigungen geschützt. In a preferred embodiment, the at least one line has a jacket, also referred to as a cable jacket, as a cable shield. If a plurality of (at least two) lines is provided, they may be enclosed by a total screen or overall jacket. In this case, the cable sheath is interrupted in the region of the electrical damping element, or in other words no sheath or cable sheath is arranged between the electrical damping element and the line. As a result of the arrangement of the electrical damping element within the electrically insulating housing, no additional installation space is generally required, and the electrical damping element is protected against mechanical damage.

Bevorzugt umfasst der Hochvoltsteckverbinder zumindest eine zweite Leitung. Wie dargestellt weisen die eine Leitung und die zumindest zweite Leitung jeweils einen die jeweilige Leitung umfassenden Leitungsmantel auf. Die eine Leitung und die zumindest zweite Leitung bilden ein Kabel mit einem die Leitungen umhüllenden Gesamtschirm. Dabei weisen im Bereich des elektromagnetischen Dämpfungselements die Leitungen keinen Leitungsmantel auf und der Gesamtschirm umfasst das elektromagnetische Dämpfungselement außen. So umfasst der Gesamtschirm im Umfang sowohl die Leitungen als auch das elektromagnetische Dämpfungselement. Der Gesamtschirm kann ausgebildet sein, mit einem Gerätegehäuse, in das der Hochvoltsteckverbinder als geräteseitiger Steckverbinder montiert ist, angebunden zu werden oder angebunden zu sein. Preferably, the high-voltage connector comprises at least a second line. As shown, the one line and the at least second line each have a cable jacket comprising the respective line. The one line and the at least second line form a cable with an overall shield enclosing the lines. In this case, in the region of the electromagnetic damping element, the lines do not have a cable jacket and the overall shield comprises the electromagnetic damping element on the outside. Thus, the overall screen includes in scope both the lines and the electromagnetic damping element. The overall screen can be designed to be connected or connected to a device housing in which the high-voltage connector is mounted as a device-side connector.

Vorteilhafterweise ist das elektromagnetische Dämpfungselement in einem zwischen einem Innenwandabschnitt des Gehäuses und der zumindest einen Leitung bestehenden Bauraum angeordnet. Ferner bevorzugt füllt das elektromagnetische Dämpfungselement diesen Bauraum zumindest abschnittsweise aus, bevorzugt füllt das Dämpfungselement den Bauraum vollständig aus. So wird für den zusätzlichen EMV-Schutz am wenigsten Masse benötigt, was insbesondere bei der üblichen späten Integration von zusätzlichem EMV-Schutz ein entscheidender Aspekt ist. Advantageously, the electromagnetic damping element is arranged in an existing between an inner wall portion of the housing and the at least one conduit space. Further preferably, the electromagnetic damping element fills this space at least in sections, preferably the damping element completely fills the space. Thus, the least amount of mass is required for the additional EMC protection, which is a decisive aspect, in particular in the case of the customary late integration of additional EMC protection.

Je nach Ausführungsform ist vorgesehen, dass das elektromagnetische Dämpfungselement die Leitung nicht berührt oder alternativ die zumindest eine Leitung zumindest abschnittsweise berührt und abschnittsweise nicht berührt. Durch eine zusätzliche Schicht des Dämpfungselements an dessen Oberfläche kann vorgesehen sein, dass ein Kern des Dämpfungselements die Leitung nicht berührt, aber in unmittelbarer Nähe an dessen Umfang zumindest abschnittsweise, angeordnet ist. Depending on the embodiment, it is provided that the electromagnetic damping element does not touch the line or, alternatively, at least partially contacts the at least one line and does not touch it in sections. By an additional layer of the damping element on the surface may be provided that a core of the damping element does not touch the line, but in the immediate vicinity of the circumference at least in sections, is arranged.

Ferner ist das elektromagnetische Dämpfungselement ein Formkörper, der aus wenigstens einem magnetischen Material geformt ist. Bei dem magnetischen Material handelt es sich insbesondere um ein weichmagnetisches Material. Diese Ausführungsform erlaubt es, insbesondere hochfrequente elektromagnetische Störungen zu unterdrücken, indem das Filterelement für höhere Frequenzen einen höheren Widerstand darstellt. Das Filterelement wirkt demnach für die elektromagnetische Störung wie eine Drossel. Further, the electromagnetic damping element is a shaped body formed of at least one magnetic material. The magnetic material is in particular a soft magnetic material. This embodiment makes it possible, in particular, to suppress high-frequency electromagnetic interference in that the filter element represents a higher resistance for higher frequencies. The filter element thus acts as a throttle for the electromagnetic interference.

Bevorzugt ist das magnetische Material Ferrit oder eine ferritische Verbindung, insbesondere Mangan-Zink-Ferrit oder Nickel-Zink-Ferrit. So kann das magnetische Material ein nanokristalliner Ferrit sein. In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein unter der Handelsbezeichnung Nanoperm bekanntes magnetisches Material verwendet. Nanoperm ist ein Beispiel für eine rascherstarrte Eisenbasislegierung mit sehr feinkörniger kristalliner Struktur. Typische Korngrößen sind 10 Nanometer – daher die Bezeichnung 'nanokristallin'. Diese Struktur ist Ursache für außerordentlich gute weichmagnetische Eigenschaften, die durch Wärmebehandlung unter Einwirkung von äußeren Magnetfeldern in weiten Bereichen einstellbar sind. Preferably, the magnetic material is ferrite or a ferritic compound, in particular manganese-zinc ferrite or nickel-zinc ferrite. Thus, the magnetic material may be a nanocrystalline ferrite. In an exemplary embodiment, a magnetic material known by the trade name Nanoperm is used. Nanoperm is an example of a rapidly solidified iron-based alloy with a very fine-grained crystalline structure. Typical particle sizes are 10 nanometers - hence the term 'nanocrystalline'. This structure is the cause of extremely good soft magnetic properties, which are adjustable by heat treatment under the influence of external magnetic fields in a wide range.

Optional ist das elektromagnetische Dämpfungselement zweilagig, bestehend aus einer inneren Lage und einer äußeren Lage, ausgestaltet. Dabei ist die innere Lage aus dem magnetischen Material und die äußere Lage ein aufgespritzter Kunststoff oder eine Blechummantelung, um das magnetische Material von mechanischen Beschädigungen zu schützen. Optionally, the electromagnetic damping element has two layers, consisting of an inner layer and an outer layer configured. In this case, the inner layer of the magnetic material and the outer layer is a sprayed-on plastic or a sheet metal jacket to protect the magnetic material from mechanical damage.

Ferner kann eine Außenkontur des elektromagnetischen Dämpfungselements einen zumindest abschnittsweise runden und ergänzend oder alternativ einen zumindest abschnittsweise eckigen Querschnitt aufweisen. Zielführend kann eine Anpassung an eine Innenkontur des das Dämpfungsmagnet umhüllenden Gehäuses sein, um den darin zur Verfügung stehenden Bauraum optimal zu nutzen und die Länge des Hochvoltsteckverbinders nicht über maßen zu strapazieren. Entscheidend für die EMV-Wirkung des elektromagnetischen Dämpfungselements ist dessen Gewicht, welches sich über das Volumen einstellt. Furthermore, an outer contour of the electromagnetic damping element can have an at least partially round and, in addition or alternatively, an at least sectionally angular cross section. Targeting may be an adaptation to an inner contour of the damping magnet enveloping housing to optimally use the space available therein and not excessively stress the length of the high-voltage connector. Decisive for the EMC effect of the electromagnetic damping element is its weight, which adjusts itself over the volume.

Beispielhafte Ausführungsformen der Kontur des elektromagnetischen Dämpfungselements ist eine Ausformung als Ring, Hohlzylinder oder Quader mit einer im Wesentlichen kreisförmigen, elliptischen oder rechteckigen Aussparung. Exemplary embodiments of the contour of the electromagnetic damping element is a formation as a ring, hollow cylinder or cuboid with a substantially circular, elliptical or rectangular recess.

Das elektromagnetische Dämpfungselement kann einen Spalt aufweisen, sodass die durchgeführte Leitung bis auf im Bereich des Spalts umfasst wird und im Bereich des Spalts eine Lücke verbleibt. Die Spaltbreite ist an eine zu filternde Frequenz angepasst und zu dieser Frequenz in einem Toleranzbereich proportional. Vorteilhafterweise wird durch den Spalt erreicht, dass das elektromagnetische Dämpfungselement nicht oder viel später in die Sättigung geht. Dabei kann sich der Spalt von einem Außenumfang oder einer Außenumfangsfläche des elektromagnetischen Dämpfungselements zu einem Innenumfang oder einer Innenumfangsfläche des elektromagnetischen Dämpfungselements erstrecken. Der Innenumfang liegt an der Aussparung des elektromagnetischen Dämpfungselements an. Alternativ kann der Spalt als eine Rinne ausgebildet sein, d.h. er erstreckt sich teilweise vom Außenumfang in Richtung des Innenumfangs oder vom Innenumfang in Richtung des Außenumfangs. Eine Tiefe der Rinne kann beispielsweise mindestens 5% sich in das Material hinein erstrecken, oder mindestens 25% oder 50%. Sowohl durch eine Ausführungsform als ein Spalt oder eine Rinne kann dabei ein Kondensatoreffekt erzielt werden, der einem parallel geschalteten Kondensator entsprechen kann. Tiefe, Breite und Länge einer derartigen Rinne sind an eine zu filternde Frequenz angepasst und zu dieser Frequenz in einem Toleranzbereich proportional. The electromagnetic damping element may have a gap, so that the performed line is included except for in the region of the gap and a gap remains in the region of the gap. The gap width is adapted to a frequency to be filtered and proportional to this frequency in a tolerance range. Advantageously, it is achieved by the gap that the electromagnetic damping element does not go to saturation or much later. In this case, the gap may extend from an outer circumference or an outer peripheral surface of the electromagnetic damping element to an inner periphery or an inner circumferential surface of the electromagnetic damping element. The inner circumference is applied to the recess of the electromagnetic damping element. Alternatively, the gap may be formed as a groove, i. it extends partially from the outer circumference in the direction of the inner circumference or from the inner circumference in the direction of the outer circumference. For example, a depth of the gutter may extend at least 5% into the material, or at least 25% or 50%. Both by an embodiment as a gap or a gutter, a capacitor effect can be achieved, which can correspond to a capacitor connected in parallel. Depth, width and length of such a channel are adapted to a frequency to be filtered and proportional to this frequency in a tolerance range.

Kurze Figurenbeschreibung Short description of the figures

Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: Hereinafter, an advantageous embodiment of the invention will be explained with reference to the accompanying figures. Show it:

1 bis 4 einen Hochvoltsteckverbinder gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; 1 to 4 a high-voltage connector according to various embodiments of the present invention;

5 bis 10 ein elektromagnetisches Dämpfungselement gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; 5 to 10 an electromagnetic damping element according to various embodiments of the present invention;

11 einen kabelseitigen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 11 a cable-side connector according to an embodiment of the present invention; and

12 einen geräteseitigen Steckverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 12 a device-side connector according to an embodiment of the present invention.

Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen. The figures are merely schematic representations and serve only to illustrate the invention. Identical or equivalent elements are consistently provided with the same reference numerals.

Im Moment verursachen manche Komponenten im Hochvoltsystem eines KFZ sehr große Störaussendungen. Es kann sein, dass es notwendig ist diese Störungen mittels eines Filters zu dämpfen. Die zwei Hauptkomponenten eines Filters bestehen aus Kondensatoren und einem elektromagnetischen Dämpfungselement, beispielsweise in Form eines Ferrit-Rings. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn der Ferrit-Ring in der Nähe des Steckers in dem betroffenen Gerät verortet ist. Im Projekt stellt sich der zur Verfügung stehende Bauraum oft als begrenzender Faktor heraus, sodass folgend eine aus Bauraumsicht optimierte Lösung dargestellt wird, wobei das elektromagnetische Dämpfungselement direkt in den Stecker implementiert wird, wodurch das elektromagnetische Dämpfungselement, beispielsweise der Ferrit, optimal wirken kann und (fast) kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird. At the moment, some components in the high-voltage system of a car cause very large emissions. It may be necessary to attenuate these disturbances by means of a filter. The two main components of a filter consist of capacitors and an electromagnetic damping element, for example in the form of a ferrite ring. For best results, locate the ferrite ring near the connector in the affected device. In the project, the available space often turns out to be a limiting factor, so that following a solution optimized from a construction perspective is shown, wherein the electromagnetic damping element is implemented directly into the plug, whereby the electromagnetic damping element, such as the ferrite, can act optimally and ( almost) no additional space is needed.

Wie dargestellt ist ein Beispiel für ein elektromagnetisches Dämpfungselement ein Ferritring. Durch die Anordnung des Ferritrings im Steckverbinder kann der Ferritring sehr viel kleiner ausgelegt werden und ist somit deutlich günstiger als bei einer bekannten Anordnung zwar in der Nähe des Steckers, aber außerhalb von diesem. Der Ferritring benötigt durch die Anordnung im Steckverbinder weniger Platz, als wenn er als separates Bauteil angebracht wird. Ferner ist keine komplette Neukonstruktion bei Auftreten von EMV-Problemen notwendig, da der Steckverbinder einfach ausgetauscht werden kann. As shown, an example of an electromagnetic damping element is a ferrite ring. Due to the arrangement of the ferrite ring in the connector of the ferrite ring can be designed much smaller and is thus much cheaper than in a known arrangement, although in the vicinity of the plug, but outside of this. The ferrite ring requires less space due to the arrangement in the connector than if it is mounted as a separate component. Furthermore, no complete redesign is necessary in the event of EMC problems, as the connector can be easily replaced.

Im Gegensatz zur hier vorgestellten Lösung wird im bekannten Stand der Technik ein Filter entweder in ein separates Gehäuse oder in ein HV-Bauteil verbaut. Wird ein Filter nachträglich benötigt, bedeutet dies immer einen sehr großen konstruktiven Aufwand, da der Filter relativ schwer und groß ist. Auch ein Teil der Qualifikation muss durch die nachträgliche Änderung immer wiederholt werden. In contrast to the solution presented here, in the known state of the art, a filter is installed either in a separate housing or in an HV component. If a filter is subsequently required, this always means a very large design effort, since the filter is relatively heavy and large. Even a part of the qualification must always be repeated by the subsequent change.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hochvoltsteckverbinders 100. Der Hochvoltsteckverbinder 100 umfasst zwei Leitungen 102, die jeweils einen Leitungsmantel 104 oder Leitungsschirm 104 aufweisen. Weiterhin umfasst der Hochvoltsteckverbinder 100 ein elektromagnetisches Dämpfungselement 106 sowie ein Gehäuse 108. Im Bereich des elektromagnetischen Dämpfungselements 106 weisen die beiden Leitungen 102 keinen Leitungsmantel 104 auf. Im Bereich des Dämpfungselements 106 sind die Leitungen 102 frei von dem sie ansonsten umhüllenden Leitungsmantel 104. 1 shows a schematic representation of a high-voltage connector 100 , The high-voltage connector 100 includes two wires 102 , each with a cable sheath 104 or cable shield 104 exhibit. Furthermore, the high-voltage connector includes 100 an electromagnetic damping element 106 as well as a housing 108 , In the area of the electromagnetic damping element 106 point the two lines 102 no cable jacket 104 on. In the area of the damping element 106 are the wires 102 free from the otherwise surrounding cable sheath 104 ,

In 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hochvoltsteckverbinders 100. In der Darstellung links angeordnet ist ein von einem nicht dargestellten Gehäuse wegweisender Buchsenabschnitt 210, der eingerichtet ist, dass ein passender kabelseitiger Steckverbinder eingesteckt und mit dem dargestellten geräteseitigen Steckverbinder 200 gekoppelt wird. An diesen anschließend ist eine Befestigungsplatte 212 ausgebildet, die vier Durchbrüche 214 aufweist, damit der geräteseitige Steckverbinder 200 beispielsweise an einem Gehäuse (nicht dargestellt) angeschraubt werden kann. An die Befestigungsplatte 212 anschließend ist ein elektromagnetisches Dämpfungselement 106 angeordnet, welches die beiden Leitungen 102 einschließt oder umschließt. Je nach Ausführungsbeispiel weist das Dämpfungselement 106 ein oder zwei Durchbrüche für die Leitungen 102 auf – dies wird in den 5 bis 9 dann deutlicher dargestellt. In 2 shows a three-dimensional representation of another embodiment of a high-voltage connector according to the invention 100 , Arranged on the left in the illustration is a bushing section pointing away from a housing (not shown) 210 , which is set up that a suitable cable-side connector plugged in and with the illustrated device-side connector 200 is coupled. Next to this is a mounting plate 212 trained, the four breakthroughs 214 has, so that the device-side connector 200 For example, on a housing (not shown) can be screwed. To the mounting plate 212 then an electromagnetic damping element 106 arranged, which the two lines 102 includes or encloses. Depending on the embodiment, the damping element 106 one or two openings for the pipes 102 on - this will be in the 5 to 9 then shown more clearly.

Nicht dargestellt ist ein Teil des Gehäuses 108, der das Dämpfungselement 106 zumindest am Außenumfang mit einschließt. Eine weitere Gehäusewand kann auch von einem Abschnitt eines Gehäuses eines Gerätes ausgebildet sein, an der der geräteseitige Steckverbinder 200 angeordnet ist. So ist dann das Dämpfungselement 106 im montierten Zustand (nahezu) komplett von einem Gehäuse umschlossen. Not shown is a part of the housing 108 that the damping element 106 at least on the outer circumference includes. Another housing wall may also be formed by a portion of a housing of a device on which the device-side connector 200 is arranged. So then is the damping element 106 in the assembled state (almost) completely enclosed by a housing.

Die Darstellung in 3 entspricht weitgehend der Darstellung in 1, wobei der Hochvoltsteckverbinder 100 zusätzlich eine dritte Leitung 102 aufweist, die parallel zu den ersten beiden Leitungen 102 angeordnet ist und wie diese im Bereich des Dämpfungselements 106 keinen Leitungsmantel 104 aufweist. Weiterhin ist ein Gesamtschirm 320 dargestellt, der die Leitungen 102 mit ihrem Leitungsmantel 104 und das Dämpfungselement 106 umschließt. Der Gesamtschirm 320 ist eingerichtet, bis an das Gehäuse, an der der Hochvoltsteckverbinder als geräteseitiger Steckverbinder angeordnet ist, herangeführt und an diesen angeschlossen zu werden. The representation in 3 corresponds largely to the representation in 1 , wherein the high-voltage connector 100 in addition a third line 102 which is parallel to the first two lines 102 is arranged and how this in the region of the damping element 106 no cable jacket 104 having. Furthermore, there is a total screen 320 shown the lines 102 with her cable jacket 104 and the damping element 106 encloses. The overall screen 320 is set up to the housing, where the high-voltage connector is arranged as a device-side connector, introduced and connected to this.

4 zeigt wieder eine vereinfachte dreidimensionale Darstellung eines Hochvoltsteckverbinders, ähnlich der Darstellung in 2, sodass auf eine komplette Darstellung der Bezugszeichen verzichtet wird und auf die Beschreibung zu 2 verwiesen wird. Durch gestrichelte, gepunktete Linien sind verschiedene Ausformungen des Dämpfungselements 106 dargestellt. Die durchgezogenen Linien zeigen eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform des Dämpfungselements 106 mit zwei kreisförmigen Leitungsdurchbrüchen 430 für die Leitungen 102. Optional ist nur ein, insbesondere elliptischer, Leitungsdurchbruch 430 ausgeformt, der alle Leitungen 102 umschließt. Optional ist die Grundform beispielsweise elliptisch oder kreisförmig, oder es sind zusätzliche Aussparungen für Befestigungsmittel wie beispielsweise Schrauben vorgesehen. Mit den Befestigungsmitteln kann beispielsweise ein geräteseitiger Steckverbinder 200 mit einem Gehäuse eines nicht dargestellten Geräts verbunden werden. 4 again shows a simplified three-dimensional representation of a high-voltage connector, similar to the representation in 2 , so that a complete representation of the reference signs is dispensed with and to the description 2 is referenced. By dashed, dotted lines are different shapes of the damping element 106 shown. The solid lines show a substantially cuboidal basic shape of the damping element 106 with two circular line breaks 430 for the wires 102 , Optionally, only one, in particular elliptical, line break 430 formed, all lines 102 encloses. Optionally, the basic shape is elliptical or circular, for example, or additional recesses are provided for fastening means such as screws. With the fastening means, for example, a device-side connector 200 be connected to a housing of a device, not shown.

5 mit 10 zeigen Beispiele für eine Formgebung des Dämpfungselements 106. Diese können miteinander kombiniert werden und somit an den entsprechenden Hochvoltsteckverbinder (nicht dargestellt) angepasst werden. So ist in 5 ein ringförmiges Dämpfungselement 106 mit einem kreisförmigen Leitungsdurchbruch 430, in 6 ein elliptisches Dämpfungselement 106 mit einem elliptischen Leitungsdurchbruch 430 und in 7 ein elliptisches Dämpfungselement mit zwei kreisförmigen Leitungsdurchbrüchen 430 dargestellt. Das Dämpfungselement 106 in 8 weist eine im Wesentlichen quaderförmige oder quadratische Grundform mit einem elliptischen Leitungsdurchbruch 430 und Aussparungen 835 an den Ecken auf. Die Aussparungen 835 erlauben eine maximale Größe oder Gewicht in einem bereitstehenden Bauraum, wobei zur Befestigung des Gehäuses bzw. des Hochvoltsteckverbinders an einem Gerät oder dessen Gehäuse entsprechende Aussparungen 835 vorgesehen sind. Das Ausführungsbeispiel in 9 erlaubt eine spätere Montage, da die Leitungen nicht durchgeführt werden müssen, sondern vielmehr eine U-Form erst nach erfolgter Montage durch Verdrehen eines Hebels 940 geschlossen wird. 5 With 10 show examples of a shaping of the damping element 106 , These can be combined with each other and thus adapted to the corresponding high-voltage connector (not shown). So is in 5 an annular damping element 106 with a circular line break 430 , in 6 an elliptical damping element 106 with an elliptical line break 430 and in 7 an elliptical damping element with two circular line breakthroughs 430 shown. The damping element 106 in 8th has a substantially cuboid or square basic shape with an elliptical line breakthrough 430 and recesses 835 at the corners. The recesses 835 allow a maximum size or weight in a space available, wherein for securing the housing or the high-voltage connector to a device or its housing corresponding recesses 835 are provided. The embodiment in 9 allows later assembly, since the lines do not need to be performed, but rather a U-shape only after installation by turning a lever 940 is closed.

Eine weitere Besonderheit ist in 10 dargestellt mit einem Spalt 1050. Eine Breite des Spalts 1050 ist an eine zu dämpfende Frequenz oder ein zu dämpfendes Frequenzband angepasst. Another special feature is in 10 represented with a gap 1050 , A width of the gap 1050 is adapted to a frequency to be damped or a frequency band to be damped.

11 zeigt einen kabelseitigen Steckverbinder 1100 als Variante eines Hochvoltsteckverbinders 100. In einem speziellen Ausführungsbeispiel ist auch in diesen ein Dämpfungselement 106 integriert. 12 zeigt wiederum eine Explosionsdarstellung eines geräteseitigen Steckverbinders 200 mit einem Dämpfungselement 106, wobei zu erkennen ist, wie das Gehäuse 108 auch das Dämpfungselement 108 umschließt. 11 shows a cable-side connector 1100 as a variant of a high-voltage connector 100 , In a specific embodiment, a damping element is also in these 106 integrated. 12 again shows an exploded view of a device-side connector 200 with a damping element 106 , where it can be seen how the housing 108 also the damping element 108 encloses.

Die dargestellten Ausführungsformen stellen eine Lösung für die EMV-Anforderungen und auch für die sogenannten Dämpfungsanforderungen dar. The illustrated embodiments represent a solution for the EMC requirements and also for the so-called damping requirements.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der kabelseitige Steckverbinder im Bereich der Kabel- oder Leitungsdurchführung mittels zweckmäßigerweise eines geflechtartigen Gesamtschirmes versehen, der mit dem metallischen Gehäuseteil des kabelseitigen Steckgehäuses direkt verbunden ist. Das Gesamtschirmgeflecht wiederum ist zweckmäßigerweise mit einem Schrumpfschlauch umgeben. Das Gesamtschirmgeflecht ermöglicht im Gegensatz zu einer getrennten Abschirmung der einzelnen Leitungen des Kabels eine Reduzierung des Leitungsabstandes, was wiederum zu einer Reduzierung der Baugröße der gesamten HV-Steckverbindung führt. Durch die Abschirmung mittels des Gesamtschirmgeflechtes weist die HV-Steckverbindung besonders gute EMV-Eigenschaften auf, was insbesondere im Kraftfahrzeugbereich (Hybrid- oder Elektroantriebe) besonders vorteilhaft ist. Auf der Innenseite des geräteseitigen Steckverbinders (zum Geräteinneren weisende Seite des Steckverbinders) wird um die leistungsführenden HV-Leitungen herum ein Ferrit zur Gewährleistung einer Filterfunktion eingefügt, so sind die EMV-Eigenschaften weiter verbessert. Ein Gesamtschirm wird um den Ferrit herumgeführt, im Bereich des Ferrits weisen die einzelnen Leitungen keinen separaten Schirm auf. In a preferred embodiment, the cable-side connector in the region of the cable or conduit feedthrough is provided by means of expediently a braided overall shield which is directly connected to the metallic housing part of the cable-side plug-in housing. The overall screen mesh in turn is suitably surrounded by a shrink tube. The overall screen mesh, in contrast to a separate shielding of the individual lines of the cable, a reduction of the line spacing, which in turn leads to a reduction in the size of the entire HV connector. Due to the shielding by means of the overall screen mesh, the HV connector has particularly good EMC properties, which is particularly advantageous in the automotive sector (hybrid or electric drives). On the inside of the device-side connector (side of the connector facing the inside of the device) a ferrite is inserted around the high-performance HV lines to ensure a filter function, so the EMC properties are further improved. An overall screen is guided around the ferrite, in the area of the ferrite the individual lines do not have a separate screen.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Hochvoltsteckverbinder High-voltage connector
102 102: Leitung management
104 104: Leitungsmantel, Leitungsschirm Cable sheath, cable shield
106 106: elektromagnetisches Dämpfungselement, Ferrit, Ferritring electromagnetic damping element, ferrite, ferrite ring
108 108: (elektrisch isolierendes) Gehäuse (electrically insulating) housing
200 200: geräteseitiger Steckverbinder device-side connector
210 210: Buchsenabschnitt bushing section
212 212: Befestigungsplatte mounting plate
214 214: Durchbruch, Befestigungsloch Breakthrough, mounting hole
320 320: Gesamtschirm overall screen
430 430: Leitungsdurchbruch Management breakthrough
835 835: Aussparung recess
940 940: Hebel lever
1050 1050: Spalt gap

Claims

High voltage connector ( 100 ; 200 ) for a motor vehicle, in particular an electric vehicle, with - at least one line ( 102 ) adapted to carry a voltage of at least 400 V, and - an electrically insulating housing ( 108 ), characterized by - an electromagnetic damping element ( 106 ) that the at least one line ( 102 ) encloses at least in sections to attenuate electromagnetic emissions, and wherein the damping element ( 106 ) within the housing ( 108 ) is arranged.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to claim 1, with at least one second line ( 102 ), whereby the one line ( 102 ) and the at least second line ( 102 ) one each the respective line ( 102 ) comprehensive cable jacket ( 104 ), and the one line ( 102 ) and the at least second line ( 102 ) a cable with one of the wires ( 102 ) enclosing overall screen ( 320 ), wherein in the region of the electromagnetic damping element ( 106 ) the lines ( 102 ) no cable jacket ( 104 ) and the overall screen ( 320 ) the electromagnetic damping element ( 106 ) outside.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, in which the electromagnetic damping element ( 106 ) in a between an inner wall portion of the housing ( 108 ) and the at least one line ( 102 ) existing space, this at least partially, in particular completely, filling, is arranged.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) According to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnetic damping element ( 106 ) The administration ( 102 ) not touched or at least partially touched.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnetic damping element ( 106 ) is a shaped body formed of at least one magnetic material.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to the preceding claim, characterized in that the magnetic material ferrite is a ferritic compound, in particular manganese-zinc ferrite or nickel-zinc ferrite.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to one of the two preceding claims, characterized in that the electromagnetic damping element ( 106 ) is made of a two-layer, consisting of an inner layer and an outer layer, wherein the inner layer of the magnetic material and the outer layer is a sprayed plastic or a sheet metal jacket to protect the magnetic material from mechanical damage.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an outer contour of the electromagnetic damping element ( 106 ) has an at least partially round and / or an at least partially rectangular cross-section.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnetic damping element ( 106 ) as a ring, hollow cylinder or cuboid with a substantially circular, elliptical or rectangular recess ( 835 ) is formed.

High voltage connector ( 100 ; 200 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electromagnetic damping element ( 106 ) a continuous gap ( 1050 ) from an outer periphery to an inner periphery, wherein the gap thickness is tuned to a specific frequency to be filtered.