DE29804377U1 - Electrical cable - Google Patents

Electrical cable

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Description

Elektrisches KabelElectrical cable

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kabel, in das ein ein Halbleitersystem aufweisender, elektronischer Halbleiterschalter zur Steuerung beziehungsweise Unterbrechung des Stromflusses geschaltet ist.The invention relates to an electrical cable into which an electronic semiconductor switch comprising a semiconductor system is connected for controlling or interrupting the flow of current.

Zum Schalten des Stromflusses in einem stromführenden Kabel werden üblicherweise Halbleiterbauelemente wie zum Beispiel Transistoren, Tyristoren und dergleichen verwendet, an die die Kabelenden angeschlossen werden. Wegen des an einem Halbleiterschalter auch in durchgeschaltetem Zustand vorhandenen Spannungsabfalls ergibt sich eine Verlustleistung, die bei gegebenen Spannungsabfall dem Quadrat des fließenden Stromes proportional ist. Bei Hochstromanwendungen ist es deshalb erforderlich, das oder die Halbleiterbauelemente mit einer Kühlung zu versehen, um die anfallende Verlustwärme abführen zu können.To switch the flow of current in a current-carrying cable, semiconductor components such as transistors, thyristors and the like are usually used, to which the cable ends are connected. Because of the voltage drop that exists on a semiconductor switch even when it is switched on, there is a power loss that is proportional to the square of the current flowing for a given voltage drop. In high-current applications, it is therefore necessary to provide the semiconductor component(s) with cooling in order to be able to dissipate the resulting heat loss.

Das Gehäuse des oder der Halbleiterschalter mit den zusätzlichen Kühlelementen erfordert einen vergleichsweise hohen Platzbedarf, so daß ein Einsatz unter beengten Verhältnissen nicht möglich ist.The housing of the semiconductor switch(es) with the additional cooling elements requires a comparatively large amount of space, so that use in confined spaces is not possible.

0 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stromfluß in einem elektrischen Kabel mit Hilfe eines Halbleiterschalters beeinflussen0 The object of the present invention is to influence the current flow in an electrical cable using a semiconductor switch

anm \ CK000172note \ CK000172

zu können, wobei der erforderlich Halbleiterschalter nur einen geringen Platzbedarf hat und wobei Kühlkörper nicht erforderlich sind.to be able to do this, whereby the required semiconductor switch requires only a small amount of space and whereby heat sinks are not required.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Halbleiterschalter in den Verlauf des Kabels integriert ist und zwar dadurch, daß sein Halbleitersystem an den Stirnenden einer Kabeltrennstelle kontaktiert ist.
Es wird hierbei ein Halbleitersystem ohne das bei Leistungshalbleitern sonst vorgesehene Gehäuse verwendet und zwischen die Kabelenden eingefügt. Bei einem Leistungs-Feldeffekttransistor würde ™ somit die Kathode mit dem einen Kabelende und die Anode mit dem anderen Kabelende verbunden sein. Über das Gate kann der Halbleiterschalter angesteuert und mehr oder weniger leitend gesteuert oder gesperrt werden. Da das Halbleitersystem insbesondere flächigen Kontakt zu den Kabelenden hat, wird die auftretende Verlustwärme praktisch unmittelbar vom Halbleitersystem auf die angrenzenden Kabelstränge abgeführt, so daß platzaufwendige Kühlelemente entbehrlich sind.
To solve this problem, it is proposed that the semiconductor switch is integrated into the cable path by having its semiconductor system contacted at the front ends of a cable separation point.
A semiconductor system is used without the housing normally used for power semiconductors and is inserted between the cable ends. In a power field effect transistor, the cathode would thus be connected to one end of the cable and the anode to the other end. The semiconductor switch can be controlled via the gate and controlled or blocked to a greater or lesser extent. Since the semiconductor system has particularly flat contact with the cable ends, the heat loss that occurs is dissipated almost immediately from the semiconductor system to the adjacent cable strands, so that space-consuming cooling elements are unnecessary.

0 Beim Stand der Technik mit Verwendung von diskreten Halbleiter-Bauelementen erfolgt die Wärmeübertragung zunächst vom Halbleitersystem auf das Bauelementegehäuse und von diesem auf einen damit ^ verbundenen Kühlkörper. Bei Halbleiterbauelementen für hohe Ströme weist das Gehäuse Anschlüsse in Form von Schraubstutzen und 5 Kabelschellen auf, an die die Kabelstränge des stromführenden Kabels angeschlossen werden.0 In the state of the art using discrete semiconductor components, the heat transfer first takes place from the semiconductor system to the component housing and from there to a heat sink connected to it. ^ In the case of semiconductor components for high currents, the housing has connections in the form of screw connectors and 5 cable clamps to which the cable strands of the current-carrying cable are connected.

Gegenüber dieser bekannten Anordnung sind bei dem in das Kabel integrierten Halbleiterschalter gemäß der vorliegenden Erfindung wesentlich kürzere Wärmeübertragungswege vorhanden und auch der 0 Fortfall eines separaten Kühlkörpers, da die kontaktiertenCompared to this known arrangement, the semiconductor switch integrated into the cable according to the present invention has significantly shorter heat transfer paths and also eliminates the need for a separate heat sink, since the contacted

Kabelstränge selbst den oder die Kühlkörper bilden. Auch ist der Spannungsabfall in durchgeschaltetem Zustand des Halbleiterschalters durch diese in das Kabel integrierte Anordnung des Halbleitersystems minimiert.
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Cable harnesses themselves form the heat sink(s). The voltage drop when the semiconductor switch is switched on is also minimized by this arrangement of the semiconductor system integrated into the cable.
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Zweckmäßigerweise ist das Halbleitersystem plattenförmig und weist flachseitige, äußere, insbesondere parallele Anschlußflächen auf, die vorzugsweise als Kontakte ausgebildet sind.The semiconductor system is expediently plate-shaped and has flat-sided, external, in particular parallel connection surfaces, which are preferably designed as contacts.

Solche, in an sich bekannter Bauweise ausgeführten Halbleitersysteme lassen sich besonders gut in die Trennstelle zwischen den Kabelstrangenden einfügen und mit diesen kontaktieren. Bei kleinflächigem Querschnitt des Kabels könnte die Kontaktierung zwar auch durch Löten erfolgen, bevorzugt ist jedoch eine flächige Druckkontakt-Kontaktierung vorgesehen, weil dadurch mechanische SpannungendurchunterschiedlichethermischeAusdehnungskoeffizienten der an der Kontaktstelle aneinandergrenzenden Materialien vermieden ™ werden.Such semiconductor systems, which are designed in a known manner, can be particularly well inserted into the separation point between the cable harness ends and contacted with them. If the cable has a small cross-section, contact could also be made by soldering, but surface pressure contact is preferred because this avoids mechanical stresses caused by different thermal expansion coefficients of the materials adjacent to one another at the contact point.

Für eine Druckkontaktierung sind auch an den Kabelenden der Kabeltrennstelle Druckkontaktflächen zum Kontaktieren der Druckkontakte des Halbleitersystems vorgesehen.For pressure contact, pressure contact surfaces are also provided at the cable ends of the cable separation point to contact the pressure contacts of the semiconductor system.

Dabei besteht die Möglichkeit, daß an der Kabeltrennstelle die Stirnflächen der Kabelenden selbst als Druckkontaktflächen ausgebildet sind und daß diese Druckkontaktflächen gegebenenfalls eine Oberflächenbeschichtung aufweisen. In diesem Fall sind die 0 Stirnenden der Kabelstränge z.B. durch Planschleifen oder bei mehradrigen Kabeln durch Verdichten und Planschleifen sowie gegebenenfalls durch Aufbringen einer Oberflächenbeschichtung ausIt is possible that the front faces of the cable ends are designed as pressure contact surfaces at the cable separation point and that these pressure contact surfaces may have a surface coating. In this case, the front ends of the cable strands are, for example, prepared by surface grinding or, in the case of multi-core cables, by compacting and surface grinding and, if necessary, by applying a surface coating made of

^ für den jeweiligen Anwendungsfall geeignetem Kontaktmaterial bearbeitet, so daß eine bestmögliche Kontaktgabe mit den Druck-Gegenkontakten des Halbleitersystems möglich ist.^ contact material suitable for the respective application so that the best possible contact with the pressure counter contacts of the semiconductor system is possible.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Kabelenden mit Anschlußstücken versehen sind, die an ihren freien Enden Kontaktflächen zum Kontaktieren der Druckkontakte des Halbleitersysteras und an ihren anderen Enden vorzugsweise 0 Crimpanschlüsse für die Kabelenden aufweisen.According to another embodiment of the invention, it is provided that the cable ends are provided with connectors which have contact surfaces at their free ends for contacting the pressure contacts of the semiconductor system and preferably crimp connections for the cable ends at their other ends.

Durch diese Anschlußstücke ist das Konfektionieren der Kabelenden für eine Kontaktierung des Halbleitersystems vereinfacht, da sie einerseits speziell auf die Belange einer guten Druckkontaktgabe am Halbleitersystem und andererseits für einen problemlosen, schnell 5 vorzunehmenden Anschluß an die Kabelenden ausgebildet sein können.These connectors simplify the preparation of the cable ends for contacting the semiconductor system, since they can be specially designed to ensure good pressure contact on the semiconductor system on the one hand and for problem-free, quick connection to the cable ends on the other.

Zweckmäßigerweise ist an der Kabeltrennstelle mit dem dazwischen befindlichen Halbleitersystem wenigstens ein diese Trennstelle isolierend überbrückendes Halte- und Druckmittel vorgesehen, daß vorzugsweise durch ein Gehäuse gebildet ist,, daß an den beidem Kabelenden oder dergleichen angreift. Die Kabel trennstelle mit dem dazwischen befindlichen Halbleitersystem ist damit mechanisch stabilisiert und bei Ausbildung eines Gehäuses auch gegen äußere Einflüsse geschützt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Halbleitersystem mit einer Auswerte- und Steuerschaltung verbunden ist, die vorzugsweise durch eine anwenderspezifische, integrierte Schaltung
It is expedient to provide at least one holding and pressure means which bridges the separation point in an insulating manner at the cable separation point with the semiconductor system located therebetween, which is preferably formed by a housing which engages the two cable ends or the like. The cable separation point with the semiconductor system located therebetween is thus mechanically stabilized and, if a housing is formed, also protected against external influences.
A further development of the invention provides that the semiconductor system is connected to an evaluation and control circuit, which is preferably implemented by a user-specific integrated circuit

^ (ASIC) gebildet ist, die insbesondere innerhalb des Gehäuses untergebracht ist.^ (ASIC) is formed, which is housed in particular within the housing.

Mit Hilfe der Auswerte- und Steuerschaltung kann der Halbleiterschalter angesteuert und über eine Strommessung auch eine Überwachung des Stromflusses durch das Kabel und über den Halbleiterschalter vorgenommen werden. Dabei kann die Ansteuerung des Halbleiterschalters bei Überschreiten eines vorgebbaren Stromgrenzwertes unterbrochen werden, so daß der Halbleiterschalter sperrt und den Stromfluß unterbricht. Zusätzlich zu der Strom-Schwell-oder Grenzwertüberwachung kann auch eine Stromgradientenüberwachung vorgenommen, um zu unterscheiden, ob es sich um einen Verbraucher-With the help of the evaluation and control circuit, the semiconductor switch can be controlled and the current flow through the cable and via the semiconductor switch can be monitored using a current measurement. The control of the semiconductor switch can be interrupted if a predefined current limit is exceeded, so that the semiconductor switch blocks and interrupts the current flow. In addition to the current threshold or limit value monitoring, a current gradient monitoring can also be carried out in order to distinguish whether it is a consumer

^ Spitzenstrom, z.B. beim Einschalten handelt oder um einen Kurzschlußstrom, bei dem der Stromfluß durch Sperren des Halbleiterschalters unterbrochen werden soll.^ Peak current, e.g. when switching on, or a short-circuit current where the current flow is to be interrupted by blocking the semiconductor switch.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß wenigstens einer der beiden an den Halbleiterschalter angeschlossenen Kabelstränge eine Isolierung mit einer darin integrierten, leitenden 0 Schutzschicht aufweist, die mit der Auswert- und Steuerschaltung elektrisch verbunden ist. Somit kann erfaßt werden, ob das mit der Schutzschicht versehene Kabel verletzt und dabei mit elektrisch leitenden, auf einem elektrischen Gegenpotential befindlichen Teilen in Berührung gekommen ist oder aber die leitende Verbindung zwischen 5 Schutzschicht und Auswerte- und Steuerschaltung unterbrochen ist.An advantageous embodiment of the invention provides that at least one of the two cable strands connected to the semiconductor switch has insulation with a conductive protective layer integrated therein, which is electrically connected to the evaluation and control circuit. It can thus be detected whether the cable provided with the protective layer has been damaged and has come into contact with electrically conductive parts with an electrical counter-potential, or whether the conductive connection between the protective layer and the evaluation and control circuit has been interrupted.

Damit kann eine bereichsweise Crash-Überwachung z.B. bei Kraftfahrzeugen realisiert werden.This makes it possible to implement area-specific crash monitoring, e.g. in motor vehicles.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.Additional embodiments of the invention are set out in the further subclaims. The invention and its essential details are explained in more detail below with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt:The only figure shows:

eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines elektrischen Kabels mit in dessen Verlauf angeordnetem Halbleiterschalter.a sectional side view of an electrical cable with a semiconductor switch arranged in its course.

Die Figur zeigt ein elektrisches Kabel 1, das an einer Trennstelle 2 unterbrochen und dort mit einem Halbleiterschalter 3 kontaktiert ist. Der Halbleiterschalter ist als scheiben- oder plattenförmiges Halbleitersystem 4 zwischen die Stirnenden 5 und 6 von Kabel-Anschlußstücken 7 eingesetzt. Der Durchmesser des platten- oder tablettenförmigen Halbleitersystems 4 ist zweckmäßigerweise an den Außendurchmesser des Kabels angepaßt, so daß eine axial weitestgehend 0 gleichbleibende Querschnittsform des Kabels mit integriertem Halbleiterschalter 3 vorhanden isf.The figure shows an electrical cable 1 which is interrupted at a separation point 2 and is contacted there with a semiconductor switch 3. The semiconductor switch is inserted as a disk- or plate-shaped semiconductor system 4 between the front ends 5 and 6 of cable connectors 7. The diameter of the plate- or tablet-shaped semiconductor system 4 is expediently adapted to the outer diameter of the cable, so that the cross-sectional shape of the cable with integrated semiconductor switch 3 is as axially constant as possible.

Das Halbleitersystem 4 kann ein in MOSFET-Technologie hergestellter ^ Feldeffekttransistor sein, wobei auch die Möglichkeit besteht, daß das Halbleitersystem mehrere auf einem Wafer parallel geschaltete Halbleiterelemente aufweist, die ein Halbleiterarry bilden. Die spezielle Ausführungsform des Halbleitersystems 4 kann den jeweiligen Anwendungsfällen entsprechend ausgeführt sein.The semiconductor system 4 can be a field effect transistor manufactured using MOSFET technology, whereby it is also possible for the semiconductor system to have several semiconductor elements connected in parallel on a wafer, which form a semiconductor array. The specific embodiment of the semiconductor system 4 can be designed to suit the respective application.

Eine bevorzugte Anwendung ist der Einsatz in Verbindung mit einem Hochstromleiter, so daß dementsprechend auch das Halbleitersystem 0 4 für die auftretenden Ströme dimensioniert sein muß.A preferred application is the use in conjunction with a high-current conductor, so that the semiconductor system 0 4 must be dimensioned accordingly for the currents occurring.

Mit Hilfe des Halbleiterschalters 3 kann der Stromfluß in dem Kabel 1 gesteuert bzw. unterbrochen werden. Der Halbleiterschalter 3 ist mit seinem Halbleitersystem 4 in den praktisch gestreckten Verlauf des Kabels 1 integriert, indem es mit seinen Flachseiten 8 und 9 5 mit den Stirnenden 5 und 8 der Anschlußstücke 7 direkt kontaktiert.With the help of the semiconductor switch 3, the current flow in the cable 1 can be controlled or interrupted. The semiconductor switch 3 with its semiconductor system 4 is integrated into the practically stretched course of the cable 1, in that its flat sides 8 and 9 5 make direct contact with the front ends 5 and 8 of the connectors 7.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Druckkontaktierung vorgesehen, d.h., daß die Anschlußstücke 7 zu dem Halbleitersystem 4 hin druckbeauschlagt sind. Dies kann durch ein die TrennstelleIn the present embodiment, pressure contact is provided, i.e. the connection pieces 7 are pressurized towards the semiconductor system 4. This can be achieved by a separation point

2 überbrückendes Gehäuse 10 erfolgen, in dem bedarfweise an den Kabelenden oder den Kabelanschlußstücken 7 angreifende Druckmittel, z.B. Druckfedern (hier nicht dargestellt) angeordnet sind. Beispielsweise könnten solche Druckfedern zwischen ringförmigen Ansätzen 11 an den Anschlußstücken 7 und Gehäuseeinformungen eingesetzt sein.2 bridging housing 10, in which pressure media, e.g. compression springs (not shown here), are arranged to act on the cable ends or the cable connectors 7 as required. For example, such compression springs could be inserted between ring-shaped projections 11 on the connectors 7 and housing recesses.

Ist das Halbleitersystem 4 als Feldeffekttransistor ausgebildet, wobei auch eine größere Anzahl von Einzelhalbleiterelementen, dieIf the semiconductor system 4 is designed as a field effect transistor, whereby a larger number of individual semiconductor elements, the

W zur Erhöhung der Strombelastbarkeit parallel geschaltet sind, das Halbleitersystem bilden können, so bildet die eine Flachseite 8 des Halbleitersystems beispielsweise den Anodenanschluß und die andere Flachseite 9 den Kathodenanschluß. Ein dritter Anschluß am Halbleitersystem 4 bildet den Gateanschluß 13, über den der Halbleiterschalter 3 gesteuert werden kann. W are connected in parallel to increase the current carrying capacity, can form the semiconductor system, for example, one flat side 8 of the semiconductor system forms the anode connection and the other flat side 9 the cathode connection. A third connection on the semiconductor system 4 forms the gate connection 13, via which the semiconductor switch 3 can be controlled.

Im Ausführungsbeispiel ist der Halbleiterschalter 3 mit einer Auswerte- und Steuerschaltung 14 verbunden, die vorzugweise durch eine anwenderspezifische, integrierte Schaltung gebildet sein kann. Damit kann auch eine Überwachung des im elektrischen Kabel über den Halbleiterschalter 3 fließenden Stromes erfolgen. Weiterhin — kann ein Stromgrenzwert überwacht werden sowie eine Stromgradientenüberwachung vorgenommen werden. Dies kann je nach Anwendung erfolgen 5 und es besteht damit die Möglichkeit, den Stromfluß innerhalb des Kabels zu beeinflussen, bedarfsweise auch zu unterbrechen.
Die Auswerte- und Steuerschaltung 14 ist zweckmäßigerweise über einen BUS-Anschluß 15 an eine zentrale Steuereinrichtung anschließbar. Die Auswerte- und Steuerschaltung 14 ist weiterhin mit einer 0 Anzeigeeinrichtung, im Ausführungsbeispiel mit einer Leuchtdiode 16 verbunden, über die eine Statusanzeige erfolgen kann anhand der erkennbar ist, ob der Halbleiterschalter 3 sperrt oder leitet. Dauerlicht könnte beispielsweise bedeuten, daß der Halbleiterschalter
In the exemplary embodiment, the semiconductor switch 3 is connected to an evaluation and control circuit 14, which can preferably be formed by a user-specific, integrated circuit. This can also be used to monitor the current flowing in the electrical cable via the semiconductor switch 3. Furthermore, a current limit value can be monitored and a current gradient can be monitored. This can be done depending on the application 5 and it is therefore possible to influence the flow of current within the cable and even to interrupt it if necessary.
The evaluation and control circuit 14 can be conveniently connected to a central control device via a BUS connection 15. The evaluation and control circuit 14 is also connected to a display device, in the exemplary embodiment to a light-emitting diode 16, via which a status display can be made, which can be used to determine whether the semiconductor switch 3 is blocking or conducting. Continuous light could mean, for example, that the semiconductor switch

3 den Stromfluß unterbrochen hat, während eine blinkende Leuchtdiode 16 auf einen internen Deffekt hinweist.3 has interrupted the current flow, while a flashing LED 16 indicates an internal defect.

Der in der Zeichnungsfigur linke Kabelstrang des Kabels 1 weist eine in seiner Isolierung 17 integrierte, leitende SchutzschichtThe left-hand cable harness of cable 1 in the drawing has a conductive protective layer integrated into its insulation 17

18 auf, die innerhalb des Gehäuses 10 über einen elektrischen Leiter18, which is connected within the housing 10 via an electrical conductor

19 mit der Auswerte- und Steuerschaltung 14 verbunden ist. Damit ist beispielsweise bei Einsatz des elektrischen Kabels mit integriertem Halbleiterschalter 3 als Hochstromkabel in einem Kraftfahrzeug die Möglichkeit gegeben, eine bereichsweise Crashüberwachung durchzuführen. Wird dabei durch die Auswerte- und Steuerschaltung ein Kurzschluß zwischen der leitenden Schutzschicht und Masse oder eine Unterbrechung der Schutzschicht 18 registriert, kann der Halbleiterschalter durch die Auswerte- und Steuerschaltung19 is connected to the evaluation and control circuit 14. This makes it possible, for example, to use the electrical cable with integrated semiconductor switch 3 as a high-current cable in a motor vehicle to carry out crash monitoring in certain areas. If the evaluation and control circuit registers a short circuit between the conductive protective layer and ground or an interruption in the protective layer 18, the semiconductor switch can be activated by the evaluation and control circuit

™ 14 gesperrt und somit der Stromfluß unterbrochen werden, ehe das Kabel selbst mit seinem Leiter in elektrischem Kontakt mit Masse gelangt und dann ein hoher Strom fließen würde, der unter Umständen zu einem Brand führen kann. Da aber auch der Stromfluß im Kabel selbst überwacht wird und bei Überschreiten eines zulässigen Stromes ein Unterbrechen des Stromflusses durch Sperren des Halbleiterschalters erfolgt, ist praktisch eine doppelte Absicherung vorhanden. Das Kabel 1 kann ein innerhalb des Kraftfahrzeuges verlegtes Batteriekabel sein, in dessen Verlauf ein oder mehrere, integrierte Halbleiterschalter 3 mit Auswerte- und Steuerschaltung und dergleichen vorgesehen sind. Dabei besteht die Möglichkeit, daß™ 14 blocked and thus the flow of current interrupted before the cable itself with its conductor comes into electrical contact with ground and a high current would then flow, which could potentially lead to a fire. However, since the flow of current in the cable itself is also monitored and if a permissible current is exceeded, the flow of current is interrupted by blocking the semiconductor switch, there is practically double protection. The cable 1 can be a battery cable laid inside the motor vehicle, along the course of which one or more integrated semiconductor switches 3 with evaluation and control circuits and the like are provided. There is the possibility that

^ das Kabel mit integriertem Hableiterschalter auf einer Seite des^ the cable with integrated semiconductor switch on one side of the

Halbleitersystems an eine Batterieklemme angeschlossen und mit der anderen Seite mit Verbrauchern verbunden ist, so daß im Bedarfsfall eine elektrische Trennung der Batterie vom Bordnetz möglich ist. Die elektrische Trennung kann durch Ansteuern des Halbleiterschalters wieder rückgängig gemacht werden.Semiconductor system is connected to a battery terminal and connected to consumers on the other side, so that the battery can be electrically separated from the vehicle electrical system if necessary. The electrical separation can be reversed by activating the semiconductor switch.

0 Wie bereits vorerwähnt, ist zur mechanischen Stabilisierung und zur Halterung der Kabelenden das Gehäuse 10 vorgesehen, das im Ausführungsbeispiel etwa hülsenförmig ausgebildet ist. Es umschließt die Trennstelle 2 mit dem dazwischen befindlichen Halbleitersystem 4, so daß die innerhalb des Gehäuses befindlichen Teile vor äußeren 5 Einf lüssengeschützt untergebracht sind. Zur Zugentlastung inaxialer0 As already mentioned, the housing 10 is provided for mechanical stabilization and for holding the cable ends, which in the exemplary embodiment is designed in the shape of a sleeve. It encloses the separation point 2 with the semiconductor system 4 located between them, so that the parts located inside the housing are protected from external 5 influences. For strain relief of inaxial

Richtung hintergreifen die Gehäuseeinformungen 12 die ringförmigen Ansätze 11 der Kabel-Anschlußstücke 7, so daß hier eine formschlüssige Verbindung vorhanden ist. Nach außen beabstandet zu diesen Formschluß-Verbindungsstellen zum Haltern in axialer Richtung, stützen Gehäusedurchführungen 2 0 die beiden Kabelstränge ab. Gut zu erkennen ist in der Zeichnung noch, daß die Kabelenden bzw. deren Leiter 21 über eine Crimpverbindung 22 jeweils mit einem Anschlußstück 7 verbunden sind.In the axial direction, the housing recesses 12 engage behind the ring-shaped projections 11 of the cable connectors 7, so that a positive connection is present here. At a distance to the outside from these positive connection points for holding in the axial direction, housing bushings 20 support the two cable strands. It can also be clearly seen in the drawing that the cable ends or their conductors 21 are each connected to a connector 7 via a crimp connection 22.

Auch die Auswerte- und Steuerschaltung 14 sowie die Leuchtiode 16 sind innerhalb des Gehäuses geschützt untergebracht.The evaluation and control circuit 14 as well as the LED 16 are also protected within the housing.

w I Ansprüche w I Claims

Claims (19)

AnsprücheExpectations 1. Elektrisches'Kabel, in das ein ein Halbleitersystem aufweisender, elektronischer Halbleiterschalter zur Steuerung beziehungsweise Unterbrechung des Stromflusses geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterschalter (3) in den Verlauf des Kabels (1) integriert ist und zwar dadurch, daß sein Halbleitersystem (4) an den Stirnenden (5,6) einer Kabeltrennstelle (2) kontaktiert'ist.1. Electrical cable into which an electronic semiconductor switch having a semiconductor system is connected for controlling or interrupting the flow of current, characterized in that the semiconductor switch (3) is integrated into the course of the cable (1) in that its semiconductor system (4) is contacted at the front ends (5, 6) of a cable separation point (2). 2. Kabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersystem (4) plattenförmig ist und flachseitige, äußere, insbesondereparallele Anschlußflächen(8,9) aufweist, die vorzugsweise als Druckkontakte ausgebildet sind.2. Cable according to claim 1, characterized in that the semiconductor system (4) is plate-shaped and has flat-sided, external, in particular parallel connection surfaces (8, 9), which are preferably designed as pressure contacts. 3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kabelenden der Kabeltrennstelle (2) Druckkontaktflächen zum Kontaktieren der Druckkontakte des Halbleitersystem (4) vorgesehen sind.3. Cable according to claim 1 or 2, characterized in that pressure contact surfaces are provided at the cable ends of the cable separation point (2) for contacting the pressure contacts of the semiconductor system (4). _ 4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kabeltrennstelle (2) die Stirnflächen der Kabelenden 5 selbst als Druckkontaktflächen ausgebildet sind und daß diese Druckkontaktflächen gegebenenfalls eine Oberflächenbeschichtung aufweisen._ 4. Cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that at the cable separation point (2) the end faces of the cable ends 5 themselves are designed as pressure contact surfaces and that these pressure contact surfaces optionally have a surface coating. 5. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,5. Cable according to one of claims 1 to 4, characterized in 0 daß der Querschnitt des Halbleitersystem (4) etwa an den des Kabels angepaßt ist.0 that the cross-section of the semiconductor system (4) is approximately adapted to that of the cable. 6. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kabeltrennstelle (2) wenigstens ein diese isolierend 5 überbrückendes Halte- und Druckmittel vorgesehen ist, das6. Cable according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one holding and pressure means is provided at the cable separation point (2) which bridges the cable separation point in an insulating manner and which &iacgr;&ogr;&iacgr;&ogr; vorzugsweise durch ein Gehäuse (10) gebildet ist, das jeweils an einem Kabelende oder dergleichen angreift.preferably formed by a housing (10) which engages at each cable end or the like. 7. Kabel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Kabeltrennstelle überbrückende Gehäuse (10) oder dergleichen hülsenförmig ausgebildet ist und mit den Kabelenden oder dergleichen zumindest zur Zugentlastung in axialer Richtung vorzugsweise formschlüssig verbunden ist.7. Cable according to claim 6, characterized in that the housing (10) or the like bridging the cable separation point is designed in the form of a sleeve and is connected to the cable ends or the like, preferably in a form-fitting manner, at least for strain relief in the axial direction. 8. Kabel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses (10) Druckmittel zur Druckbeaufschlagung8. Cable according to claim 6 or 7, characterized in that within the housing (10) pressure means for pressurizing W der Kabelenden oder dergleichen zu dem dazwischen befindlichen Halbleitersystem (4) hin vorgesehen sind, vorzugsweise Druckfedern. W of the cable ends or the like to the semiconductor system (4) located therebetween, preferably compression springs. 9. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabelenden mit Anschlußstücken (7) versehen sind, die an ihren freien Enden Kontaktflächen (5,6) zum Kontaktieren der Druckkontakte (8,9) des Halbleitersystem (4) und an ihren 0 anderen Enden vorzugsweise Crimpanschlüsse (22) für die Kabelenden aufweisen.9. Cable according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cable ends are provided with connectors (7) which have contact surfaces (5, 6) at their free ends for contacting the pressure contacts (8, 9) of the semiconductor system (4) and preferably crimp connections (22) for the cable ends at their other ends. _ 10. Kabel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstücke (7) Vorsprünge (11) und/oder Einformungen zum 5 formschlüssigen Verbinden mit dem Gehäuse und/oder als Angriffsstellen für das oder die Druckmittel aufweisen._ 10. Cable according to claim 9, characterized in that the connecting pieces (7) have projections (11) and/or recesses for positive connection to the housing and/or as attack points for the pressure medium or mediums. 11. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersystem (4) mit einer Auswerte-0 und Steuerschaltung (14) verbunden ist, die vorzugsweise durch eine anwenderspezifische, integrierte Schaltung (ASIC) gebildet ist und die insbesondere innerhalb des Gehäuses (10) untergebracht ist.11. Cable according to one of claims 1 to 10, characterized in that the semiconductor system (4) is connected to an evaluation and control circuit (14), which is preferably formed by a user-specific integrated circuit (ASIC) and which is accommodated in particular within the housing (10). 5 5 12. Kabel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die12. Cable according to claim 11, characterized in that the Auswerte- und Steuerschaltung (14) mit einer vorzugsweise durch wenigstens eine Leuchtdiode (16) gebildeten Statusanzeige verbunden ist.Evaluation and control circuit (14) is connected to a status display preferably formed by at least one light-emitting diode (16). 13. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der beiden an den Halbleiterschalter (3) angeschlossenen Kabelstränge eine Isolierung (17) mit einer darin integrierten, leitenden Schutzschicht (18) aufweist, die mit der Auswerte- und Steuerschaltung (14) elektrisch verbunden ist.13. Cable according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least one of the two cable strands connected to the semiconductor switch (3) has an insulation (17) with a conductive protective layer (18) integrated therein, which is electrically connected to the evaluation and control circuit (14). P 14. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuerschaltung (14) an einen Steuerbus (15) angeschlossen ist.P 14. Cable according to one of claims 1 to 13, characterized in that the evaluation and control circuit (14) is connected to a control bus (15). 15. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersystem (4) in MOSFET-Technologie hergestellt ist und wenigstens einen Feldeffekttransistor aufweist.15. Cable according to one of claims 1 to 14, characterized in that the semiconductor system (4) is manufactured using MOSFET technology and has at least one field effect transistor. 16. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitersystem (4) mehrere vorzugsweise auf einem Wafer parallelgeschaltete Halbleiterelemente aufweist und vorzugsweise als Halbleiterarray ausgebildet ist.16. Cable according to one of claims 1 to 15, characterized in that the semiconductor system (4) has several semiconductor elements preferably connected in parallel on a wafer and is preferably designed as a semiconductor array. 17. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (1) ein Hochstromkabel ist, vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug.17. Cable according to one of claims 1 to 16, characterized in that the cable (1) is a high-current cable, preferably for a motor vehicle. 0 18. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel ein innerhalb eines Kraftfahrzeugs verlegtes Batteriekabel ist, in dessen Verlauf ein oder mehrere, integrierte Halbleiterschalter (3), insbesondere mit Auswerte- und Steuerschaltung (14) und dergleichen vorgesehen 5 sind.0 18. Cable according to one of claims 1 to 17, characterized in that the cable is a battery cable laid inside a motor vehicle, in the course of which one or more integrated semiconductor switches (3), in particular with evaluation and control circuits (14) and the like, are provided. 19. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel mit integriertem Halbleiterschalter (3) auf einer Seite des Halbleitersystems (4) an eine Batterieklemme angeschlossen und mit der anderen Seite mit Verbrauchern verbunden ist.19. Cable according to one of claims 1 to 18, characterized in that the cable with integrated semiconductor switch (3) is connected to a battery terminal on one side of the semiconductor system (4) and is connected to consumers on the other side. PatentanwalPatent Attorney
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