EP4466750A1 - Steckverbinder zum verbinden von hochvoltkomponenten - Google Patents

Steckverbinder zum verbinden von hochvoltkomponenten

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Publication number
EP4466750A1
EP4466750A1 EP23700782.8A EP23700782A EP4466750A1 EP 4466750 A1 EP4466750 A1 EP 4466750A1 EP 23700782 A EP23700782 A EP 23700782A EP 4466750 A1 EP4466750 A1 EP 4466750A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connection
connector
voltage
connections
voltage component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23700782.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Hirschmann
Benjamin Drescher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAN Truck and Bus SE filed Critical MAN Truck and Bus SE
Publication of EP4466750A1 publication Critical patent/EP4466750A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556—Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6553—Terminals or leads
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • the invention relates to a connector. Furthermore, the invention relates to a system and a motor vehicle, each with such a connector.
  • Electrical energy stores for motor vehicles are well known in the prior art.
  • Such energy storage devices usually consist of a large number of battery cells that are electrically connected to one another.
  • B. can be grouped in the form of battery modules.
  • the battery cells or battery modules can be interconnected, for example, via cable harnesses, rails or other connecting lines.
  • a first independent aspect relates to a connector.
  • the plug connector is preferably used to connect a high-voltage component (eg a high-voltage energy store) and a further high-voltage component (eg a further high-voltage energy store or a high-voltage distributor) of a motor vehicle.
  • a high-voltage component eg a high-voltage energy store
  • a further high-voltage component eg a further high-voltage energy store or a high-voltage distributor
  • the Plug connector can be used to form a preferably reversible plug connection between a high-voltage component of a motor vehicle and a further high-voltage component of the motor vehicle.
  • a high-voltage component can preferably be understood to mean a component that is or can be operated with an AC voltage between 30 V and 1 kV and/or with a DC voltage between 60 V and 1.5 kV, particularly preferably between 400 V and 850 V.
  • the plug connector has a plurality of connections, which in the following can be referred to as a plurality of “first” connections for better differentiation.
  • the multiple first connections are preferably used to connect to the high-voltage component. For this purpose, it can have a connection point with connections corresponding to the first connections.
  • the plug connector has a number of further connections, which can be referred to below as a number of “second” connections.
  • the multiple second connections are preferably used for connecting to the additional high-voltage component.
  • the additional high-voltage component can also have a connection point with connections that correspond to the second connections.
  • the plug connector has a plurality of connecting lines, each of which electrically or fluidly connects one of the plurality of first connections and one of the plurality of second connections to one another.
  • the plurality of first and second connections can thus be looped through or connected via the plurality of connecting lines.
  • the plurality of connecting lines can, for example, comprise busbars, cables, pipes and/or hose lines.
  • the connector further includes a connector housing, preferably arcuate (e.g., U-shaped), surrounding the plurality of connecting leads. I.e. the several connecting lines can be encased by the plug connector housing, whereby contact protection for the connecting lines can be provided in an advantageous manner.
  • the connector housing is self-supporting, i. H. preferably without additional supports, beams or similar. stable.
  • the aforementioned connector housing has a connection head, which can be referred to below as the “first” connection head for better differentiation.
  • the plurality of first connections should be accommodated in the first connection head.
  • the first connection head can, for. B. in the form of a plug (male) or as a clutch (female).
  • the connector housing has a further connection head, which can be referred to below as the “second” connection head.
  • the plurality of second connections should be accommodated in the second connection head.
  • the second connection head can also be B. in the form of a plug (male) or as a clutch (female).
  • the connector housing has a connection area via which the first and second connection heads are connected to one another.
  • the connection area can thus form a mechanical connection between the first and second connection head or extend between the first and second connection head.
  • the connector is characterized in that the connection area includes a preferably straight, rigid intermediate section. That is, the intermediate section can thus preferably be dimensionally stable and/or not flexible.
  • a device that is as rigid as possible e.g. in the form of a plug bridge
  • a plug connector adapted to this distance can provide a simple and quick way of connecting the high-voltage components in just one work step (e.g. with one hand).
  • the plurality of first connections can have at least one electrical connection and at least one fluidic connection.
  • the at least one electrical connection preferably serves to form an electrical connection (e.g. for power transmission) and/or the at least one fluidic connection for forming a fluid connection (e.g. for cooling water transmission). That is to say, both a charge quantity and a fluid quantity should preferably be transferrable between the high-voltage component and the further high-voltage component via the aforementioned plug connector.
  • the connector can also be referred to as a combination connector in this context.
  • the at least one fluidic connection particularly preferably has a check valve, so that an uncontrolled outflow of fluid when the plug connector is unplugged can be prevented as far as possible.
  • the plurality of second connections can also have at least one electrical connection and at least one fluidic connection.
  • the at least one electrical connection of the plurality of second connections is also used to form an electrical connection (e.g. for power transmission) and/or the at least one fluidic connection of the plurality of second connections is used to form a fluid connection (e.g. for cooling water transmission).
  • the at least one fluid connection of the plurality of second connections has a check valve, so that an uncontrolled outflow of fluid when the plug connector is unplugged can be prevented as far as possible.
  • both an electrical and a fluidic connection between the corresponding components can be formed in an advantageous manner with only one plug connector and thus possibly in only one plug-in step.
  • a further advantage is that the fluid conducted in the connecting lines can also be used to cool the current-carrying connecting lines of the plug connector (e.g. via heat conduction).
  • a temperature-controlled (e.g. coolable) connector e.g. coolable
  • the plurality of first connections and the plurality of second connections can each have at least two high-voltage connections (e.g. HV+ and HV-), at least two fluidic connections (e.g. coolant connections, in particular for a flow and return), at least one low-voltage connection (e.g. for a control line and/or CAN bus), at least one potential equalization connection (e.g. PE) and/or at least one interlock contact (e.g. IL).
  • the term low-voltage connection can preferably be understood to mean a connection which is or can be operated with an AC voltage of up to 30 V and/or with a DC voltage of up to 60 V.
  • the at least one low-voltage connection is preferably not designed for operation with voltages in the high-voltage range.
  • the at least one low-voltage connection can particularly preferably comprise a plurality of low-voltage connections, e.g. B. in the form of several contact elements, which are arranged in a common (z. B. multi-pole) plug or socket body on the corresponding connection head.
  • the potential equalization connection can also be referred to as a protective conductor connection or ground connection.
  • the at least one potential equalization connection is preferably used to connect a low-resistance potential equalization line.
  • the interlock contact can also be referred to as a pilot pin connector or safety connector.
  • the interlock contact is preferably used for Monitoring of a HV plug connection in a high-voltage circuit.
  • the HV system can have the so-called pilot or safety line.
  • This can be a series connection with 12 V on-board voltage that runs from HV plug connection to HV plug connection. If the circuit of the pilot line is interrupted by unplugging one of the plug connections and the resulting separation of the pilot contacts in the plug, this can be recognized by the HV control unit. The result of this can be that the control unit immediately opens the HV main relay and de-energizes the system.
  • the at least one interlock contact is preferably not designed for operation with voltages in the high-voltage range.
  • the plurality of connecting lines can comprise a fluidic connecting line and an electrical connecting line.
  • the fluidic connecting line can connect a fluidic connection of the plurality of first connections to a fluidic connection of the plurality of second connections.
  • the electrical connecting line can connect an electrical connection, preferably a high-voltage connection, of the plurality of first connections to an electrical connection, preferably a high-voltage connection, of the plurality of second connections.
  • the fluidic connecting line and the electrical connecting line can preferably be thermally coupled to one another via an electrically insulating coupling device. i.e. A thermally conductive but electrically non-conductive connection can exist between the fluidic connection line and the electrical connection line.
  • the coupling device can be designed for this purpose in the form of a plastic connection or plastic bridge that has the corresponding properties. In this way, cooling of high-voltage lines in the connector can be made possible in an advantageous manner.
  • At least one of the several connecting lines can have a check valve.
  • the at least one connecting line is preferably a fluidic one, ie two fluidic connections with one another connecting, connecting line.
  • the check valve preferably serves to prevent fluid from escaping in the unplugged state. This advantageously ensures that the plug connector is securely plugged in and unplugged.
  • the plurality of first connections and/or the plurality of second connections can each be arranged transversely (e.g. perpendicularly) to a longitudinal axis of the connection area.
  • the plurality of first and/or second connections are preferably each arranged transversely (e.g. perpendicularly) to a longitudinal axis of the rigid intermediate section.
  • the longitudinal axis can preferably be that axis of a body which corresponds to the direction of its greatest extent.
  • connection area and/or of the intermediate section preferably connects a center of gravity of the first connection head with a center of gravity of the second connection head.
  • the plurality of first connections and/or the plurality of second connections can each be oriented in the same direction.
  • the multiple first and/or second ports may be oriented parallel to each other.
  • the plurality of first connections and the plurality of second connections therefore preferably have the same plug-in direction
  • first connection head and the second connection head can each be arranged at opposite ends of the connector housing and/or the connection area. The respective opposite ends are preferably distal ends of the connector housing or of the connection area.
  • first connection head can be angled.
  • the first connection head is preferably angled by essentially 90°.
  • the first connection head can be designed, for example, as an angle plug or an angle socket.
  • the second connection head can also be angled.
  • the second connection head is also preferably angled by essentially 90°.
  • the second connection head can be designed as an angle plug or an angle socket.
  • the plug connector can be designed symmetrically with respect to a longitudinal center plane of the plug connector. That is, the longitudinal center plane of the connector can be a plane of symmetry of the connector. as a longitudinal median plane can preferably be understood as a plane which is spanned by a longitudinal axis of the plug connector and an axis (eg a vertical axis) of the plug connector oriented perpendicularly to the longitudinal axis.
  • the first connection head and the second connection head can be designed in the same way.
  • the first and second connection heads can both be angled and have the same type or number of connections.
  • the first and second connection heads are particularly preferably both oriented in the same direction.
  • connection arrangement preferably designates the position of the connections of a connection head relative to one another.
  • the connection arrangement of the first connection head can preferably -. B. with respect to a perpendicular to the longitudinal axis of the connector transverse plane - be formed mirrored to the connection arrangement of the second connection head. This advantageously simplifies the manufacture of the connector.
  • At least one of the first connection head and the second connection head can have a locking device.
  • the locking device is preferably used for the releasable locking of the plug connector on one of the high-voltage components.
  • the locking device can have a snap, latch and/or locking device for this purpose.
  • the high-voltage component and/or the additional high-voltage component preferably has a locking device that corresponds to the respective locking device.
  • the two connection heads can each have a catch or a hook which engages in corresponding recesses on the high-voltage components when the connector is plugged in.
  • the two connection heads can also each z. B. have a bolt that can be pushed into corresponding grooves on the high-voltage components in the plugged-in state of the connector.
  • the rigid intermediate section can have a length of at least 20 cm, preferably 50 cm, particularly preferably 70 cm.
  • the length of the rigid intermediate section is particularly preferred at a distance between the high-voltage component and the other high-voltage component in a predetermined installation state in the motor vehicle adjusted.
  • the rigid intermediate section can have a maximum length of 1 m. In this way, a plug connector that is as easy to handle as possible (e.g. that can be plugged in with one hand) can be provided in an advantageous manner.
  • the rigid intermediate section can be attached directly to the first and/or to the second connection head.
  • the rigid intermediate section can be glued and/or welded directly to the first connection head and/or integrally connected to it in one piece. The same can apply to the second connection head.
  • the rigid intermediate section can also be designed in the form of a handle.
  • the rigid intermediate section can preferably be designed so that a human hand can grasp it (e.g. with one hand).
  • the rigid intermediate section can also be tubular.
  • the intermediate section can be designed as a (eg cylindrical) hollow body in which the multiple connecting lines are accommodated.
  • the tubular intermediate section can also be filled and/or poured out on the inside.
  • the multiple connection lines can be embedded in the connection area or connector housing.
  • the rigid intermediate section can surround the plurality of connecting lines. That is, the multiple connection lines can be housed by the intermediate portion.
  • the rigid intermediate section can also be straight. That is, the intermediate portion may extend straight along its longitudinal axis. In this way, a connector that is as easy to handle as possible can be provided in an advantageous manner.
  • the connector housing can be made of plastic and/or aluminum.
  • the connector housing may be a molded connector housing.
  • the connector housing can be manufactured by means of die casting and/or injection molding.
  • the connector housing can also be in one piece.
  • the connection heads and the connection area can be integrally connected to one another in one piece.
  • the connector housing can also comprise two half-shells which are connected to one another (e.g. glued or welded).
  • the connector housing can also be essentially self-supporting and/or essentially U-shaped. In the latter case z. B.
  • the two connection heads each form a leg of the U-shape, which are connected to each other via the connection area.
  • the connector can have at least one (e.g. flexible) compensation section according to a further aspect.
  • the connection area can thus be partially flexible.
  • the at least one compensation section preferably serves to compensate for a change in length and/or angle of the plug connector.
  • the change in length and/or change in angle can be a temperature-dependent change in length and/or change in angle, for example.
  • the plug connector preferably has a number of compensation sections.
  • the connection area of the connector housing and the multiple connection lines can each include a corresponding compensation section.
  • the at least one compensation section can have a telescopic connection and/or a bellows connection. In this way, a simple possibility can be provided in an advantageous manner for enabling a certain mobility of the plug connector.
  • the at least one compensation section can also be arranged between the connection area and the first connection head and/or between the connection area and the second connection head. The connection area can thus be connected to the first and/or second connection head via the at least one compensation section. In an advantageous manner, this restricts the handling (e.g. gripping around) of the connection area as little as possible.
  • the at least one compensation section can also be arranged between the rigid intermediate section and a further rigid intermediate section of the connection area.
  • connection area can have two rigid sections here, which are connected to one another via the at least one compensation section.
  • the rigid intermediate section and the further rigid intermediate section are preferably of essentially the same length.
  • the mobility of the at least one compensation section can also advantageously make plugging in easier.
  • the plug connector was described above primarily with regard to connecting two high-voltage components.
  • the connector can be designed in a variant for connecting only two high-voltage components, for example, by having no other terminals than the first and second terminals described above.
  • the connector can also be referred to as a multiple connector or connector strip.
  • the plug connector can have a number of third connections for connection to yet another high-voltage component.
  • the aforementioned multiple connection lines can each connect one of the multiple first ports, one of the multiple second ports and one of the multiple third ports to each other electrically or fluidically.
  • the connector housing which is preferably in the form of a double arch, can comprise a third connection head, in which the plurality of third connections are accommodated.
  • the connector housing can include a further connection area, via which the third connection head and the first connection head or the third connection head and the second connection head are connected.
  • the further connection area preferably also has a rigid intermediate section.
  • the system is preferably a system for a motor vehicle.
  • the system has a connector as described in this document. All the features described in connection with the connector should also be disclosed and claimable in connection with the system. The same should also apply vice versa.
  • the system can also have a first high-voltage component (eg a first high-voltage energy store) and a second high-voltage component (eg a second high-voltage energy store).
  • the first high-voltage component can have a connection point, which can be referred to below as the first connection point for better differentiation.
  • the first connection point can also be designed to correspond to the first connection head of the connector. For example, if the first connection head is in the form of a plug, the first connection point can be in the form of a corresponding socket. Likewise, in the event that the first connection head is designed as a coupling, the first connection point can be designed as a built-in plug corresponding thereto.
  • the second High-voltage component have a connection point, which can be referred to below as the second connection point.
  • the second connection point can be designed to correspond to the second connection head of the connector.
  • the second connection point can be designed as a corresponding socket (or corresponding built-in plug).
  • the first and second high-voltage components are preferably connected to one another (eg electrically and/or fluidically) via the plug connector.
  • the system may further include another connector. That is, the system can include at least two connectors, which can also be referred to as first and second connectors.
  • the further (e.g. second) plug connector can also be designed as disclosed in this document.
  • the additional connector can be designed identically to the (e.g. first) connector.
  • the additional connector is preferably designed differently from the (e.g. first) connector, which will be described in more detail below.
  • the system can have a third high-voltage component (eg a high-voltage distributor) and a fourth high-voltage component (eg another high-voltage distributor).
  • the third high-voltage component can have a connection point, which can be referred to below as the third connection point for better differentiation.
  • the third connection point can also be designed to correspond to the first connection head of the further (eg second) plug connector.
  • the fourth high-voltage component can also have a connection point, which can be referred to below as the fourth connection point.
  • the fourth connection point can be designed to correspond to the second connection head of the further (e.g. second) connector.
  • the third and fourth high-voltage components are preferably connected to one another (e.g. electrically and/or fluidically) via the plug connector. That is, while the first and second high-voltage components can be connected via the first connector, the third and fourth high-voltage components can be connected to one another via the second connector.
  • the (z. B. first) connector and the other (z. B. second) connector are of different lengths. That is, the length of the first and second plug connectors, in particular a length of the connection areas of the plug connector housing, can differ.
  • a system can be provided with several types of connectors, each of which can be used to connect a specific type of component (energy storage vs. distributor). Due to the different lengths, for example, the selection of the appropriate plug during assembly can be simplified in an advantageous manner.
  • the first, second, third and/or fourth high-voltage component can each be a high-voltage energy store or high-voltage distributor.
  • the first and second high-voltage components are the same high-voltage component (e.g. a high-voltage energy store each) and/or that the third and fourth high-voltage components are the same high-voltage component (e.g. each a high-voltage distributor).
  • the first and second high-voltage components are particularly preferably designed differently from the third and fourth high-voltage components.
  • a high-voltage energy store can preferably be understood as an energy store--which can also be referred to as a battery pack--which has a voltage in the high-voltage range.
  • the high-voltage energy storage device preferably has a number of battery module groups (e.g. stacked on top of one another in four levels), each of which includes a number of (e.g. three) battery modules each consisting of a number of (e.g. 15) battery cells, with the number of battery modules per battery module group preferably being arranged in one level, particularly preferably in a row next to one another or in a grid.
  • a high-voltage distributor can preferably be understood as a distribution device that can be operated or operated in the high-voltage range and is designed by means of a conductor arrangement for current and voltage distribution.
  • the high-voltage distributor is preferably used to supply current and voltage to other high-voltage components in an electrified drive train, such as e.g. B. electrical ancillaries or drive units.
  • the high-voltage distributor can be the carrier of high-voltage protection measures, such as e.g. B. fuses, semiconductor protection elements, etc. be.
  • the high-voltage distributor can also include a connection for connecting to a charging interface (z. B. a high-power charging interface) of the motor vehicle for vehicle-external energy supply.
  • Such high-voltage distributors are used, for example, in hybrid or electric vehicles in the high-voltage vehicle electrical system, to which a high-voltage energy store and an electric motor drive are connected. Via the line arrangement of the high-voltage distributor, energy from the high-voltage energy store can be made available to drive the vehicle to a main unit and to supply auxiliary units. Furthermore, about the Wiring arrangement of the high-voltage distributor absorbs electrical energy from the drive train and forwards it to the high-voltage energy storage device.
  • the motor vehicle is preferably a commercial vehicle, i. H. a motor vehicle which, due to its design and equipment, is specially designed for the transport of goods and/or for towing one or more (e.g. agricultural) trailers.
  • the commercial vehicle can be a truck, a semitrailer, a construction site vehicle and/or an agricultural machine (e.g. a tractor).
  • the motor vehicle z. B. an electric vehicle (BEV) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV).
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a connector according to one embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of a connector according to a further embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a system according to an embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a connector 10 according to an embodiment.
  • the plug connector 10 can be used to connect a high-voltage component 20 (eg a high-voltage energy store) of a motor vehicle and a further high-voltage component 20 (eg a further high-voltage energy store) of the motor vehicle.
  • a high-voltage component 20 eg a high-voltage energy store
  • a further high-voltage component 20 eg a further high-voltage energy store
  • the connector 10 is used to form a electrically conductive connection and / or a fluid connection between the corresponding components.
  • the plug connector 10 comprises a plurality of first terminals 1, preferably for connection to the high-voltage component 20.
  • the high-voltage component 20 can, for example, comprise terminals designed to correspond to the plurality of first terminals 1 (e.g. in number, shape and/or function).
  • the plurality of first connections 1 can be designed for connection to the correspondingly designed connections of the high-voltage component 20 .
  • the several first connections 1 can include two high-voltage connections HV+ and HV-, two fluidic connections 1a and 1b, at least one low-voltage connection LV, a potential equalization connection PE and/or an interlock contact IL.
  • the fluidic connection 1a is preferably used to connect a supply line of a coolant circuit and the fluidic connection 1b is used to connect a return line of a coolant circuit.
  • the at least one low-voltage connection LV can—as shown by way of example—preferably have a number of low-voltage connections which, for. B. can be arranged in the form of several contact elements in a common connector body.
  • operating data relating to the corresponding high-voltage components 20 can be transmitted via the at least one low-voltage connection LV.
  • the at least one low-voltage connection LV can be connected to a CAN bus and/or LIN bus of the motor vehicle.
  • the plug connector 10 also includes a plurality of second terminals 2, preferably for connection to the additional high-voltage component 20.
  • the additional high-voltage component 20 can include terminals designed to correspond to the plurality of second terminals 1 (e.g. in number, shape and/or function).
  • the plurality of second connections 2 can thus be designed to be connected to the correspondingly designed connections of the further high-voltage component 20 .
  • the multiple second connections 2 - as shown - include two high-voltage connections HV+ and HV-, two fluidic connections 1a and 1b, at least one low-voltage connection LV, a potential equalization connection PE and/or an interlock contact IL.
  • the plurality of second connections 2 preferably have the same connections as the plurality of first connections 1 . That is to say, the plurality of second connections 2 can be designed like the plurality of first connections 1 (e.g. with regard to number, shape and/or function).
  • the connector 10 also has a plurality of connecting lines (not shown).
  • the multiple connecting lines each connect one of the multiple first connections 1 and one of the multiple second connections 2 electrically or fluidly (e.g. in a liquid-tight manner) to one another.
  • some of the several connecting lines can be in the form of cables or busbars in order to enable current or voltage transmission between the respective connections.
  • some of the multiple connection lines z. B. also be formed as a tube or hose to allow fluid transfer between the respective ports.
  • the plurality of connecting lines can each comprise a first end and a second end.
  • the first end can be connected to one of the plurality of first connections 1
  • the second end can be connected to one of the plurality of second connections 2 .
  • the connecting lines preferably connect only the same terminals of the plurality of first and second terminals 1, 2.
  • the HV+ high-voltage terminal of the plurality of first terminals 1 can be connected to the HV+ high-voltage terminal of the plurality of second terminals 2 via a first connecting line.
  • the HV high-voltage connection of the plurality of first connections 1 can be connected to the HV high-voltage connection of the plurality of second connections 2 via a second connecting line.
  • the plug connector 10 thus preferably comprises as many connecting lines as it has a plurality of first or second connections 1 , 2 .
  • the multiple connection lines are separate from each other.
  • the one or more electrical connecting lines are accommodated in the manner of a core in a fluidic connecting line and can therefore preferably be flushed with a temperature control fluid.
  • the tempering fluid is then preferably a non-conductive fluid.
  • the connector 10 has a connector housing 3 (manufactured, for example, from aluminum or plastic), which can also be referred to as the housing body or housing for short.
  • the connector housing 3 surrounds the multiple connection lines. The multiple connecting lines are therefore preferably not accessible from the outside.
  • the connector housing 3 can, for. B. a, preferably in one piece, cast connector housing 10 to be.
  • the connector housing 3 can also comprise, for example, two half-shells which are connected to one another (eg welded, glued and/or riveted).
  • the connector housing 3 is preferably self-supporting.
  • the connector housing 3 has a first connection head 3a, a second connection head 3b and a connection area 3c.
  • connection area 3c can extend between the first and second connection heads 3a, 3b.
  • the connection area 3c is preferably straight.
  • the connection area 3c can also have a rigid intermediate section 4 .
  • the connection area 3c can, e.g. B. is shown in Figure 2, further components, such as a (z. B. flexible) compensation section 5 include.
  • the connecting area 3c and/or the rigid intermediate section 4 can have a cylindrical shape.
  • the connection area 3c and/or the rigid intermediate portion 4 can be substantially tubular.
  • the connecting area 3c and/or the rigid intermediate section 4 can have a length of at least 20 cm, preferably at least 50 cm, particularly preferably at least 70 cm. Furthermore, the connection area 3c can have a first, preferably distal, end and a second, preferably distal, end.
  • the first connection head 3a can be arranged at the first end.
  • the second connection head 3b can be arranged at the second end.
  • the plurality of first connections 1 are accommodated in the first connection head 3a.
  • the first connection head 3a z. B. in the form of a plug (male) or as a clutch (female).
  • the first connection head 3a can also be angled.
  • the first connection head 3a is preferably angled by essentially 90° with respect to a longitudinal axis of the connection area 3c and/or the plug connector 10 .
  • the first connection head 3a can have an essentially planar connection area at which the plurality of first connections 1 emerge from the connector housing 3 .
  • the first connection head 3a can have a locking device (not shown) for releasably locking the first connection head 3a or the plug connector 10 on one of the high-voltage components 20 .
  • the locking device can have a snap, latch and/or locking device for this purpose.
  • the plurality of second connections 2 are accommodated in the second connection head 3b.
  • the second connection head 3b z. B. in the form of a plug (male) or as a clutch (female).
  • the second connection head 3b can also be angled.
  • the second connection head 3b is preferably at an essentially 90° angle with respect to a Longitudinal axis of the connection area 3c and / or the connector 10 angled.
  • the second connection head 3b can have an essentially planar connection area at which the plurality of second connections 2 emerge from the connector housing 3 .
  • the second connection head 3b can also have a locking device (not shown) for releasably locking the second connection head 3b or the plug connector 10 on one of the high-voltage components 20 .
  • the locking device can have a snap, latch and/or locking device for this purpose.
  • the first and second connection head 3a, 3b can each have a different or the same type of locking device.
  • the first and second connection heads 3a, 3b preferably have the same number of connections, the same connection design and/or the same connection arrangement.
  • the first and second connection heads 3a, 3b should preferably be of essentially the same design (e.g. both as plugs or both as couplings).
  • the first and second connection heads 3a, 3b are preferably also oriented in the same direction.
  • the planar connection area of the first connection head 3a and the planar connection area of the second connection head 3b can point in the same direction.
  • the plurality of first and second connections 1 , 2 can each be oriented in the same direction.
  • the multiple first and second terminals 1 , 2 may be arranged in parallel to each other.
  • the plurality of first and second connections 1 , 2 are preferably oriented transversely, preferably perpendicularly, to the longitudinal axis of the connection region 3c.
  • the plug connector 10 can thus be designed as a plug bridge, with the expression “plug bridge” preferably not being associated with the design of the connection heads 3a and 3b as plugs or couplings.
  • the plug connector 10 can thus be designed in the form of a bridge and/or in the shape of an arc (e.g. U-shaped). Due to the preferably essentially straight connection area 3c, the plug connector 10 can also be essentially dumbbell-shaped.
  • a device that is as dimensionally stable as possible can be provided for disconnecting and connecting high-voltage components, which can be plugged in or unplugged (eg with one hand) in just one work step.
  • Figure 2 shows a schematic perspective view of a connector 10 according to an embodiment.
  • the connector 10 additionally has at least one, preferably flexible, compensation section 5 here.
  • the at least one compensation section is preferably used 5 to compensate for a (z. B. temperature-dependent) change in length and / or mechanical stress of the connector 10.
  • the at least one compensation section 5 - as shown here by way of example - a bellows connection (z. B. a bellows connection) have.
  • the compensation section 5 or the bellows connection can allow the plug connector 10 to be compressed and/or stretched along its longitudinal axis.
  • the compensation section 5 or the bellows connection can allow a certain twisting of the two connection heads.
  • the at least one compensation section 5 can, e.g. B. also include a telescopic connection.
  • the telescopic connection can be designed here, for example, in the form of an inner tube and an outer tube, which are mounted such that they can be displaced in relation to one another.
  • the at least one compensation section 5 is preferably designed as a section of the connection area 3c.
  • the at least one compensation section 5 is preferably arranged centrally in the connection area 3c.
  • the at least one compensation section 5 can also include two compensation sections, each of which is arranged on an end area of the connection area 3c (e.g. at the transition to the connection heads 3a and 3b).
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a system according to an embodiment.
  • the system can have a first high-voltage component 20.1 and a second high-voltage component 20.2.
  • the first and second high-voltage components 20.1, 20.2 can each be a high-voltage energy store, for example, which can also be referred to as a battery pack.
  • the respective high-voltage energy stores can have a number of battery module groups, which can each include a number of battery modules each made up of a number of battery cells.
  • the respective high-voltage energy stores can include a temperature control system.
  • the temperature control system can, for example, comprise at least one temperature control plate through which a temperature control fluid can flow (e.g. meandering). As is highlighted in FIG.
  • the first high-voltage component 20.1 can be a master high-voltage energy store.
  • the second high-voltage component 20.2 can be a slave high-voltage energy store. That is, the system can be constructed according to a master-slave principle.
  • high-voltage components 20.1, 20.2 can also be completely identical high-voltage components.
  • the system also has a connector 10, as described above.
  • the first and second high-voltage components 20.1, 20.2 can be connected to one another via the plug connector 10.
  • the plug connector 10 is preferably used to create both an electrical and a fluidic connection between the two high-voltage components 20.1 and 20.2.
  • the battery cells or battery modules of the respective high-voltage components 20.1 and 20.2 can be electrically connected via the plug connector 10.
  • the temperature control systems of the respective high-voltage components 20.1 and 20.2 can be fluidically connected via the plug connector 10.
  • the first and second high-voltage components 20.1, 20.2 can thus z. B. be tempered via a common temperature control circuit.
  • the first high-voltage component 20.1 can have a first connection point (not shown), which is designed to correspond to the first connection head 3a of the plug connector 10.
  • the first connection point can be in the form of a corresponding socket.
  • the first connection point can be designed as a built-in plug corresponding thereto.
  • the first connection point can be accommodated in an outer housing of the first high-voltage component 20.1.
  • the first connection point or the first high-voltage component 20.1 can have locking elements corresponding to the locking device of the first connection head 3a (e.g. in the form of a projection or a groove for engaging a catch).
  • the second high-voltage component 20.2 can also have a second connection point, which is designed to correspond to the second connection head 3b of the plug connector 10.
  • the second connection point can also be accommodated in an outer housing of the second high-voltage component 20.2.
  • the second connection point or the second high-voltage component 20.2 can also have locking elements corresponding to the locking device of the second connection head 3b (e.g. in the form of a snap mechanism encompassing the second connection head 3b).
  • the system can also have a third and fourth high-voltage component 20.3 and 20.4.
  • the third and fourth high-voltage components 20.3, 20.4 can each be a high-voltage distributor, for example.
  • the high-voltage distributors can each be assigned to a high-voltage energy store.
  • the high-voltage distributors can thus, for example, control activation and/or deactivation of the respective high-voltage energy stores.
  • the high-voltage distributor can thus be used to provide energy from the respective high-voltage energy store in a high-voltage vehicle electrical system and/or to provide energy from the high-voltage vehicle electrical system to the respective high-voltage energy store.
  • the high-voltage distributors can each include a conductor arrangement for current and voltage distribution.
  • the respective high-voltage distributors can also include a temperature control system for temperature control.
  • the high-voltage distributors can be arranged directly on the high-voltage energy store assigned to them or can be arranged at a distance from it.
  • the third high-voltage component 20.3 can be a master high-voltage distributor.
  • the fourth high-voltage component 20.4 can be a slave high-voltage distributor.
  • the third and fourth high-voltage components 20.3, 20.4 can also be completely identical high-voltage components.
  • the third and fourth high-voltage components 20.3, 20.4 can be connected to one another via a further plug connector 10'.
  • the further plug connector 10' which can also be referred to as the second plug connector for better differentiation, can be designed as described in this document.
  • An electrical as well as a fluidic connection is preferably established between the two high-voltage components 20.3 and 20.4 by means of the additional plug connector 10'.
  • the respective conductor arrangements of the respective high-voltage components 20.3 and 20.4 can be electrically connected via the additional plug connector 10'.
  • the temperature control systems of the respective high-voltage components 20.3 and 20.4 can be fluidically connected via the additional plug connector 10'.
  • the further plug connector 10' can be designed identically to the plug connector 10.
  • the additional connector 10 ′ is preferably designed differently from the connector 10 , as shown.
  • the additional connector 10 ′ can have a longer connection area 3c and/or a longer, rigid intermediate section 4 .
  • different connectors 10, 10 'are provided, each for connecting a specific High-voltage component type (z. B. high-voltage energy storage and high-voltage distributor) are formed, which advantageously the selection of the appropriate connector can be simplified during assembly.
  • the system can also have a fifth high-voltage component 20.5.
  • the fifth high-voltage component 20.5 can, for example, in turn be a high-voltage energy store (eg another slave high-voltage energy store). This can be connected to the first high-voltage component 20.1 (master high-voltage energy store) via a further plug connector 10′′.
  • the further plug connector 10" can in turn be a "long" plug connector which is designed identically to the plug connector 10, for example.
  • the system can also have a sixth high-voltage component 20.6.
  • the sixth high-voltage component 20.6 can, for example, in turn be a high-voltage distributor (eg another slave high-voltage distributor).
  • the additional connector 10′′′ can in turn be a “short” connector which, for example, is configured identically to the additional connector 10′.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder (10), vorzugsweise zum Verbinden einer Hochvoltkomponente (20) und einer weiteren Hochvoltkomponente (20) eines Kraftfahrzeugs. Der Steckverbinder (10) umfasst mehrere erste Anschlüsse (1), mehrere zweite Anschlüsse (2) und mehrere Verbindungsleitungen, die jeweils einen der mehreren ersten Anschlüsse (1) und einen der mehreren zweiten Anschlüsse (2) elektrisch oder fluidisch miteinander verbinden. Weiterhin weist der Steckverbinder (10) ein Steckverbindergehäuse (3) auf, das die mehreren Verbindungsleitungen umgibt. Das Steckverbindergehäuse (3) umfasst einen ersten Anschlusskopf (3a), in dem die mehreren ersten Anschlüsse (1) aufgenommen sind, einen zweiten Anschlusskopf (3b), in dem die mehreren zweiten Anschlüsse (2) aufgenommen sind, und einen Verbindungsbereich (3c), über den der erste und zweite Anschlusskopf (3a, 3b) miteinander verbunden sind. Der Verbindungsbereich (3c) weist dabei einen starren Zwischenabschnitt (4) auf. Ferner betrifft die Erfindung ein System sowie ein Kraftfahrzeug mit einem ebensolchen Steckverbinder (10).

Description

Steckverbinder zum Verbinden von Hochvoltkomponenten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Steckverbinder. Ferner betrifft die Erfindung ein System sowie ein Kraftfahrzeug mit je einem solchen Steckverbinder.
Im Stand der Technik sind elektrische Energiespeicher (z. B. Hochvoltbatterien) für Kraftfahrzeuge hinlänglich bekannt. Derartige Energiespeicher bestehen üblicherweise aus einer Vielzahl elektrisch miteinander verschalteter Batteriezellen, die z. B. in Form von Batteriemodulen gruppiert sein können. Das Verschalten der Batteriezellen bzw. Batteriemodule kann beispielsweise über Kabelbäume, Schienen oder sonstige Verbindungsleitungen erfolgen.
Während im PKW-Bereich oftmals durch lediglich einen Energiespeicher (sog. Batteriepack) eine ausreichende Versorgung des Fahrzeugs sichergestellt werden kann, sind im Nutzfahrzeug-Bereich hierfür in der Regel eine Mehrzahl solcher Energiespeicher erforderlich. Entsprechend besteht hier ein Bedarf an einer Lösung, mittels derer mehrere derartige Batteriepacks möglichst einfach, sicher und/oder schnell elektrisch verbunden werden können. Neben einer elektrischen Verbindung ist dabei oftmals auch ein fluidisches Verbinden von zumeist in den Energiespeichern vorhandener Temperiersystemen erforderlich.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine derartige Lösung bereitzustellen. Bevorzugt ist es hierbei eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Möglichkeit zum Herstellen einer elektrischen und/oder fluidischen Verbindung zwischen Hochvoltkomponenten bereitzustellen, mittels derer bevorzugt Nachteile der bisherigen Lösungen vermieden werden.
Diese Aufgaben können mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
Ein erster unabhängiger Aspekt betrifft einen Steckverbinder. Bevorzugt dient der Steckverbinder zum Verbinden einer Hochvoltkomponente (z. B. eines Hochvolt- Energiespeichers) und einer weiteren Hochvoltkomponente (z. B. eines weiteren Hochvolt- Energiespeichers oder eines Hochvolt-Verteilers) eines Kraftfahrzeugs. D. h., der Steckverbinder kann zum Ausbilden einer, vorzugsweise reversiblen, Steckverbindung zwischen einer Hochvoltkomponente eines Kraftfahrzeugs und einer weiteren Hochvoltkomponente des Kraftfahrzeugs dienen. Unter Hochvoltkomponente kann dabei bevorzugt eine Komponente verstanden werden, welche mit einer Wechselspannung zwischen 30 V und 1 kV und/oder mit einer Gleichspannung zwischen 60 V und 1 ,5 kV, besonders bevorzugt zwischen 400 V und 850 V, betrieben wird bzw. betreibbar ist.
Der Steckverbinder weist hierbei mehrere Anschlüsse auf, welche im Folgenden zur besseren Unterscheidung als mehrere „erste“ Anschlüsse bezeichnet werden können. Bevorzugt dienen die mehreren ersten Anschlüsse zum Verbinden mit der Hochvoltkomponente. Diese kann dazu eine Anschlussstelle mit zu den ersten Anschlüssen korrespondierenden Anschlüssen aufweisen.
Ferner weist der Steckverbinder mehrere weitere Anschlüsse auf, die im Folgenden als mehrere „zweite“ Anschlüsse bezeichnet werden können. Bevorzugt dienen die mehreren zweiten Anschlüsse zum Verbinden mit der weiteren Hochvoltkomponente. Entsprechend kann dazu auch die weitere Hochvoltkomponente eine Anschlussstelle mit zu den zweiten Anschlüssen korrespondierenden Anschlüssen aufweisen.
Weiterhin weist der Steckverbinder mehrere Verbindungsleitungen auf, die jeweils einen der mehreren ersten Anschlüsse und einen der mehreren zweiten Anschlüsse elektrisch oder fluidisch miteinander verbinden. Die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse können somit über die mehreren Verbindungsleitungen durchgeschliffen oder verbunden sein. Die mehreren Verbindungsleitungen können dazu beispielsweise Stromschienen, Kabel-, Rohr- und/oder Schlauchleitungen umfassen.
Der Steckverbinder weist ferner ein, vorzugsweise bogenförmiges (z. B. U-förmiges), Steckverbindergehäuse auf, das die mehreren Verbindungsleitungen umgibt. D. h,. die mehreren Verbindungsleitungen können vom Steckverbindergehäuse umhaust werden, wodurch auf vorteilhafte Weise ein Berührschutz für die Verbindungsleitungen bereitgestellt werden kann. Bevorzugt ist das Steckverbindergehäuse hierbei selbsttragend, d. h. vorzugsweise ohne zusätzliche Stützen, Träger o. Ä. stabil.
Das vorgenannte Steckverbindergehäuse weist dabei einen Anschlusskopf auf, welcher im Folgenden zur besseren Unterscheidung als „erster“ Anschlusskopf bezeichnet werden kann. Im ersten Anschlusskopf sollen dabei die mehreren ersten Anschlüsse aufgenommen sein. Der erste Anschlusskopf kann z. B. in Form eines Steckers (männlich) oder als Kupplung (weiblich) ausgebildet sein.
Ferner weist das Steckverbindergehäuse einen weiteren Anschlusskopf auf, der im Folgenden als „zweiter“ Anschlusskopf bezeichnet werden kann. Im zweiten Anschlusskopf sollen die mehreren zweiten Anschlüsse aufgenommen sein. Auch der zweite Anschlusskopf kann z. B. in Form eines Steckers (männlich) oder als Kupplung (weiblich) ausgebildet sein.
Weiterhin weist das Steckverbindergehäuse einen Verbindungsbereich auf, über den der erste und zweite Anschlusskopf miteinander verbunden sind. Der Verbindungsbereich kann somit eine mechanische Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Anschlusskopf bilden bzw. sich zwischen dem ersten und zweiten Anschlusskopf erstrecken. Der Steckverbinder zeichnet sich dadurch aus, dass der Verbindungsbereich einen, vorzugsweise geraden, starren Zwischenabschnitt umfasst. D. h., der Zwischenabschnitt kann somit bevorzugt formstabil und/oder nicht flexibel sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst starre Vorrichtung (z. B. in Form einer Steckerbrücke) zum Trennen und Verbinden von Hochvoltkomponenten bereitgestellt werden. Insbesondere im Fall, dass die Hochvoltkomponenten dabei - wie bei der Serienproduktion üblich - immer in vorbestimmten Einbaupositionen im Kraftfahrzeug verbaut sind und deren Anschlüsse somit einen vordefinierten Abstand aufweisen, kann durch einen entsprechenden an diesen Abstand angepassten Steckverbinder eine einfache und schnelle Möglichkeit geschaffen werden, um die Hochvoltkomponenten nur in einem Arbeitsschritt (z. B. einhändig) zu verbinden.
Gemäß einem Aspekt können die mehreren ersten Anschlüsse zumindest einen elektrischen Anschluss und zumindest einen fluidischen Anschluss aufweisen. Bevorzugt dient der zumindest eine elektrische Anschluss dabei zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung (z. B. zur Stromübertragung) und/oder der zumindest einen fluidische Anschluss zum Ausbilden einer Fluidverbindung (z. B. zur Kühlwasserübertragung). D. h., über den vorgenannten Steckverbinder soll vorzugsweise sowohl eine Ladungsmenge als auch eine Fluidmenge zwischen der Hochvoltkomponente und der weiteren Hochvoltkomponente übertragbar sein. Entsprechend kann der Steckverbinder in diesem Zusammenhang auch als Kombi- Steckverbinder bezeichnet werden. Besonders bevorzugt weist der zumindest eine fluidische Anschluss dabei ein Rückschlagventil auf, sodass vorzugsweise ein unkontrolliertes Herausfließen von Fluid beim Abstecken des Steckverbinders möglichst verhindert werden kann. Zudem oder alternativ können auch die mehreren zweiten Anschlüsse zumindest einen elektrischen Anschluss und zumindest einen fluidischen Anschluss aufweisen. Bevorzugt dient auch der zumindest eine elektrische Anschluss der mehreren zweiten Anschlüsse zum Ausbilden einer elektrischen Verbindung (z. B. zur Stromübertragung) und/oder der zumindest eine fluidische Anschluss der mehreren zweiten Anschlüsse zum Ausbilden einer Fluidverbindung (z. B. zur Kühlwasserübertragung). Besonders bevorzugt weist der zumindest eine fluidische Anschluss der mehreren zweiten Anschlüsse ein Rückschlagventil auf, sodass vorzugsweise auch hier ein unkontrolliertes Herausfließen von Fluid beim Abstecken des Steckverbinders möglichst verhindert werden kann. Insgesamt kann dadurch auf vorteilhafte Weise mit nur einem Steckverbinder und damit ggf. in nur einem Einsteckschritt sowohl eine elektrische als auch fluidische Verbindung zwischen den entsprechenden Komponenten ausgebildet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass über das in den Verbindungsleitungen geführte Fluid auch eine Kühlung der stromführenden Verbindungsleitungen des Steckverbinders (z. B. über Wärmeleitung) ermöglicht werden kann. In diesem Zusammenhang kann somit auch von einem temperierbaren (z. B. kühlbaren) Steckverbinder gesprochen werden.
Nach einem weiteren Aspekt können die mehreren ersten Anschlüsse und die mehreren zweiten Anschlüsse jeweils zumindest zwei Hochvoltanschlüsse (z. B. HV+ und HV-), zumindest zwei fluidische Anschlüsse (z. B. Kühlmittelanschlüsse, insbesondere für einen Vor- und Rücklauf), zumindest einen Niedervoltanschluss (z. B. für eine Steuerleitung und/oder CAN-Bus), zumindest einen Potentialausgleichsanschluss (z. B. PE) und/oder zumindest einen Interlock-Kontakt (z. B. IL) aufweisen. Unter dem Ausdruck Niedervoltanschluss kann dabei bevorzugt ein Anschluss verstanden werden, welcher mit einer Wechselspannung bis 30 V und/oder mit einer Gleichspannung bis 60 V betrieben wird bzw. betreibbar ist. Vorzugsweise ist der zumindest eine Niedervoltanschluss nicht für ein Betreiben mit Spannungen im Hochvoltbereich ausgelegt. Besonders bevorzugt kann der zumindest eine Niedervoltanschluss mehrere Niedervoltanschlüsse umfassen, z. B. in Form mehrerer Kontaktelemente, die in einem gemeinsamen (z. B. mehrpoligen) Stecker- oder Buchsenkörper am entsprechenden Anschlusskopf angeordnet sind. Der Potentialausgleichsanschluss kann ferner auch als Schutzleiteranschluss oder Erdungsanschluss bezeichnet werden. Bevorzugt dient der zumindest eine Potentialausgleichsanschluss zum Anschluss einer widerstandsarmen Potentialausgleichsleitung. Der Interlock-Kontakt kann auch als Pilot-Pin-Anschluss oder Sicherheits-Anschlussbezeichnet werden. Bevorzugt dient der Interlock-Kontakt zur Überwachung einer HV-Steckverbindung in einem Hochvoltstromkreis. Beispielsweise kann über den Interlock-Kontakt eine elektrische Gefährdung durch unbeabsichtigtes, unsachgemäßes oder anderweitig bedingtes Trennen der HV-Steckverbindung (z. B. einem der zumindest zwei Hochvoltanschlüsse) bei aktiver HV-Anlage möglichst unterbunden werden. Hierzu kann die HV-Anlage über die sogenannte Pilot- oder auch Sicherheitslinie verfügen. Dabei kann es sich um eine mit 12-V-Bordspannung beaufschlagte Reihenschaltung handeln, die von HV-Steckverbindung zu HV-Steckverbindung verläuft. Wird der Stromkreis der Pilotlinie durch Abziehen einer der Steckverbindungen und das daraus resultierende Trennen der Pilotkontakte im Stecker unterbrochen, so kann dies von der HV-Steuereinheit erkannt werden. Die Folge hiervon kann sein, dass das Steuergerät umgehend die HV- Hauptrelais öffnet und die Anlage spannungsfrei schaltet. Vorzugsweise ist der zumindest eine Interlock-Kontakt nicht für ein Betreiben mit Spannungen im Hochvoltbereich ausgelegt. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung ist wiederum, dass mit nur einem Steckverbinder und damit ggf. in nur einem Einsteckschritt eine Mehrzahl von elektrischen bzw. fluidischen Verbindungen zwischen den entsprechenden Komponenten ausgebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt können die mehreren Verbindungsleitungen eine fluidische Verbindungsleitung und eine elektrische Verbindungsleitung umfassen. Die fluidische Verbindungsleitung kann dabei einen fluidischen Anschluss der mehreren ersten Anschlüsse mit einem fluidischen Anschluss der mehreren zweiten Anschlüsse verbinden. Zudem oder alternativ kann die elektrische Verbindungsleitung einen elektrischen Anschluss, vorzugsweise einen Hochvoltanschluss, der mehreren ersten Anschlüsse mit einem elektrischen Anschluss, vorzugsweise einem Hochvoltanschluss, der mehreren zweiten Anschlüsse verbinden. Die fluidische Verbindungsleitung und die elektrische Verbindungsleitung können dabei vorzugsweise über eine elektrisch isolierende Koppeleinrichtung miteinander thermisch gekoppelt sein. D. h. zwischen der fluidischen Verbindungsleitung und der elektrischen Verbindungsleitung kann eine thermisch leitende, jedoch elektrisch nicht leitende Verbindung bestehen. Beispielsweise kann die Koppeleinrichtung hierzu in Form einer, die entsprechenden Eigenschaften ausweisendenden, Kunststoffverbindung bzw. Kunststoff brücke ausgebildet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine Kühlung von Hochvoltleitungen im Steckverbinder ermöglicht werden.
Zudem oder alternativ kann zumindest eine der mehrere Verbindungsleitungen ein Rückschlagventil aufweisen. Bevorzugt handelt es sich bei der zumindest einen Verbindungsleitung um eine fluidische, d. h. zwei fluidischen Anschlüsse miteinander verbindende, Verbindungsleitung. Vorzugsweise dient das Rückschlagventil dabei dazu ein Austreten von Fluid im abgesteckten Zustand zu verhindern. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein sicheres An- und Abstecken des Steckverbinders sichergestellt werden.
Um auf vorteilhafte Weise das Bereitstellen einer (z. B. U-förmigen) Steckerbrücke zum schnellen Verbinden der Hochvoltkomponenten zu ermöglichen, können gemäß einem weiteren Aspekt die mehreren ersten Anschlüsse und/oder die mehreren zweiten Anschlüsse jeweils quer (z. B. senkrecht) zu einer Längsachse des Verbindungsbereichs angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren ersten und/oder zweiten Anschlüsse jeweils quer (z. B. senkrecht) zu einer Längsachse des starren Zwischenabschnitts angeordnet. Als Längsachse kann man vorzugsweise jene Achse eines Körpers bezeichnen, die der Richtung seiner größten Ausdehnung entspricht. Bevorzugt verbindet die Längsachse des Verbindungsbereichs und/oder des Zwischenabschnitts einen Schwerpunkt des ersten Anschlusskopfs mit einem Schwerpunkt des zweiten Anschlusskopfs. Zudem oder alternativ können die mehreren ersten Anschlüsse und/oder die mehreren zweiten Anschlüsse jeweils in dieselbe Richtung orientiert sein. Beispielsweise können die mehreren ersten und/oder zweiten Anschlüsse parallel zueinander orientiert sein. Die mehreren ersten Anschlüsse und die mehreren zweiten Anschlüsse haben somit bevorzugt die gleiche Steckrichtung,
Nach einem weiteren Aspekt können der erste Anschlusskopf und der zweite Anschlusskopf jeweils an entgegensetzten Enden des Steckverbindergehäuses und/oder des Verbindungsbereichs angeordnet sein. Bevorzugt handelt es sich bei den jeweiligen entgegensetzten Enden um distale Enden des Steckverbindergehäuses bzw. des Verbindungsbereichs. Zudem oder alternativ kann der erste Anschlusskopf abgewinkelt sein. Vorzugsweise ist der erste Anschlusskopf dabei um im Wesentlichen 90° abgewinkelt. Der erste Anschlusskopf kann beispielsweise als ein Winkelstecker oder eine Winkelbuchse ausgebildet sein. Zudem oder alternativ kann auch der zweite Anschlusskopf abgewinkelt sein. Bevorzugt ist auch der zweite Anschlusskopf um im Wesentlichen 90° abgewinkelt. Beispielsweise kann der zweite Anschlusskopf als ein Winkelstecker oder eine Winkelbuchse ausgebildet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch insgesamt eine einfache Möglichkeit (z. B. in Form einer Steckerbrücke) zum Trennen und Verbinden von, insbesondere nebeneinander angeordneten, Hochvoltkomponenten bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Steckverbinder symmetrisch bezügliche einer Längsmittelebene des Steckverbinders ausgebildet sein. D. h., die Längsmittelebene des Steckverbinders kann eine Symmetrieebene des Steckverbinders sein. Als Längsmittelebene kann dabei bevorzugt eine Ebene verstanden werden, die durch eine Längsachse des Steckverbinders sowie eine senkrecht zur Längsachse orientierte Achse (z. B. eine Hochachse) des Steckverbinders aufgespannt wird. Zudem oder alternativ können der erste Anschlusskopf und der zweite Anschlusskopf gleich ausgebildet sein. Beispielsweise können der erste und zweite Anschlusskopf beide abgewinkelt sein und dieselbe Art bzw. Anzahl von Anschlüssen aufweisen. Besonders bevorzugt sind der erste und zweite Anschlusskopf dabei beide in dieselbe Richtung orientiert. Zudem oder alternativ können die mehreren ersten Anschlüsse und die mehreren zweiten Anschlüsse jeweils auch eine gleiche Anschlussanzahl (z. B. sieben Anschlüsse) und/oder eine gleiche Anschlussanordnung aufweisen. Bevorzugt bezeichnet der Ausdruck Anschlussanordnung dabei die relative Lage der Anschlüsse eines Anschlusskopfs zueinander. Die Anschlussanordnung des ersten Anschlusskopfs kann vorzugsweise - z. B. bezüglich einer senkrecht auf der Längsachse des Steckverbinders stehenden Querebene - gespiegelt zu der Anschlussanordnung des zweiten Anschlusskopfs ausgebildet sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch die Fertigung des Steckverbinders vereinfacht werden.
Um auf vorteilhafte Weise den eingesteckten Steckverbinder gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu sichern, kann nach einem weiteren Aspekt zumindest einer des ersten Anschlusskopfs und des zweiten Anschlusskopfs eine Arretierungseinrichtung aufweisen. Bevorzugt dient die Arretierungseinrichtung dabei zur lösbaren Arretierung des Steckverbinders an einer der Hochvoltkomponenten. Beispielsweise kann die Arretierungseinrichtung hierzu eine Schnapp-, Rast- und/oder Verriegelungseinrichtung aufweisen. Vorzugsweise weist die Hochvoltkomponente und/oder die weitere Hochvoltkomponente eine zur jeweiligen Arretierungseinrichtung korrespondierende Arretierungseinrichtung auf. Lediglich beispielhaft können die beiden Anschlussköpfe jeweils eine Raste oder einen Haken aufweisen, die im eingesteckten Zustand des Steckverbinders jeweils in entsprechende Ausnehmungen an den Hochvoltkomponenten eingreifen. Zudem oder alternativ können die beiden Anschlussköpfe auch jeweils z. B. einen Riegel aufweisen, der im eingesteckten Zustand des Steckverbinders in entsprechende Nuten an den Hochvoltkomponenten geschoben werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der starre Zwischenabschnitt mindestens eine Länge von 20 cm, vorzugsweise 50 cm, besonders bevorzugt 70 cm, aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Länge des starren Zwischenabschnitts an einen Abstand der Hochvoltkomponente zur weiteren Hochvoltkomponente in einem vorbestimmten Einbauzustand im Kraftfahrzeug angepasst. Zudem oder alternativ kann der starre Zwischenabschnitt eine maximale Länge von 1 m aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch insgesamt ein möglichst einfach handhabbarer (z. B. einhändig steckbarer) Steckverbinder bereitgestellt werden.
Nach einem weiteren Aspekt kann der starre Zwischenabschnitt am ersten und/oder am zweiten Anschlusskopf unmittelbar angebracht sein. Beispielsweise kann der starre Zwischenabschnitt unmittelbar am ersten Anschlusskopf verklebt sein und/oder verschweißt sein und/oder integral-einstückig mit diesem verbunden sein. Entsprechendes kann für den zweiten Anschlusskopf gelten. Zudem oder alternativ kann der starre Zwischenabschnitt auch griffförmig ausgebildet sein. D. h., der starre Zwischenabschnitt kann bevorzugt zum (z. B. einhändigen) Umgreifen mit einer menschlichen Hand ausgebildet sein. Zudem oder alternativ kann der starre Zwischenabschnitt auch röhrenförmig ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Zwischenabschnitt als ein (z. B. zylinderförmiger) Hohlkörper ausgebildet sein, in dem die mehreren Verbindungsleitungen aufgenommen sind. Der röhrenförmige Zwischenabschnitt kann im Inneren auch gefüllt und/oder ausgegossen sein. D. h., die mehreren Verbindungsleitungen können im Verbindungsbereich bzw. Steckverbindergehäuse eingebettet sein. Zudem oder alternativ kann der starre Zwischenabschnitt die mehreren Verbindungsleitungen umgeben. D. h., die mehreren Verbindungsleitungen können vom Zwischenabschnitt umhaust werden. Zudem oder alternativ kann der starre Zwischenabschnitt auch gerade sein. D. h., der Zwischenabschnitt kann sich gerade entlang seiner Längsachse erstrecken. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch wiederum ein möglichst einfach handhabbarer Steckverbinder bereitgestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das Steckverbindergehäuse aus Kunststoff und/oder Aluminium gefertigt sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch ein leichter und dennoch stabiler Steckverbinder bereitgestellt werden. Zudem oder alterativ kann das Steckverbindergehäuse ein gegossenes Steckverbindergehäuse sein. Beispielsweise kann das Steckverbindergehäuse mittels Druckguss und/oder Spritzguss gefertigt sein. Zudem oder alternativ kann das Steckverbindergehäuse auch einteilig sein. Beispielsweise können die Anschlussköpfe und der Verbindungsbereich integral-einstückig miteinander verbunden sein. Alternativ dazu kann das Steckverbindergehäuse auch zwei Halbschalen umfassen, die miteinander verbunden (z. B. verklebt oder verschweißt) sind. Zudem oder alternativ kann das Steckverbindergehäuse auch im Wesentlichen selbsttragend sein und/oder im Wesentlichen U-förmig sein. In letzterem Fall können z. B. die beiden Anschlussköpfe jeweils einen Schenkel der U-Form bilden, die über den Verbindungsbereich miteinander verbunden werden. Um auf vorteilhafte Weise das Einstecken in Hinblick auf Fertigungs- und Montagetoleranzen zu erleichtern bzw. zu ermöglichen oder Verspannungen im eingesteckten Steckverbinder aufgrund einer (z. B. thermisch induzierten, Schwingungen während des Betriebes) Änderung des Relativabstands der Hochvoltkomponenten auszugleichen, kann der Steckverbinder nach einem weiteren Aspekt mindestens einen (z. B. flexiblen) Kompensationsabschnitt aufweisen. Insgesamt kann der Verbindungsbereich somit teilweise flexibel sein. Bevorzugt dient der mindestens eine Kompensationsabschnitt zur Kompensation einer Längen- und/oder Winkeländerung des Steckverbinders. Die Längenänderung und/oder Winkeländerung kann beispielsweise eine temperaturabhängige Längenänderung und/oder Winkeländerung sein. Bevorzugt weist der Steckverbinder mehrere Kompensationsabschnitte auf. Beispielsweise können der Verbindungsbereich des Steckverbindergehäuses sowie die mehreren Verbindungsleitungen jeweils einen entsprechenden Kompensationsabschnitt umfassen.
In einer Ausführungsform kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt eine Teleskopverbindung und/oder eine Balgverbindung aufweisen. Auf vorteilhafte Weise kann so eine einfache Möglichkeit bereitgestellt werden, eine gewisse Beweglichkeit des Steckverbinders zu ermöglichen. Zudem oder alternativ kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt auch zwischen dem Verbindungsbereich und dem ersten Anschlusskopf und/oder zwischen dem Verbindungsbereich und dem zweiten Anschlusskopf angeordnet sein. Der Verbindungsbereich kann somit über den mindestens einen Kompensationsabschnitt mit dem ersten und/oder zweiten Anschlusskopf verbunden sein. Auf vorteilhafte Weise wird hierdurch die Handhabung (z. B. ein Umgreifen) des Verbindungsbereichs möglichst wenig eingeschränkt. Zudem oder alternativ kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt auch zwischen dem starren Zwischenabschnitt und einem weiteren starren Zwischenabschnitt des Verbindungsbereichs angeordnet sein. D. h., der Verbindungsbereich kann hier zwei starre Abschnitte aufweisen, die über den mindestens einen Kompensationsabschnitt miteinander verbunden sind. Bevorzugt sind der starre Zwischenabschnitt sowie der weitere starre Zwischenabschnitt hierbei im Wesentlichen gleich lang. Neben dem Ausgleich von Relativbewegungen der Anschlussköpfe des Steckverbinders im gesteckten Zustand kann durch die Beweglichkeit des mindestens einen Kompensationsabschnitts auf vorteilhafte Weise auch das Einstecken erleichtert werden.
Vorstehend wurde der Steckverbinder vorrangig hinsichtlich eines Verbindens von zwei Hochvoltkomponenten beschrieben. Zwar kann der Steckverbinder in einer Variante zum Verbinden von ausschließlich zwei Hochvoltkomponenten ausgebildet sein, beispielsweise, indem er keine weiteren Anschlüsse als die vorstehend beschriebenen ersten und weiten Anschlüsse aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Steckverbinder zum Verbinden von mehr als zwei Hochvoltkomponenten ausgebildet ist. In diesem Zusammenhang kann der Steckverbinder auch als ein Mehrfach-Steckverbinder bzw. eine Steckverbinderleiste bezeichnet werden. Beispielhaft kann der Steckverbinder hierzu mehrere dritte Anschlüsse zum Verbinden mit einer nochmals weiteren Hochvoltkomponente aufweisen. Ferner können die vorgenannten mehreren Verbindungsleitungen jeweils einen der mehreren ersten Anschlüsse, einen der mehreren zweiten Anschlüsse und einen der mehreren dritten Anschlüsse elektrisch oder fluidisch miteinander verbinden. Ferner kann das, vorzugsweise doppelbogenförmige, Steckverbindergehäuse einen dritten Anschlusskopf umfassen, in dem die mehreren dritten Anschlüsse aufgenommen sind. Weiterhin kann das Steckverbindergehäuse einen weiteren Verbindungsbereich umfassen, über den der dritte Anschlusskopf und der erste Anschlusskopf oder der dritte Anschlusskopf und der zweite Anschlusskopf verbunden sind. Bevorzugt weist auch der weitere Verbindungsbereich einen starren Zwischenabschnitt auf. Hierbei ist es für den Fachmann sofort ersichtlich, dass die vorstehend beschriebene Lehre auch auf weitere Anschlüsse bzw. Anschlusskopfe, z. B. zum Verbinden von vier, fünf etc. Hochvoltkomponenten, erweiterbar ist.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein System. Bevorzugt handelt es sich bei dem System um ein System für ein Kraftfahrzeug. Das System weist dabei einen Steckverbinder, wie in diesem Dokument beschrieben, auf. Hierbei sollen alle im Zusammenhang mit dem Steckverbinder beschriebenen Merkmale auch im Zusammenhang mit dem System offenbart und beanspruchbar sein. Entsprechendes soll auch umgekehrt gelten.
Nach einem Aspekt kann das System ferner eine erste Hochvoltkomponente (z. B. einen ersten Hochvolt-Energiespeicher) und eine zweite Hochvoltkomponente (z. B. einen zweiten Hochvolt-Energiespeicher) aufweisen. Die erste Hochvoltkomponente kann hierbei eine Anschlussstelle aufweisen, welche im Folgenden zur besseren Unterscheidung als erste Anschlussstelle bezeichnet werden kann. Die erste Anschlussstelle kann ferner korrespondierend zum ersten Anschlusskopf des Steckverbinders ausgebildet sein. Beispielsweise kann für den Fall, dass der erste Anschlusskopf als Stecker ausgebildet ist, die erste Anschlussstelle als hierzu korrespondierende Buchse ausgebildet sein. Ebenso kann für den Fall, dass der erste Anschlusskopf als Kupplung ausgebildet ist, die erste Anschlussstelle als hierzu korrespondierender Einbaustecker ausgebildet sein. Weiterhin kann auch die zweite Hochvoltkomponente eine Anschlussstelle aufweisen, die im Folgenden als zweite Anschlussstelle bezeichnet werden kann. Die zweite Anschlussstelle kann dabei korrespondierend zum zweiten Anschlusskopf des Steckverbinders ausgebildet sein. Entsprechend kann z. B. für den Fall, dass der zweite Anschlusskopf als Stecker (oder Kupplung) ausgebildet ist, die zweite Anschlussstelle als hierzu korrespondierende Buchse (oder korrespondierender Einbaustecker) ausgebildet sein. Bevorzugt sind die erste und zweite Hochvolt-Komponente über den Steckverbinder miteinander (z. B. elektrisch und/oder fluidisch) verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann das System ferner einen weiteren Steckverbinder aufweisen. D. h., das System kann zumindest zwei Steckverbinder umfassen, welche auch als erster und zweiter Steckverbinder bezeichnet werden können. Der weitere (z. B. zweite) Steckverbinder kann dabei ebenfalls, wie in diesem Dokument offenbart, ausgebildet sein. Beispielsweise kann der weitere Steckverbinder identisch zum (z. B. ersten) Steckverbinder ausgeführt sein. Bevorzugt ist der weitere Steckverbinder jedoch unterschiedlich zum (z. B. ersten) Steckverbinder ausgeführt, was nachfolgend noch eingehender beschrieben werden wird. Weiterhin kann das System eine dritte Hochvoltkomponente (z. B. einen Hochvolt- Verteiler) und eine vierte Hochvoltkomponente (z. B. einen weiteren Hochvolt-Verteiler) aufweisen.
Die dritte Hochvoltkomponente kann eine Anschlussstelle aufweisen, welche im Folgenden zur besseren Unterscheidung als dritte Anschlussstelle bezeichnet werden kann. Die dritte Anschlussstelle kann ferner korrespondierend zum ersten Anschlusskopf des weiteren (z. B. zweiten) Steckverbinders ausgebildet sein. Weiterhin kann auch die vierte Hochvoltkomponente eine Anschlussstelle aufweisen, die im Folgenden als vierte Anschlussstelle bezeichnet werden kann. Die vierte Anschlussstelle kann dabei korrespondierend zum zweiten Anschlusskopf des weiteren (z. B. zweiten) Steckverbinders ausgebildet sein. Bevorzugt sind die dritte und vierte Hochvoltkomponente über den Steckverbinder miteinander (z. B. elektrisch und/oder fluidisch) verbunden. D. h., während die erste und zweite Hochvoltkomponente über den ersten Steckverbinder verbunden sein können, können die dritte und vierte Hochvoltkomponente über den zweiten Steckverbinder miteinander verbunden sein. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der (z. B. erste) Steckverbinder und der weitere (z. B. zweite) Steckverbinder unterschiedlich lang sind. D. h., der erste und zweite Steckverbinder können sich in ihrer Länge, insbesondere einer Länge der Verbindungsbereiche des Steckverbindergehäuses, unterscheiden. Auf vorteilhafte Weise kann so ein System mit mehreren Typen von Steckverbindern bereitgestellt werden, die jeweils zum Verbinden eines spezifischen Komponententyps (Energiespeicher vs. Verteiler) dienen können. Aufgrund der beispielsweise unterschiedlichen Länge kann dabei auf vorteilhafte Weise die Auswahl des passenden Steckers im Rahmen der Montage vereinfacht werden.
Nach einem weiteren Aspekt kann die erste, zweite, dritte und/oder vierte Hochvoltkomponente jeweils ein Hochvolt-Energiespeicher oder Hochvolt-Verteiler sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei der ersten und zweiten Hochvoltkomponente um dieselbe Hochvoltkomponente handelt (z. B. jeweils einen Hochvolt- Energiespeicher) und/oder dass es sich bei der dritten und vierten Hochvoltkomponente um dieselbe Hochvoltkomponente handelt (z. B. jeweils einen Hochvolt-Verteiler). Besonders bevorzugt sind die erste und zweite Hochvoltkomponente unterschiedlich zur dritten und vierten Hochvoltkomponente ausgeführt. In diesem Zusammenhang kann als Hochvolt- Energiespeicher vorzugsweise ein - auch als Batteriepack bezeichenbarer - Energiespeicher verstanden werden, welcher eine Spannung im Hochvoltbereich aufweist. Bevorzugt weist der Hochvolt-Energiespeicher mehrere (z. B. in vier Ebenen übereinander gestapelte) Batteriemodulgruppen auf, die jeweils mehrere (z. B. drei) Batteriemodule aus jeweils mehreren (z. B. 15) Batteriezellen umfassen, wobei vorzugsweise die mehreren Batteriemodule je Batteriemodulgruppe in einer Ebene angeordnet sind, besonders bevorzugt in einer Reihe nebeneinander oder in einem Raster. Als Hochvolt-Verteiler kann vorzugsweise eine im Hochvoltbereich betreibbare bzw. betriebene Verteilungseinrichtung verstanden werden, die mittels einer Leiteranordnung zur Strom- und Spannungsverteilung ausgebildet ist. Bevorzugt dient der Hochvolt-Verteiler zur Strom- und Spannungsversorgung anderer Hochvoltkomponenten in einem elektrifizierten Antriebsstrang, wie z. B. elektrischer Nebenaggregate oder Antriebseinheiten. Weiterhin kann der Hochvolt-Verteiler Träger von Hochvolt-Absicherungsmaßnahmen, wie z. B. Schmelzsicherungen, Halbleiterschutzelementen etc. sein. Der Hochvolt-Verteiler kann ferner einen Anschluss zum Verbinden mit einer Ladeschnittstelle (z. B. eine High-Power-Charging-Schnittstelle) des Kraftfahrzeugs zur fahrzeugexternen Energieversorgung umfassen. Derartige Hochvolt- Verteiler werden beispielsweise bei Hybrid- oder Elektrofahrzeugen im Hochvoltbordnetz, an das ein Hochvolt-Energiespeicher und ein elektromotorischer Antrieb angeschlossen sind, eingesetzt. Über die Leitungsanordnung des Hochvolt-Verteilers kann Energie aus dem Hochvolt-Energiespeicher zum Antrieb des Fahrzeugs an ein Hauptaggregat und zur Versorgung von Nebenaggregaten bereitgestellt werden. Ferner kann über die Leitungsanordnung des Hochvolt-Verteilers elektrische Energie aus dem Antriebsstrang aufgenommen und an den Hochvolt-Energiespeicher weitergeleitet werden.
Ein weiterer unabhängiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Kraftfahrzeug (z. B. einen LKW), wobei das Kraftfahrzeug einen Steckverbinder und/oder ein System, wie in diesem Dokument offenbart, aufweist. Hierbei sollen wiederum alle im Zusammenhang mit dem Steckverbinder bzw. dem System beschriebenen Merkmale auch im Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug offenbart und beanspruchbar sein. Entsprechendes soll auch umgekehrt gelten. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug dabei um ein Nutzfahrzeug, d. h. ein Kraftfahrzeug, das durch seine Bauart und Einrichtung speziell zum Transport von Gütern und/oder zum Ziehen eines oder mehrerer (z. B. landwirtschaftlicher) Anhängerfahrzeuge ausgelegt ist. Beispielsweise kann das Nutzfahrzeug ein Lastkraftwagen, ein Sattelschlepper, ein Baustellenfahrzeug und/oder eine landwirtschaftliche Maschine (z. B. ein Traktor) sein. Weiterhin kann das Kraftfahrzeug z. B. ein Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plugin- Hybridfahrzeug (PHEV) sein.
Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform;
Figur 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckverbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einer Ausführungsform.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen beschrieben und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckverbinders 10 gemäß einer Ausführungsform. Der Steckverbinder 10 kann zum Verbinden einer Hochvoltkomponente 20 (z. B. eines Hochvolt-Energiespeichers) eines Kraftfahrzeugs und einer weiteren Hochvoltkomponente 20 (z. B. eines weiteren Hochvolt-Energiespeichers) des Kraftfahrzeugs dienen. Bevorzugt dient der Steckverbinder 10 dabei zum Ausbilden einer elektrisch leitenden Verbindung und/oder einer Fluidverbindung zwischen den entsprechenden Komponenten.
Der Steckverbinder 10 umfasst mehrere erste Anschlüsse 1 , vorzugsweise zum Verbinden mit der Hochvoltkomponente 20. Beispielsweise kann die Hochvoltkomponente 20 hierzu zu den mehreren ersten Anschlüssen 1 (z. B. in Anzahl, Form und/oder Funktion) korrespondierend ausgebildete Anschlüsse umfassen. Entsprechend können die mehreren ersten Anschlüsse 1 zum Verbinden mit den korrespondierenden ausgebildeten Anschlüssen der Hochvoltkomponente 20 ausgeführt sein. Lediglich beispielhaft können die mehreren ersten Anschlüsse 1 - wie dargestellt ist - zwei Hochvoltanschlüsse HV+ und HV-, zwei fluidische Anschlüsse 1a und 1 b, zumindest einen Niedervoltanschluss LV, einen Potentialausgleichsanschluss PE und/oder einen Interlock-Kontakt IL umfassen. Bevorzugt dient der fluidische Anschluss 1a zum Anschluss eines Vorlaufs eines Kühlmittelkreislaufs und der fluidische Anschluss 1b zum Anschluss eines Rücklaufs eines Kühlmittelkreislaufs. Der zumindest eine Niedervoltanschluss LV kann - wie beispielhaft dargestellt - vorzugsweise mehrere Niedervoltanschlüsse aufweisen, die z. B. in Form mehrerer Kontaktelemente in einem gemeinsamen Steckerkörper angeordnet sein können. Über den zumindest einen Niedervoltanschluss LV können beispielsweise Betriebsdaten betreffend die entsprechenden Hochvoltkomponenten 20 (Spannungsdaten, Stromdaten, Ladezustandsdaten) übertragen werden. Beispielsweise kann der zumindest eine Niedervoltanschluss LV mit einem CAN-Bus und/oder LIN-Bus des Kraftfahrzeugs in Verbindung stehen.
Der Steckverbinder 10 umfasst ferner mehrere zweite Anschlüsse 2, vorzugsweise zum Verbinden mit der weiteren Hochvoltkomponente 20. Beispielsweise kann die weitere Hochvoltkomponente 20 hierzu zu den mehreren zweiten Anschlüssen 1 (z. B. in Anzahl, Form und/oder Funktion) korrespondierend ausgebildete Anschlüsse umfassen. Die mehreren zweiten Anschlüsse 2 können somit zum Verbinden mit den korrespondierenden ausgebildeten Anschlüssen der weiteren Hochvoltkomponente 20 ausgeführt sein. Lediglich beispielhaft können auch die mehreren zweiten Anschlüsse 2 - wie dargestellt ist - zwei Hochvoltanschlüsse HV+ und HV-, zwei fluidische Anschlüsse 1a und 1 b, zumindest einen Niedervoltanschluss LV, einen Potentialausgleichsanschluss PE und/oder einen Interlock- Kontakt IL umfassen. Bevorzugt weisen die mehreren zweiten Anschlüsse 2 hierbei dieselben Anschlüsse wie die mehreren ersten Anschlüsse 1 auf. D. h., die mehreren zweiten Anschlüsse 2 können (z. B. hinsichtlich Anzahl, Form und/oder Funktion) wie die mehreren ersten Anschlüsse 1 ausgebildet sein. Der Steckverbinder 10 weist weiterhin mehrere Verbindungsleitungen (nicht dargestellt) auf. Die mehreren Verbindungsleitungen verbinden jeweils einen der mehreren ersten Anschlüsse 1 und einen der mehreren zweiten Anschlüsse 2 elektrisch oder fluidisch (z. B. flüssigkeitsdicht) miteinander. Beispielsweise können manche der mehreren Verbindungsleitungen als Kabel oder Stromschiene ausgebildet sein, um eine Strom- bzw. Spannungsübertragung zwischen den jeweiligen Anschlüssen zu ermöglichen. Weiterhin können manche der mehreren Verbindungsleitungen z. B. auch als ein Rohr oder Schlauch ausgebildet sein, um eine Fluidübertragung zwischen den jeweiligen Anschlüssen zu ermöglichen. Die mehreren Verbindungsleitungen können dazu jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende umfassen. Das erste Ende kann dabei mit einem der mehreren ersten Anschlüsse 1 verbunden sein, während das zweites Ende mit einem der mehreren zweiten Anschlüsse 2 verbunden sein kann. Bevorzugt verbinden die Verbindungsleitungen dabei jeweils nur gleiche Anschlüsse der mehreren ersten und zweiten Anschlüsse 1 , 2. Beispielsweise kann der HV+ Hochvoltanschluss der mehreren ersten Anschlüsse 1 mit dem HV+ Hochvoltanschluss der mehreren zweiten Anschlüsse 2 über eine erste Verbindungsleitung verbunden sein. Ferner kann der HV- Hochvoltanschluss der mehreren ersten Anschlüsse 1 mit dem HV-Hochvoltanschluss der mehreren zweiten Anschlüsse 2 über eine zweite Verbindungsleitung verbunden sein. Bevorzugt umfasst der Steckverbinder 10 somit so viele Verbindungsleitungen, wie er mehrere erste bzw. zweite Anschlüsse 1 , 2 aufweist. Vorzugsweise sind die mehreren Verbindungsleitungen getrennt voneinander. In einer Ausführungsform kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die ein oder mehreren elektrischen Verbindungsleitungen in der Art einer Seele in einer fluidischen Verbindungsleitung aufgenommen sind und somit vorzugsweise von einem Temperierfluid umspülbar sind. Bevorzugt handelt es sich dann bei dem Temperierfluid um ein nichtleitendes Fluid.
Ferner weist der Steckverbinder 10 ein (z. B. aus Aluminium oder Kunststoff gefertigtes) Steckverbindergehäuse 3 auf, welches auch als Gehäusekörper oder kurz Gehäuse bezeichnet werden kann. Das Steckverbindergehäuse 3 umgibt die mehreren Verbindungsleitungen. Bevorzugt sind die mehreren Verbindungsleitungen somit von außen nicht zugänglich. Das Steckverbindergehäuse 3 kann z. B. ein, vorzugsweise einstückig, gegossenes Steckverbindergehäuse 10 sein. Das Steckverbindergehäuse 3 kann jedoch auch beispielsweise zwei Halbschalen umfassen, die miteinander verbunden (z. B. verschweißt, verklebt und/oder vernietet) sind. Bevorzugt ist das Steckverbindergehäuse 3 selbsttragend. Das Steckverbindergehäuse 3 weist dabei einen ersten Anschlusskopf 3a, einen zweiten Anschlusskopf 3b und einen Verbindungsbereich 3c auf. Über den Verbindungsbereich 3c sind der erste und zweite Anschlusskopf 3a, 3b, vorzugsweise mechanisch, miteinander verbunden. Der Verbindungsbereich 3c kann sich zwischen dem ersten und zweiten Anschlusskopf 3a, 3b erstrecken. Bevorzugt ist der Verbindungsbereich 3c gerade. Der Verbindungsbereich 3c kann ferner einen starren Zwischenabschnitt 4 aufweisen. Dabei kann der Verbindungsbereich 3c - wie dargestellt - quasi ausschließlich durch den starren Zwischenabschnitt 4 gebildet sein. Der Verbindungsbereich 3c kann jedoch, wie z. B. in Figur 2 dargestellt ist, weitere Komponenten, wie beispielsweise einen (z. B. flexiblen) Kompensationsabschnitt 5 umfassen. Der Verbindungsbereich 3c und/oder der starre Zwischenabschnitt 4 kann eine zylinderförmige Form aufweisen. Der Verbindungsbereich 3c und/oder der starre Zwischenabschnitt 4 kann im Wesentlichen röhrenförmig sein. Der Verbindungsbereich 3c und/oder der starre Zwischenabschnitt 4 kann eine Länge von mindestens 20 cm, vorzugsweise mindestens 50 cm, besonders bevorzugt mindestens 70 cm, aufweisen. Weiterhin kann der Verbindungsbereich 3c ein erstes, vorzugsweise distales, Ende und ein zweites, vorzugsweise distales, Ende aufweisen. Der erste Anschlusskopf 3a kann dabei am ersten Ende angeordnet sein. Der zweite Anschlusskopf 3b kann am zweiten Ende angeordnet sein.
In dem ersten Anschlusskopf 3a sind die mehreren ersten Anschlüsse 1 aufgenommen. Hierzu kann der ersten Anschlusskopf 3a z. B. in Form eines Steckers (männlich) oder als Kupplung (weiblich) ausgebildet sein. Der erste Anschlusskopf 3a kann ferner abgewinkelt sein. Bevorzugt ist der erste Anschlusskopf 3a dabei um im Wesentlichen 90° bezüglich einer Längsachse des Verbindungsbereichs 3c und/oder des Steckverbinders 10 abgewinkelt. Der erste Anschlusskopf 3a kann einen im Wesentlichen planen Anschlussbereich aufweisen, an dem die mehreren ersten Anschlüsse 1 aus dem Steckverbindergehäuse 3 austreten. Weiterhin kann der erste Anschlusskopf 3a eine Arretierungseinrichtung (nicht dargestellt) zur lösbaren Arretierung des ersten Anschlusskopfs 3a bzw. des Steckverbinders 10 an einer der Hochvoltkomponenten 20 aufweisen. Beispielsweise kann die Arretierungseinrichtung hierzu eine Schnapp-, Rast- und/oder Verriegelungseinrichtung aufweisen.
In dem zweiten Anschlusskopf 3b sind die mehreren zweiten Anschlüsse 2 aufgenommen. Hierzu kann der zweite Anschlusskopf 3b z. B. in Form eines Steckers (männlich) oder als Kupplung (weiblich) ausgebildet sein. Der zweite Anschlusskopf 3b kann ferner abgewinkelt sein. Bevorzugt ist der zweite Anschlusskopf 3b dabei um im Wesentlichen 90° bezüglich einer Längsachse des Verbindungsbereichs 3c und/oder des Steckverbinders 10 abgewinkelt. Der zweite Anschlusskopf 3b kann einen im Wesentlichen planen Anschlussbereich aufweisen, an dem die mehreren zweiten Anschlüsse 2 aus dem Steckverbindergehäuse 3 austreten. Auch der zweite Anschlusskopf 3b kann eine Arretierungseinrichtung (nicht dargestellt) zur lösbaren Arretierung des zweiten Anschlusskopfs 3b bzw. des Steckverbinders 10 an einer der Hochvoltkomponenten 20 aufweisen. Beispielsweise kann die Arretierungseinrichtung hierzu eine Schnapp-, Rast- und/oder Verriegelungseinrichtung aufweisen. Der erste und zweite Anschlusskopf 3a, 3b können dabei jeweils eine unterschiedliche oder dieselbe Art von Arretierungseinrichtung aufweisen.
Bevorzugt weisen der erste und zweite Anschlusskopf 3a, 3b eine gleiche Anschlussanzahl, eine gleiche Anschlussausführung und/oder eine gleiche Anschlussanordnung auf. D. h., der erste und zweite Anschlusskopf 3a, 3b sollen bevorzugt im Wesentlichen gleich ausgebildet sein (z. B. beide als Stecker oder beide als Kupplung). Vorzugsweise sind der erste und zweite Anschlusskopf 3a, 3b ferner auch in dieselbe Richtung orientiert. Beispielsweise können der plane Anschlussbereich des ersten Anschlusskopfs 3a und der plane Anschlussbereich des zweiten Anschlusskopfs 3b in dieselbe Richtung weisen. Entsprechend können auch die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse 1 , 2 jeweils in dieselbe Richtung orientier sein. Beispielsweise können die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse 1 , 2 parallel zueinander angeordnet sein. Bevorzugt sind die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse 1 , 2 dabei quer, vorzugsweise senkrecht, zur Längsachse des Verbindungsbereichs 3c orientiert. Der Steckverbinder 10 kann somit als Steckerbrücke ausgebildet sein, wobei vorzugsweise mit dem Ausdruck „Steckerbrücke“ keine Festlegung auf die Ausführung der Anschlussköpfe 3a und 3b als Stecker oder Kupplung einhergehen soll. Der Steckverbinder 10 kann somit insgesamt brückenförmig und/oder bogenförmig (z. B. U-förmig) ausgebildet sein. Durch den bevorzugt im Wesentlichen geraden Verbindungsbereich 3c kann der Steckverbinder 10 auch im Wesentlichen hantelförmig sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine möglichst formstabile Vorrichtung zum Trennen und Verbinden von Hochvoltkomponenten bereitgestellt werden, welche (z. B. einhändig) in nur einem Arbeitsschritt ein- bzw. ausgesteckt werden kann.
Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines Steckverbinders 10 gemäß einer Ausführungsform. Im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform weist der Steckverbinder 10 hier zusätzlich mindestens einen, vorzugsweise flexiblen, Kompensationsabschnitt 5 auf. Bevorzugt dient der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 zur Kompensation einer (z. B. temperaturabhängigen) Längenänderung und/oder mechanischen Beanspruchung des Steckverbinders 10. Hierzu kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 - wie vorliegend beispielhaft dargestellt ist - eine Balgverbindung (z. B. eine Faltenbalgverbindung) aufweisen. Der Kompensationsabschnitt 5 bzw. die Balgverbindung kann ein Stauchen und/oder ein Strecken des Steckverbinder 10 entlang seiner Längsachse ermöglichen. Ferner kann der Kompensationsabschnitt 5 bzw. die Balgverbindung eine gewisse Verdrehung der beiden Anschlussköpfe ermöglichen. Alternativ zur Ausführung als Balgverbindung kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 z. B. auch eine Teleskopverbindung umfassen. Die Teleskopverbindung kann hierbei z.B. in Form eines Innenrohrs und eines Außenrohrs ausgeführt sein, die zueinander verschiebbar gelagert sind. Bevorzugt ist der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 als ein Abschnitt des Verbindungsbereichs 3c ausgeführt. Beispielsweise kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 - wie beispielhaft dargestellt ist - zwischen dem starren Zwischenabschnitt 4 und einem weiteren starren Zwischenabschnitt 4a des Verbindungsbereichs 3c angeordnet sein. Bevorzugt ist der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 dabei mittig im Verbindungsbereich 3c angeordnet. Alternativ kann der mindestens eine Kompensationsabschnitt 5 auch zwei Kompensationsabschnitte umfassen, die jeweils an einem Endbereich des Verbindungsbereichs 3c (z. B. beim Übergang zu den Anschlussköpfen 3a und 3b) angeordnet sind.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems gemäß einer Ausführungsform. Das System kann dabei eine erste Hochvoltkomponente 20.1 und eine zweite Hochvoltkomponente 20.2 aufweisen. Bei der ersten und zweiten Hochvoltkomponente 20.1 , 20.2 kann es sich jeweils beispielsweise um einen Hochvolt-Energiespeicher handeln, welcher auch als Batteriepack bezeichnet werden kann. Beispielsweise können die jeweiligen Hochvolt-Energiespeicher dabei mehrere Batteriemodulgruppen aufweisen, die jeweils mehrere Batteriemodule aus jeweils mehreren Batteriezellen umfassen können. Ferner können die jeweiligen Hochvolt-Energiespeicher ein Temperiersystem umfassen. Das Temperiersystem kann beispielsweise zumindest eine von einem Temperierfluid (z. B. mäanderförmig) durchströmbare Temperierplatte umfassen. Wie in Figur 3 durch die beispielhafte unterschiedliche Ausführung hervorgehoben ist, kann es sich bei der ersten Hochvoltkomponente 20.1 um einen Master-Hochvolt-Energiespeicher handeln. Ferner kann die zweite Hochvoltkomponente 20.2 ein Slave-Hochvolt-Energiespeicher sein. D. h., das System kann nach einem Master-Slave-Prinzip aufgebaut sein. Bei der ersten und zweiten Hochvoltkomponente 20.1 , 20.2 kann es sich jedoch auch um völlig identische Hochvoltkomponenten handeln.
Ferner weist das System einen Steckverbinder 10, wie vorstehend beschrieben, auf. Die erste und zweite Hochvoltkomponente 20.1 , 20.2 können über den Steckverbinder 10 miteinander verbunden sein. Bevorzugt erfolgt mittels des Steckverbinders 10 dabei sowohl eine elektrische als auch fluidische Verbindung zwischen den beiden Hochvoltkomponenten 20.1 und 20.2. Beispielsweise können die Batteriezellen bzw. Batteriemodule der jeweiligen Hochvoltkomponenten 20.1 und 20.2 über den Steckverbinder 10 elektrisch verbunden sein. Zudem oder alternativ können die Temperiersysteme der jeweiligen Hochvoltkomponenten 20.1 und 20.2 über den Steckverbinder 10 fluidisch verbunden sein. Die erste und zweite Hochvoltkomponente 20.1 , 20.2 können somit z. B. über einen gemeinsamen Temperierkreislauf temperiert werden.
Um eine entsprechende Verbindung zu ermöglichen, kann die erste Hochvoltkomponente 20.1 eine erste Anschlussstelle (nicht dargestellt) aufweisen, die korrespondierend zum ersten Anschlusskopf 3a des Steckverbinders 10 ausgebildet ist. Beispielsweise kann für den Fall, dass der erste Anschlusskopf 3a als Stecker ausgebildet ist, die erste Anschlussstelle als hierzu korrespondierende Buchse ausgebildet sein. Ebenso kann für den Fall, dass der erste Anschlusskopf 3a als Kupplung ausgebildet ist, die erste Anschlussstelle als hierzu korrespondierender Einbaustecker ausgebildet sein. Die erste Anschlussstelle kann in ein Außengehäuse der ersten Hochvoltkomponente 20.1 aufgenommen sein. Im Fall, dass der erste Anschlusskopf 3a eine Arretierungseinrichtung umfasst, kann die erste Anschlussstelle bzw. die erste Hochvoltkomponente 20.1 zur Arretierungseinrichtung des ersten Anschlusskopfs 3a korrespondierende Arretierelemente (z. B. in Form eines Vorsprungs oder einer Nut zum Eingriff einer Raste) aufweisen.
Weiterhin kann auch die zweite Hochvoltkomponente 20.2 eine zweite Anschlussstelle aufweisen, die korrespondierend zum zweiten Anschlusskopf 3b des Steckverbinders 10 ausgebildet ist. Die zweite Anschlussstelle kann ebenfalls in ein Außengehäuse der zweiten Hochvoltkomponente 20.2 aufgenommen sein. Im Fall, dass der zweite Anschlusskopf 3b eine Arretierungseinrichtung umfasst, kann auch die zweite Anschlussstelle bzw. die zweite Hochvoltkomponente 20.2 zur Arretierungseinrichtung des zweiten Anschlusskopfs 3b korrespondierende Arretierelemente (z. B. in Form eines den zweiten Anschlusskopf 3b umgreifenden Schnappmechanismus) aufweisen. Das System kann ferner eine dritte und vierte Hochvoltkomponente 20.3 und 20.4 aufweisen. Bei der dritten und vierten Hochvoltkomponente 20.3, 20.4 kann es sich jeweils beispielsweise um einen Hochvolt-Verteiler handeln. Die Hochvolt-Verteiler können dabei jeweils einem Hochvolt-Energiespeicher zugeordnet sein. Die Hochvolt-Verteiler können somit beispielsweise ein Zu- und/oder Abschalten der jeweiligen Hochvolt-Energiespeicher steuern. Über die Hochvolt-Verteiler kann somit Energie aus dem jeweiligen Hochvolt-Energiespeicher in ein Hochvolt-Bordnetz bereitgestellt werden und/oder Energie aus dem Hochvolt-Bordnetz an die jeweiligen Hochvolt-Energiespeicher bereitgestelltwerden. Hierzu können die Hochvolt- Verteiler jeweils eine Leiteranordnung zur Strom- und Spannungsverteilung umfassen. Zur Temperierung können auch die jeweiligen Hochvolt- Verteiler ein Temperiersystem umfassen. Die Hochvolt-Verteiler können dabei direkt an dem ihnen zugeordneten Hochvolt- Energiespeicher angeordnet sein oder beabstandet von diesem angeordnet sein. Wie in Figur 3 durch die beispielhafte unterschiedliche Ausführung hervorgehoben ist, kann es sich bei der dritten Hochvoltkomponente 20.3 um einen Master-Hochvolt-Verteiler handeln. Ferner kann die vierte Hochvoltkomponente 20.4 ein Slave-Hochvolt-Verteiler sein. Bei der dritten und vierten Hochvoltkomponente 20.3, 20.4 kann es sich jedoch auch um völlig identische Hochvoltkomponenten handeln.
Die dritte und vierte Hochvoltkomponente 20.3, 20.4 können dabei über einen weiteren Steckverbinder 10‘ miteinander verbunden sein. Der weitere Steckverbinder 10‘, welcher zur besseren Unterscheidung auch als zweiter Steckverbinder bezeichnet werden kann, kann dabei wie in diesem Dokument beschrieben ausgebildet sein. Bevorzugt erfolgt mittels des weiteren Steckverbinders 10‘ sowohl eine elektrische als auch fluidische Verbindung zwischen den beiden Hochvoltkomponenten 20.3 und 20.4. Beispielsweise können die jeweiligen Leiteranordnungen der jeweiligen Hochvoltkomponenten 20.3 und 20.4 über den weiteren Steckverbinder 10‘ elektrisch verbunden sein. Zudem oder alternativ können die Temperiersysteme der jeweiligen Hochvoltkomponenten 20.3 und 20.4 über den weiteren Steckverbinder 10‘ fluidisch verbunden sein.
Ferner kann der weitere Steckverbinder 10‘ identisch zum Steckverbinder 10 ausgeführt sein. Bevorzugt ist der weitere Steckverbinder 10‘ - wie dargestellt - unterschiedlich zum Steckverbinder 10 ausgeführt. Beispielsweise kann der weitere Steckverbinder 10‘ einen längeren Verbindungsbereich 3c und/oder einen längeren starren Zwischenabschnitt 4 aufweisen. Auf vorteilhafte Weise können so verschiedene Steckverbinder 10, 10‘ bereitgestellt werden, die jeweils zur Verbindung eines spezifischen Hochvoltkomponententyps (z. B. Hochvolt-Energiespeichers und Hochvolt-Verteilers) ausgebildet sind, wodurch auf vorteilhafte Weise die Auswahl des passenden Steckers im Rahmen der Montage vereinfacht werden kann.
Zu Verdeutlichung dieses Aspekts kann das System ferner auch eine fünfte Hochvoltkomponente 20.5 aufweisen. Bei der fünften Hochvoltkomponente 20.5 kann es sich beispielsweise wiederum um einen Hochvolt-Energiespeicher (z. B. einen weiteren Slave- Hochvolt-Energiespeicher) handeln. Dieser kann mit der ersten Hochvoltkomponente 20.1 (Master-Hochvolt-Energiespeicher) über einen weiteren Steckverbinder 10“ verbunden sein. Bei dem weiteren Steckverbinder 10“ kann es sich wiederum um einen „langen“ Steckverbinder handeln, der beispielsweise identisch zum Steckverbinder 10 ausgebildet ist. Zudem oder alternativ kann das System auch eine sechste Hochvoltkomponente 20.6 aufweisen. Bei der sechsten Hochvoltkomponente 20.6 kann es sich beispielsweise wiederum um einen Hochvolt-Verteiler (z. B. einen weiteren Slave-Hochvolt-Verteiler) handeln. Dieser kann mit der dritten Hochvoltkomponente 20.3 (Master-Hochvolt-Verteiler) über einen weiteren Steckverbinder 10‘“ verbunden sein. Bei dem weiteren Steckverbinder 10‘“ kann es sich wiederum um einen „kurzen“ Steckverbinder handeln, der beispielsweise identisch zum weiteren Steckverbinder 10‘ ausgebildet ist.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen ausgeführt werden können und Äquivalente als Ersatz verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Folglich soll die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern soll alle Ausführungsbeispiele umfassen, die in den Bereich der beigefügten Patentansprüche fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Bezugszeichenliste
1 Erste Anschlüsse
1a, 1b Fluidischer Anschluss
2 Zweite Anschlüsse
2a, 2b Fluidischer Anschluss
3 Steckverbindergehäuse
3a Erster Anschlusskopf
3b Zweiter Anschlusskopf
3c Verbindungsbereich
4 Zwischenabschnitt
4a Weiterer Zwischenabschnitt
5 Kompensationsabschnitt
10 Steckverbinder
10‘, 10“, 10“‘ Weiterer Steckverbinder
20 Hochvoltkomponente
20.1 Erste Hochvoltkomponente
20.2 Zweite Hochvoltkomponente
20.3 Dritte Hochvoltkomponente
20.4 Vierte Hochvoltkomponente
HV+, HV- Hochvoltanschluss
IL Interlock-Kontakt
LV Niedervoltanschluss
PE Potentialausgleichsanschluss

Claims

Patentansprüche
1. Steckverbinder (10), vorzugsweise zum Verbinden einer Hochvoltkomponente (20) und einer weiteren Hochvoltkomponente (20) eines Kraftfahrzeugs, aufweisend: a) mehrere erste Anschlüsse (1), vorzugsweise zum Verbinden mit der Hochvoltkomponente (20); b) mehrere zweite Anschlüsse (2), vorzugsweise zum Verbinden mit der weiteren Hochvoltkomponente (20); c) mehrere Verbindungsleitungen, die jeweils einen der mehreren ersten Anschlüsse (1) und einen der mehreren zweiten Anschlüsse (2) elektrisch oder fluidisch miteinander verbinden; und d) ein, vorzugsweise bogenförmiges, Steckverbindergehäuse (3), das die mehreren Verbindungsleitungen umgibt, aufweisend: di) einen ersten Anschlusskopf (3a), in dem die mehreren ersten Anschlüsse (1) aufgenommen sind; d2) einen zweiten Anschlusskopf (3b), in dem die mehreren zweiten Anschlüsse (2) aufgenommen sind; und da) einen Verbindungsbereich (3c), über den der erste und zweite Anschlusskopf (3a, 3b) miteinander verbunden sind, wobei der Verbindungsbereich (3c) einen, vorzugsweise geraden, starren Zwischenabschnitt (4) umfasst.
2. Steckverbinder (10) nach Anspruch 1 , wobei die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse (1 , 2) jeweils zumindest einen elektrischen Anschluss (HV+, HV-, LV, PE, IL) und zumindest einen fluidischen Anschluss (1a, 1 b, 2a, 2b) aufweisen.
3. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse (1 , 2) jeweils zumindest:
- zwei Hochvoltanschlüsse (HV+, HV-), aufweisen; und/oder
- zwei fluidische Anschlüsse (1a, 1 b, 2a, 2b), vorzugsweise zwei Kühlmittelanschlüsse, z. B. einen für einen Vorlauf und Rücklauf, aufweisen; und/oder;
- einen oder mehrere Niedervoltanschlüsse (LV) aufweisen; und/oder
- einen Potentialausgleichsanschluss (PE) aufweisen; und/oder
- einen Interlock-Kontakt (IL) aufweisen. Steckverbinder (10) nach Anspruch 3, wobei: die mehreren Verbindungsleitungen eine fluidische Verbindungsleitung und eine elektrische Verbindungsleitung umfassen, die vorzugsweise über eine elektrisch isolierende Koppeleinrichtung miteinander thermisch gekoppelt sind; und/oder zumindest eine der mehrere Verbindungsleitungen ein Rückschlagventil aufweist, vorzugsweise um ein Austreten von Fluid im abgesteckten Zustand zu verhindern. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse (1 , 2) jeweils: quer, vorzugsweise senkrecht, zu einer Längsachse des starren Verbindungsbereichs (3c) angeordnet sind; und/oder in dieselbe Richtung orientiert sind. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste und zweite Anschlusskopf (3a, 3b) jeweils: an entgegensetzten Enden des Steckverbindergehäuses (3) und/oder des starren Verbindungsbereichs (3c) angeordnet sind; abgewinkelt, vorzugsweise um im Wesentlichen 90° abgewinkelt, sind. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: der Steckverbinder (10) symmetrisch bezügliche einer Längsmittelebene des Steckverbinders (10) ausgebildet ist; und/oder der erste und zweite Anschlusskopf (3a, 3b) gleich ausgebildet sind; und/oder die mehreren ersten und zweiten Anschlüsse (1 , 2) jeweils eine gleiche Anschlussanzahl und/oder eine gleiche Anschlussanordnung aufweisen. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei: zumindest einer des ersten und zweiten Anschlusskopfs (3a, 3b) eine Arretierungseinrichtung, vorzugsweise eine Schnapp-, Rast- und/oder Verriegelungseinrichtung, zur lösbaren Arretierung des Steckverbinders (10) an einer der Hochvoltkomponenten (20) aufweist. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der starre Zwischenabschnitt (4): mindestens eine Länge von 20 cm, vorzugsweise 50 cm, besonders bevorzugt 70 cm, aufweist; und/oder eine maximale Länge von 1 m aufweist. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der starre Zwischenabschnitt (4):
- am ersten und/oder am zweiten Anschlusskopf (3a, 3b) unmittelbar angebracht ist; und/oder
- griffförmig ausgebildet ist; und/oder
- röhrenförmig ausgebildet ist; und/oder
- die mehreren Verbindungsleitungen umgibt; und/oder
- gerade ist. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Steckverbindergehäuse (3):
- aus Kunststoff und/oder Aluminium gefertigt ist; und/oder
- ein gegossenes Steckverbindergehäuse (3) ist; und/oder
- einteilig ist oder zwei Halbschalen umfasst, die miteinander verbunden sind; und/oder
- selbsttragend ist; und/oder
- im Wesentlichen U-förmig ist. Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend: mindestens einen, vorzugsweise flexiblen, Kompensationsabschnitt (5) zur Kompensation einer, vorzugsweise temperaturabhängigen, Längenänderung und/oder Winkeländerung des Steckverbinders (10). Steckverbinder (10) nach Anspruch 12, wobei der mindestens eine Kompensationsabschnitt (5):
- eine Teleskopverbindung und/oder eine Balgverbindung aufweist; und/oder
- zwischen dem Verbindungsbereich (4c) und dem ersten oder zweiten Anschlusskopf (3a, 3b) angeordnet ist; oder
- zwischen dem starren Zwischenabschnitt (4) und einem weiteren starren Zwischenabschnitt (4a) des Verbindungsbereichs (3c) angeordnet ist. System, aufweisend: einen Steckverbinder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche. 15. System, nach Anspruch 14, ferner aufweisend: eine erste Hochvoltkomponente (20.1), vorzugsweise Hochvolt-Energiespeicher, aufweisend eine erste Anschlussstelle, die korrespondierend zum ersten Anschlusskopf (3a) des Steckverbinders (10) ausgebildet ist; und eine zweite Hochvoltkomponente (20.2), vorzugsweise Hochvolt-Energiespeicher, aufweisend eine zweite Anschlussstelle, die korrespondierend zum zweiten Anschlusskopf (3b) des Steckverbinders (10) ausgebildet ist; wobei die erste und zweite Hochvoltkomponente (20a, 20b) über den Steckverbinder (10) miteinander verbunden sind.
16. System nach Anspruch 14 oder 15, ferner aufweisend: einen weiteren Steckverbinder (10‘) nach einem der Ansprüche 1 bis 12; eine dritte Hochvoltkomponente (20.3), vorzugsweise Hochvolt-Verteiler, aufweisend eine dritte Anschlussstelle, die korrespondierend zum ersten Anschlusskopf (3a) des weiteren Steckverbinders (10‘) ausgebildet ist; und eine vierte Hochvoltkomponente (20.4), vorzugsweise Hochvolt-Verteiler, aufweisend eine vierte Anschlussstelle, die korrespondierend zum zweiten Anschlusskopf (3b) des weiteren Steckverbinders (10‘) ausgebildet ist; wobei die dritte und vierte Hochvoltkomponente (20a, 20b) über den weiteren Steckverbinder (10‘) miteinander verbunden sind; wobei vorzugsweise der Steckverbinder (10) und der weitere Steckverbinder (10‘) unterschiedlich lang sind.
17. Kraftfahrzeug, vorzugsweise Nutzfahrzeug, aufweisend einen Steckverbinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 und/oder ein System nach einem der Ansprüche 14 bis 16.
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