WO2016124298A1 - Elektrische verbindungseinrichtung - Google Patents

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WO2016124298A1
WO2016124298A1 PCT/EP2015/080940 EP2015080940W WO2016124298A1 WO 2016124298 A1 WO2016124298 A1 WO 2016124298A1 EP 2015080940 W EP2015080940 W EP 2015080940W WO 2016124298 A1 WO2016124298 A1 WO 2016124298A1
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Henrik Fehner
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the invention relates to an electrical connection device.
  • the invention further relates to a housing element with such an electrical connection device.
  • the invention further relates to a housing with such a housing element.
  • the invention also relates to an internal electrical device, in particular traction battery, with such a housing.
  • the invention relates to an electrically operable, preferably drivable, vehicle having such an internal electrical device.
  • the vehicle has a monitoring and switching unit detachably mounted on the fuel cell housing in a separate housing.
  • This housing has a passage for a branch to a low-voltage network and bushings with easily detachable contact means in or on its housing wall for line connections to sensors for detecting operating conditions.
  • the own housing releasably, as a cover for an opening at the on
  • Fuel cell housing attachable housing can be fastened.
  • the connectors are dust and waterproof connected to the housing wall.
  • a cover of the housing also covers its side walls and has openings in the area of the connectors.
  • the control and evaluation unit forms a self-contained unit that can be installed and removed even without the separation of the central monitoring and switching unit, d. H. that a production, testing, storage and transport of the unit is possible.
  • a high-voltage battery which consists of a number of arranged in rows cylindrical cells, a support structure for the cells and a cover plate, at the high-current connector for the individual cells and a
  • the cover plate is a multilayer printed circuit board with at least two conductive layers executed, the first of which is attached to the side of the printed circuit board facing the cells and of considerable thickness to form the high-current connector, and whose second layer is of small thickness and forms the connection lines to the cell monitoring unit, wherein the two layers at certain points by means of conductive configured , the circuit board passing through holes are interconnected.
  • the two layers at certain points by means of conductive configured , the circuit board passing through holes are interconnected.
  • the cover plate can be assembled into the support structure or placed on the cells.
  • the high-current connectors machined out of the thick conductive layer rest on the poles of the cells without further fastening elements. When mounting the cover plate thus needs to be placed only on the support structure and the battery is ready to use.
  • a traction battery of an electrically operable, preferably drivable, vehicle could be produced.
  • the invention has the object to provide such a simple, cost-effective and reliable producible contacting with such, enclosed by a housing internal electrical device.
  • At least one external electrical element arranged on the housing element
  • Connection element for connecting thereto the at least one supply line of the internal electrical device
  • Wiring harness and the at least one connection element are fixedly arranged on the housing element and
  • connection element is arranged to be accessible on an inner side of the housing element in the region of at least one mounting opening in the housing element from an outer side of the housing.
  • the electrical connection device thus achieves the object of providing an electrical connection in an easily producible manner between the at least one supply line of the internal electrical device which is located inside the housing and the at least one external electrical connection element, which in turn adjoins the at least one an external electrical device can be connected.
  • the electrical connection device comprises the at least one external electrical
  • connection element Connecting element, the at least one strand of wire, the one-sided, i. at one of its ends, to which at least one external electrical connection element is connected, and the at least one connection element, which is on the other side, i. is connected to at least one other end of the at least one wiring harness with this.
  • At least one connection element is then formed for connecting the at least one supply line of the internal electrical device to it.
  • an electrical connection is thus formed between the at least one external electrical device and that of the internal electrical device which is made via the at least one external electrical connection element, the at least one wiring harness, the at least one connection element and the at least one supply line.
  • the at least one external electrical connection element, the at least one wiring harness and the at least one connection element firmly on
  • Housing element are arranged, that is on and / or with the housing element fixed to a Assembled assembly or integrated into the housing element. This allows easy and precise handling during the assembly process. Also preferred are the at least one mounting opening, the at least one supply line of the internal electrical device and the at least one connection element in the assembled
  • connection of the at least one lead to at least one connection element at least almost no change in position of the at least one supply line and / or the at least one connection element must be made more.
  • the at least one connection element - together with the at least one supply line - is arranged inside the housing behind and / or in the at least one mounting opening such that it is accessible through the at least one mounting opening, i. that it can be accessed through the at least one mounting aperture such that the assembly, i. an electrical connection of the at least one supply line to the at least one connection element, executable.
  • connection elements only a single mounting opening for one or more connection elements is preferably provided in common, so that the design of the housing element is as simplified as possible.
  • at least one mounting opening may be provided in the housing instead of in the housing element or exclusively. In a case where the case is e.g.
  • a particularly advantageous embodiment is obtained when several external electrical devices connect via several external electrical connecting elements to a plurality of leads of the internal electrical device and for multiple strands and multiple connection elements are provided, because then the inventive design a high degree of simplification for the manufacturing process and the product allows.
  • an external electrical connection element is provided for each of an external electrical device for charging, for connecting an electrical system and for connecting a traction drive.
  • a wiring harness leads from each of the external electrical connection elements each to a connection element.
  • both the at least one wiring harness and the at least one lead within the housing can be tight, short and straight, excess lengths for handling in the manufacture of electrical connections can be omitted and thus material and space can be saved.
  • the security is increased from damage during the assembly process.
  • the at least one wiring harness is advantageously equipped with a twist protection.
  • a preferred development of the electrical connection device according to the invention is characterized in that the at least one connected to the at least one wiring harness connecting element directly, in particular with a plug and / or screw connection, is connected to the at least one supply line of the internal electrical device.
  • Intermediate switching of further conductor structures such as e.g. Another
  • Line strands or the like between the at least one connection element on the one hand and the at least one supply line on the other hand is not required. It is advantageous in training with a screw, the at least one connecting element, each with at least one screw and the at least one supply line, each with at least one
  • Mating thread particularly preferably with exactly one screw or exactly one
  • Connecting device is at least one of the at least one wiring harness formed in a material with which the housing member is formed, in particular embedded in a plastic and / or injected.
  • This embodiment makes it possible to damage the at least one wiring harness while avoiding additional mounting devices or mounting elements damage-resistant, compact, robust and simple on
  • housing element To arrange housing element.
  • smooth surfaces of the housing element remain at least largely preserved, and the at least one wiring harness is safe to touch and thus short-circuit protected installed on or in the housing element.
  • at least one of the at least one wiring harness having at least one retaining element on the
  • Housing element attached, e.g. glued, stapled or the like.
  • Connecting device is the at least one mounting opening in the housing element closable, in particular gas and / or liquid-tight sealable, preferably with at least one closure element, preferably with at least one lid-like
  • Closing element designed closable.
  • the closing of these at least one, preferably exactly one, mounting opening is of the electrical connections or
  • the at least one cover-like closure element can be equipped with an internal pressure compensation element which
  • a mounting of such an internal pressure compensation element on or in the closure element is easier to carry out than a mounting on the housing or on the housing element.
  • the term remaining housing that part or those components or portions of the housing are referred to, which form the entire housing by joining with the housing element which is equipped with the connecting device according to the invention, optionally with the exception of the at least one closure element ,
  • the rest of the housing is a trough-like structure, which is covered with a hood
  • Housing element is joined to the housing, e.g. by gluing, screwing or the like.
  • the at least one holding device can either permanently and / or temporarily, namely at least almost only for the assembly process of
  • the at least one holding device is preferably e.g. formed in the manner of a support or clip or as a molding on the housing element in the region of at least one mounting hole or the like.
  • Connecting device is the at least one arranged on the housing element, external electrical connection element for releasably connecting, in particular for plug-in connection, arranged with the at least one outside of the housing arranged external electrical device.
  • external electrical connection element for releasably connecting, in particular for plug-in connection, arranged with the at least one outside of the housing arranged external electrical device.
  • Particularly preferred in the example are one
  • Traction battery is provided in particular a variety of different connectors for connection to various external electrical devices, in particular for charging the traction battery, for a vehicle electrical system and for a traction drive.
  • Each of the plugs is electrically connected to a particularly separate wiring harness, each having at least one of the at least one connection element.
  • the internal electrical device is connected to the housing, e.g. the traction battery, as simple, robust and cost-effective installed self-contained, compact, quickly and easily formed with external electrical devices electrically connectable and separable assembly.
  • a housing element with an electrical connection device of the type described above is simple, fast, accurate and safe to install, ie with an other housing fauxhexaline, which costs can be saved and the manufacturing quality can be increased.
  • a housing element is also preferably suitable as a readily manageable and, in particular, transportable supplier part for a production device, for example a manufacturing operation for traction batteries.
  • This object is further achieved by a housing having such a housing element.
  • This housing is fast, easy, flexible and inexpensive to produce or assemble.
  • the above object is also achieved by an internal electrical device, in particular traction battery, preferably for an electrically operable, preferably drivable, vehicle, with such a housing.
  • an electrically operable, preferably drivable, vehicle with such an internal electrical device.
  • the internal electrical device or the vehicle equipped therewith have the advantages described above.
  • Figure 1 shows an example of an inventive, hood ausgestaltetes
  • FIG. 2 shows a detail enlargement of the representation according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the example of the housing element of FIG. 1 in a fragmentary, perspective plan view
  • FIG. 4 shows the example of the housing element of FIG. 1 in the fragmentary, perspective plan view according to FIG. 3, but in a representation shown in transparent form
  • FIG. 5 is a fragmentary view of the invention formed
  • FIG. 6 shows the example of the housing element from FIG. 1 in a further
  • Figure 7 shows the example of the invention designed according to the previous housing
  • reference numeral 101 denotes an embodiment of a housing member which is hood-shaped and for joining, in particular gas- and / or liquid-tight assembly, preferably for bonding, formed with a trough-like housing lower shell 103, which for the further description of the embodiment the invention is not essential and are therefore reproduced only in the figures 5 and 7 sections.
  • the lower housing shell 103 forms a remaining housing 105, and the rest of the housing 105 forms together with the
  • Housing element 101 a housing 102nd
  • the housing 102 is adapted for receiving an internal electrical device, in particular a traction battery, preferably for an electrically operable, preferably drivable, vehicle.
  • an internal electrical device in particular a traction battery, preferably for an electrically operable, preferably drivable, vehicle.
  • This electrical connection device 100 comprises a first external electrical connection element 106 which is arranged on the housing element 101 and which is not suitable for connection to a non-electrical connection element configured, arranged outside the housing 102, designed as a battery charger configured first external electrical device and hereinafter referred to briefly as a charging connector 106. Furthermore, the electrical connection device 100 comprises a likewise arranged on the housing element 101, second external electrical
  • Connecting element 107 which is configured for connection to a second external electrical device, which is likewise not shown and arranged outside the housing 102, designed as a traction device, and is referred to below as traction plug 107 for short.
  • Charging plug 106 and traction plug 107 are as high-voltage connector
  • the electrical connection device 100 also includes an am
  • Housing element 101 arranged, third external electrical connection element 108, which arranged for connecting to a turn, outside the housing 102 arranged, forming an electrical system of the vehicle, third external electrical device configured and hereinafter briefly referred to as board power connector 108.
  • Charging plug 106, traction plug 107 and board power plug 108 are gas-tight in this embodiment in openings in the housing member 101, i. in the wall, used so that the electrical connections made by them at this point through the wall of the
  • these plugs 106, 107, 108 seal directly on one or each of a ground pad 109, which provides an EMC shield transfer to
  • An electrically conductive lining of the housing element 101 and / or the lower housing shell 103 which serves to shield electromagnetic interference is advantageously electrically conductively connected to this ground terminal area 109 or ground terminal areas 109.
  • This lining may also be embedded in a preferably electrically insulating material of the housing element 101 and / or the housing lower shell 103, or the housing element 101 and / or the housing lower shell 103 are formed with conductive material.
  • a design without electromagnetic shielding or only partial shielding and thus also without or only partially or partially trained grounding surface can be formed.
  • the plugs 106, 107, 108 then optionally or alternatively seal directly on a preferably electrically insulating material of the housing element 101.
  • connection elements 1 1 1 are in this case a common component with electrically conductive contact elements to each of the connected external electrical
  • connection elements i. here the charging plug 106 and the traction plug 107, and summarized here with a touch-protected connection housing 1 14 here and in this way particularly easy and safe to handle or assemble.
  • a connection element 1 12 is provided for connecting the vehicle power connector 108.
  • the connection elements 1 1 1, 1 12 are formed for connecting thereto at least one supply line 1 13 of the internal electrical device, in particular traction battery.
  • This at least one supply line 1 13 is in the illustrated embodiment by a or on and / or in a traction battery connection housing 1 13, abbreviated: BJB formed.
  • the BJB 1 13 is indicated in Figure 5 and preferably also includes, among other switching devices, in particular contactors, for switching on and off of the traction battery.
  • line strands are arranged, in particular there electrically bonded against each other and isolated against any electrically conductive components of the housing member 101 and / or in the material of the housing member 101 and / or formed on this.
  • a first 1 16 of this line strands on one side with the first external electrical
  • a second one 17 of the cable strands is unilaterally connected to the second external electrical connection element, i. the traction plug 107, and on the other side with the or for connecting the traction plug 107th
  • connection elements 1 1 1 in the contact protected connection housing 1 14 provided the connection elements 1 1 1 in the contact protected connection housing 1 14 connected.
  • a third 1 18 of the strands of wire is unilaterally with the third external
  • pilot line 1 19 from the electrical connector 108 to the
  • Traction plug 107 also along the inner surface 1 15 of the wall of the hood-like housing member 101, as shown in Figures 2 and 4.
  • the pilot line 1 19 leads to electrical contacts within the high-voltage connector 106, 107, the closed are when the relevant high-voltage plug plugged, ie when the relevant external electrical equipment is connected.
  • On-board plug is a non-plugged high-voltage connector 106, 107 to a controller, e.g. of a vehicle, so that by this control e.g. switching on the
  • connection elements 106, 107, 108, the line strands 1 16, 1 17, 1 18 and the pilot line 1 19 and the connection elements 1 1 1, 1 12 are fixed to the housing element 101 and are also the connection elements. 1 1 1, 1 12 on the inside of the housing member 101, ie to the inner surface 1 15 of the wall of the housing member 101 swept, in the region of the mounting hole 1 10 in
  • Housing element 101 from an outer side 120 of the housing 102 and des
  • Housing element 101 arranged accessible forth. It is at the Verbindenderender
  • Connecting elements 106, 107, 108 and the connecting elements 1 1 1, 1 12 a Berntonstoff, whereby the structure is simplified and cheaper.
  • a twist protection can optionally be provided, but is also not necessary.
  • the connecting elements 1 1 1, 1 12 directly with plug and / or screw to associated, mating contacts, i. external connections, the BJB 1 13 connected without intervening another
  • a sealing of such a closure element is substantially simpler, faster and less expensive executable on the otherwise finished housing 102 than could be a gas- or liquid-tight mounting of the external electrical connection elements 106, 107, 108 on the already assembled housing 102.
  • the components of the electrical connection device 100 and the internal electrical device of the traction battery, ie battery cells with wiring and accessories, and the BJB 1 13 are pre-assembled in the remaining housing 105 on the one hand in or on the housing element 101 ,
  • the line strands 1 16, 1 17, 1 18 and the pilot line 1 19 already in the molding of the housing member 101, for example by injection molding, deep drawing or the like, or at least almost immediately following embedded in the material of the housing member 101 and along the inner surface 1 15 of the wall of the housing member 101 applied, for example glued.
  • Charging plug 106, traction plug 107 and board power plug 108 are mounted and sealed in openings of the housing member 101;
  • the connected to the line strands 1 16, 1 17, 1 18 connecting elements 1 1 1, 1 12, partly preassembled in the contact protected connection housing 1 14, are for the other
  • the holding device may be temporarily provided only during manufacture, but also permanently and e.g. in the form and / or shape of a support and / or clamp or as a formation on the housing element 101 in the region of the mounting opening 1 10 may be formed.
  • Connection device 100 in all components and / or checked for proper operation. A corresponding check also takes place for the internal electrical device of the traction battery, ie the battery cells with wiring and accessories and the BJB 1 13 in the rest of the housing 105 instead.
  • the thus prefabricated with the electrical connection device 100 housing element 101 is now connected to the rest of the housing 105 and mounted therein, internal electrical
  • the holding device ensures that the connection elements 1 1 1, 1 12 during placement, i. Slipping, the hood-like
  • Housing member 101 via the internal electrical device in the lower housing shell 103 does not encounter the internal electrical device. This enables a smooth production process despite extensive use of the space in the housing 102 by the internal electrical device.
  • connection elements 1 1 1, 1 12 are pushed through the mounting opening into the interior of the housing 102 and to the BJB 1 13 by e.g. Screw and / or
  • Connecting elements 1 1 1 is mounted or connected as a whole.
  • connection is made through the mounting hole 1 10 therethrough. This is finally closed with the closure element, in particular a lid, e.g. sealed and screwed, glued or locked.
  • the closure element in particular a lid, e.g. sealed and screwed, glued or locked.
  • the utilization of the scarce space in the housing 102 is improved.
  • material and costs are saved.
  • the manufacturing steps are simplified and thus better suited for mass production.
  • the degree of automation in production can be increased.
  • the product design becomes more flexible.
  • the external electrical connection elements can be arranged more freely on the housing element.

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Abstract

Um bei einer von einem Gehäuse (102) umschlossenen internen elektrischen Einrichtung eine einfach, kostengünstig und betriebssicher herstellbare Kontaktierung zu schaffen, wird eine elektrische Verbindungseinrichtung (100) für ein Gehäuseelement (101) des Gehäuses vorgeschlagen, umfassend wenigstens ein am Gehäuseelement angeordnetes, externes elektrisches Verbindungselement (106, 107, 108) zum Verbinden wenigstens einer Zuleitung (113) der internen elektrischen Einrichtung mit wenigstens einer außerhalb des Gehäuses angeordneten externen elektrischen Einrichtung, wozu wenigstens ein einseitig mit dem wenigstens einen externen elektrischen Verbindungselement elektrisch verbundener Leitungsstrang (116, 117, 118) und wenigstens ein mit dem wenigstens einen Leitungsstrang anderseitig verbundenes Anschlusselement (111, 112) zum daran Anschließen der wenigstens einen Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung vorgesehen sind, wobei das wenigstens eine externe elektrische Verbindungselement, der wenigstens eine Leitungsstrang und das wenigstens eine Anschlusselement fest am Gehäuseelement angeordnet sind und das wenigstens eine Anschlusselement an einer Innenseite des Gehäuseelements im Bereich wenigstens einer Montageöffnung (110) im Gehäuseelement von einer Außenseite (120) des Gehäuses zugreifbar angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Elektrische Verbindungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Verbindungseinrichtung. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gehäuseelement mit einer derartigen elektrischen Verbindungseinrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Gehäuse mit einem derartigen Gehäuseelement. Die Erfindung betrifft außerdem eine interne elektrische Einrichtung, insbesondere Traktionsbatterie, mit einem derartigen Gehäuse. Die Erfindung betrifft schließlich ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug mit einer derartigen internen elektrischen Einrichtung.
Stand der Technik
Aus der Druckschrift WO 01/60655 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle für die
Energieerzeugung bekannt. Das Fahrzeug weist eine in einem eigenen Gehäuse lösbar am Brennstoffzellengehäuse befestigte Überwachungs- und Schalteinheit auf. Dieses Gehäuse weist eine Durchführung für einen Abzweig zu einem Niedervolt-Netz und Durchführungen mit leicht lösbaren Kontaktmitteln in oder an seiner Gehäusewand für Leitungsverbindungen zu Sensoren zur Erfassung von Betriebszuständen auf. Im unteren Teil des Gehäuses sind in einer Gehäusewand Steckverbinder mit Anschlüssen von Leitungen angeordnet, mit denen die Steuer- und Auswerteinheit an die Sensoren und die elektrischen Leitungsnetze angeschlossen ist, wobei das eigene Gehäuse lösbar, als Deckel für eine Öffnung an dem am
Brennstoffzellengehäuse befestigbaren Gehäuse befestigbar ist. Die Steckverbinder sind staub- und wasserdicht mit der Gehäusewand verbunden. Ein Deckel des Gehäuses deckt auch dessen Seitenwände ab und hat Öffnungen im Bereich der Steckverbinder. Die Steuer- und Auswerteinheit bildet eine für sich handhabbare Einheit, die auch ohne die Trennung der zentralen Überwachungs- und Schalteinheit ein- und ausgebaut werden kann, d. h. daß auch eine Herstellung, Prüfung, eine Lagerung und ein Transport der Einheit möglich ist.
Aus der Druckschrift WO 2008/034560 A1 ist eine Hochvoltbatterie bekannt, die aus einer Anzahl in Reihen angeordneter zylindrischer Zellen, einer Tragstruktur für die Zellen und einer Deckplatte besteht, an der Hochstrom-Verbinder für die einzelnen Zellen und eine
Zellüberwachungseinheit angebracht sind. Um Kosten für Herstellung, Montage und Logistik zu verringern, ist die Deckplatte als mehrlagige Leiterplatte mit mindestens zwei leitenden Lagen ausgeführt, deren erste an der den Zellen zugewandten Seite der Leiterplatte angebracht und zur Bildung der Hochstrom-Verbinder von erheblicher Dicke ist, und deren zweite Lage von geringer Dicke ist und die Verbindungsleitungen zur Zellüberwachungseinheit bildet, wobei die beiden Lagen an gewissen Stellen mittels leitend ausgestalteter, die Leiterplatte durchsetzender Bohrungen miteinander verbunden sind. An der Tragstruktur sind nach oben gerichtete
Anschlüsse zur Verbindung mit einem Hoch ström- Netz und eine Steckverbindung zur
Verbindung mit oder von einer Zellüberwachungseinheit oder einer Einheit für das
Batteriemanagement angeordnet. Die Deckplatte kann fertig montiert in die Tragstruktur ein- oder auf die Zellen aufgesetzt werden. Die aus der dicken leitenden Lage herausgearbeiteten Hochstrom-Verbinder liegen ohne weitere Befestigungselemente auf den Polen der Zellen auf. Bei der Montage braucht die Deckplatte somit nur auf die Tragstruktur aufgesetzt zu werden und die Batterie ist gebrauchsfertig.
Die vorgenannten Druckschriften zeigen jedoch nicht, auf weiche Weise eine elektrische Kontaktierung in einem abgeschlossenen, insbesondere gas- und/oder flüssigkeitsdicht abgeschlossenen, Gehäuse einer von diesem umschlossenen internen elektrischen
Einrichtung, vorzugsweise einer Traktionsbatterie eines elektrisch betreibbaren, bevorzugt antreibbaren, Fahrzeugs, hergestellt werden könnte.
Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
Die Erfindung hat die Aufgabe, bei einer derartigen, von einem Gehäuse umschlossenen internen elektrischen Einrichtung eine einfach, kostengünstig und betriebssicher herstellbare Kontaktierung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Verbindungseinrichtung für ein
Gehäuseelement eines Gehäuses einer im Gehäuse angeordneten, internen elektrischen Einrichtung, insbesondere einer Traktionsbatterie, vorzugsweise für ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug, umfassend:
• wenigstens ein am Gehäuseelement angeordnetes, externes elektrisches
Verbindungselement zum Verbinden wenigstens einer Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung mit wenigstens einer außerhalb des Gehäuses angeordneten externen elektrischen Einrichtung,
wozu • wenigstens ein einseitig mit dem wenigstens einen externen elektrischen
Verbindungselement elektrisch verbundener Leitungsstrang und
• wenigstens ein mit dem wenigstens einen Leitungsstrang anderseitig verbundenes
Anschlusselement zum daran Anschließen der wenigstens einen Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung
vorgesehen sind, wobei
• das wenigstens eine externe elektrische Verbindungselement, der wenigstens eine
Leitungsstrang und das wenigstens eine Anschlusselement fest am Gehäuseelement angeordnet sind und
• das wenigstens eine Anschlusselement an einer Innenseite des Gehäuseelements im Bereich wenigstens einer Montageöffnung im Gehäuseelement von einer Außenseite des Gehäuses zugreifbar angeordnet ist.
Mit der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungseinrichtung wird somit die Aufgabe gelöst, in einfach herstellbarer Weise eine elektrische Verbindung zu schaffen zwischen der wenigstens einen Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung, die sich innerhalb des Gehäuses befindet, und dem wenigstens einen externen elektrischen Verbindungselement, welches wiederum an die wenigstens eine externe elektrische Einrichtung anschließbar ist. Die elektrische Verbindungseinrichtung umfasst das wenigstens eine externe elektrische
Verbindungselement, den wenigstens einen Leitungsstrang, der einseitig, d.h. an einem seiner Enden, mit dem wenigstens einen externen elektrischen Verbindungselement verbunden ist, sowie das wenigstens eine Anschlusselement, das anderseitig, d.h. mit wenigstens einem anderen Ende des wenigstens einen Leitungsstrangs mit diesem verbunden ist. Das
wenigstens eine Anschlusselement ist dann zum daran Anschließen der wenigstens einen Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung ausgebildet. Erfindungsgemäß ist somit eine elektrische Verbindung zwischen der wenigstens einen externen elektrischen Einrichtung und der der internen elektrischen Einrichtung gebildet, die über das wenigstens eine externe elektrische Verbindungselement, den wenigstens einen Leitungsstrang, das wenigstens eine Anschlusselement und die wenigstens eine Zuleitung vorgenommen ist.
Für einen Montagevorgang des Gehäuseelements am Gehäuse besonders vorteilhaft ist, dass erfindungsgemäß das wenigstens eine externe elektrische Verbindungselement, der wenigstens eine Leitungsstrang und das wenigstens eine Anschlusselement fest am
Gehäuseelement angeordnet sind, d.h. an und/oder mit dem Gehäuseelement fest zu einer Baugruppe zusammengefasst bzw. in das Gehäuseelement integriert sind. Damit ist eine leichte und präzise Handhabung bei dem Montagevorgang ermöglicht. Bevorzugt sind ferner die wenigstens eine Montageöffnung, die wenigstens eine Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung und das wenigstens eine Anschlusselement im zusammengebauten
Montagezustand des Gehäuseelements am Gehäuse zueinander wenigstens nahezu unmittelbar benachbart positioniert, so dass für das Herstellen des wenigstens einen
Anschlusses der wenigstens einen Zuleitung am wenigstens einen Anschlusselement wenigstens nahezu keine Lageänderung der wenigstens einen Zuleitung und/oder des wenigstens einen Anschlusselements mehr vorgenommen werden muss. In dieser Position ist das wenigstens eine Anschlusselement - zusammen mit der wenigstens einen Zuleitung - derart im Inneren des Gehäuses hinter und/oder in der wenigstens einen Montageöffnung angeordnet, dass es durch die wenigstens eine Montageöffnung zugreifbar ist, d.h. dass darauf durch die wenigstens eine Montageöffnung hindurch derart zugegriffen werden kann, dass die Montage, d.h. ein elektrisches Anschließen der wenigstens einen Zuleitung an das wenigstens eine Anschlusselement, ausführbar ist.
Bevorzugt ist ferner nur eine einzige Montageöffnung für ein oder mehrere Anschlusselemente gemeinsam vorgesehen, so dass die Gestaltung des Gehäuseelements möglichst vereinfacht ist. Wahlweise kann auch oder ausschließlich wenigstens eine Montageöffnung im Gehäuse statt im Gehäuseelement vorgesehen sein. In einem Fall, in dem das Gehäuse z.B.
wannenartig ausgebildet ist und das Gehäuseelement dazu einen haubenartigen Abschluss bildet, kann wenigstens eine Montageöffnung in der Wanne und/oder der Haube ausgebildet sein. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn mehrere externe elektrische Einrichtungen über mehrere externe elektrische Verbindungselemente an mehrere Zuleitungen der internen elektrischen Einrichtung anzuschließen und dafür mehrere Leitungsstränge und mehrere Anschlusselemente vorzusehen sind, weil dann die erfindungsgemäße Ausgestaltung einen hohen Vereinfachungsgrad für den Fertigungsvorgang und das hergestellte Produkt ermöglicht. So ist z.B. bei einer Traktionsbatterie, vorzugsweise für ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug je ein externes elektrisches Verbindungselement für je eine externe elektrische Einrichtung zum Laden, zum Anschluss eines Bordnetzes sowie zum Anschluss eines Traktionsantriebs vorgesehen. Je ein Leitungsstrang führt dabei von jedem der externen elektrischen Verbindungselemente zu je einem Anschlusselement. Dadurch, dass das Gehäuseelement mit den externen elektrischen Verbindungselementen, den Leitungssträngen und den Anschlusselementen vormontiert und dadurch fest zusammengebaut ist, müssen nach Zusammenfügen des Gehäuseelements mit dem übrigen Gehäuse nur noch die leicht zugänglich passend positionierten Anschlusselemente mit den Zuleitungen verbunden werden. Dies ist wesentlich einfacher, als z.B. die externen elektrischen Verbindungselemente nach Verbinden des Gehäuseelements mit dem Gehäuse einzeln an die Leitungsstränge
anzuschließen. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung können sowohl der wenigstens eine Leitungsstrang als auch die wenigstens eine Zuleitung innerhalb des Gehäuses straff, kurz und geradlinig geführt sein, auf Überlängen für eine Handhabung beim Herstellen der elektrischen Verbindungen kann verzichtet und somit Material und Bauraum gespart werden. Außerdem wird die Sicherheit vor Beschädigungen beim Montagevorgang erhöht. Ferner kann ein
Berührschutz an dem wenigstens einen externen elektrischen Verbindungselement entfallen, d.h. an Kontaktstellen zwischen dem wenigstens einen externen elektrischen
Verbindungselement und dem wenigstens einen Leitungsstrang, da diese Kontaktstellen einerseits - auch und gerade beim Anschließen einer Traktionsbatterie - erst nach
Zusammenfügen des Gehäuseelements mit dem übrigen Gehäuse unter Spannung gesetzt werden und andererseits nicht z.B. mit Überlängen der genannten Art in Berührung kommen können. Allenfalls ist der wenigstens eine Leitungsstrang vorteilhaft mit einem Verdrehschutz ausgestattet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine mit dem wenigstens einen Leitungsstrang anderseitig verbundene Anschlusselement unmittelbar, insbesondere mit einer Steck- und/oder Schraubverbindung, an die wenigstens eine Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung angeschlossen ist. Ein Zwischenschalten weiterer Leitergebilde wie z.B. weiterer
Leitungsstränge oder dergleichen zwischen das wenigstens eine Anschlusselement einerseits und die wenigstens eine Zuleitung andererseits ist dabei nicht erforderlich. Vorteilhaft ist bei Ausbildung mit einer Schraubverbindung das wenigstens eine Anschlusselement mit je wenigstens einer Schraube und die wenigstens eine Zuleitung mit je wenigstens einem
Gegengewinde, besonders bevorzugt mit genau einer Schraube bzw. genau einem
Gegengewinde ausgebildet. Dadurch sind Aufbau und Montage der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungseinrichtung weiter vereinfacht. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen
Verbindungseinrichtung ist wenigstens einer des wenigstens einen Leitungsstrangs in einen Werkstoff, mit dem das Gehäuseelement ausgebildet ist, eingeformt, insbesondere in einen Kunststoff eingebettet und/oder eingespritzt. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den wenigstens einen Leitungsstrang unter Vermeidung zusätzlicher Montagevorrichtungen bzw. Montageelemente beschädigungssicher, kompakt, robust und einfach ausgebildet am
Gehäuseelement anzuordnen. Dabei bleiben glatte Oberflächen des Gehäuseelements wenigstens weitgehend erhalten, und der wenigstens eine Leitungsstrang ist berührsicher und damit kurzschlusssicher am bzw. im Gehäuseelement verbaut. Wahlweise ist wenigstens einer des wenigstens einen Leitungsstrangs mit wenigstens einem Halteelement an dem
Gehäuseelement befestigt, z.B. geklebt, geklammert oder dergleichen.
In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen
Verbindungseinrichtung ist die wenigstens eine Montageöffnung im Gehäuseelement verschließbar, insbesondere gas- und/oder flüssigkeitsdicht verschließbar, vorzugsweise mit wenigstens einem Verschlusselement, bevorzugt mit wenigstens einem deckelartigen
Verschlusselement, verschließbar ausgebildet. Das Verschließen dieser wenigstens einen, bevorzugt genau einen, Montageöffnung ist von den elektrischen Anschlüssen bzw.
Verbindungen bzw. Kontaktierungen unabhängig, d.h. die vorbeschriebenen elektrischen Leitungs- bzw. Verbindungselemente werden durch das Verschließen nicht berührt. Dies erleichtert das Verschließen der Montageöffnung in der gleichen Weise, wie das
Zusammenfügen des Gehäuseelements mit dem übrigen Gehäuse durch die Ausbildung der erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungseinrichtung erleichtert wird, das dadurch ebenfalls von der Herstellung der vorbeschriebenen elektrischen Verbindungen unabhängig, d.h. diese nicht berührend, ausführbar ist. Vorteilhaft kann ferner das wenigstens eine deckelartige Verschlusselement mit einem Innendruck-Ausgleichselement ausgestattet sein, das
insbesondere zum Ausgleichen eines Überdrucks im Gehäuse ausgebildet ist. Eine Montage eines derartigen Innendruck-Ausgleichselements am bzw. im Verschlusselement ist einfacher auszuführen als eine Montage am Gehäuse bzw. am Gehäuseelement.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen
Verbindungseinrichtung ist gekennzeichnet durch wenigstens eine Haltevorrichtung zum Halten wenigstens des wenigstens einen Anschlusselements durch die wenigstens eine
Montageöffnung im Gehäuseelement zur Außenseite des Gehäuses hin zur Montage des Gehäuseelements am übrigen Gehäuse. Für den Montagevorgang ragt somit das wenigstens eine Anschlusselement und wahlweise zusätzlich wenigstens ein anschließendes Teil bzw. wenigstens ein anschließender Abschnitt des wenigstens einen Leitungsstrangs in und/oder durch die wenigstens eine Montageöffnung zur Außenseite des Gehäuses. Dabei ist hier mit dem Begriff übriges Gehäuse derjenige Teil bzw. sind diejenigen Bestandteile bzw. Abschnitte des Gehäuses bezeichnet, die durch Zusammenfügen mit dem Gehäuseelement, welches mit der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung ausgestattet ist, das gesamte Gehäuse bilden, ggf. mit Ausnahme des wenigstens einen Verschlusselements. In einem Beispiel stellt das übrige Gehäuse ein wannenartiges Gebilde dar, welches mit einem haubenartigen
Gehäuseelement zum Gehäuse zusammengefügt ist, z.B. durch Verklebung, Verschraubung oder dergleichen. Die wenigstens eine Haltevorrichtung kann dabei wahlweise dauerhaft und/oder zeitweise, nämlich wenigstens nahezu nur für den Montagevorgang des
Zusammenfügens von Gehäuseelement und übrigem Gehäuse, am Gehäuseelement und/oder übrigen Gehäuse vorgesehen sein. Die wenigstens eine Haltevorrichtung ist bevorzugt z.B. in der Art einer Stütze oder Klammer oder als Ausformung am Gehäuseelement im Bereich der wenigstens einen Montageöffnung oder dergleichen ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen elektrischen
Verbindungseinrichtung ist das wenigstens eine am Gehäuseelement angeordnete, externe elektrische Verbindungselement zum lösbaren Verbinden, insbesondere zum steckbaren Verbinden, mit der wenigstens einen außerhalb des Gehäuses angeordneten externen elektrischen Einrichtung eingerichtet. Besonders bevorzugt sind im Beispiel einer
Traktionsbatterie mehrere insbesondere verschiedene Stecker für ein Verbinden mit verschiedenen externen elektrischen Einrichtungen vorgesehen, insbesondere zum Laden der Traktionsbatterie, für ein Bordnetz und für einen Traktionsantrieb. Jedes der externen elektrischen Verbindungselemente, d.h. jeder der Stecker, ist mit einem insbesondere gesonderten Leitungsstrang mit je wenigstens einem des wenigstens einen Anschlusselements elektrisch verbunden. Auf diese Weise ist die interne elektrische Einrichtung mit dem Gehäuse, z.B. die Traktionsbatterie, als einfach, robust und kostengünstig für sich abgeschlossen installierte, kompakte, schnell und leicht mit externen elektrischen Einrichtungen elektrisch verbindbare und davon trennbare Baugruppe ausgebildet.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Gehäuseelement mit einer elektrischen Verbindungseinrichtung der vorbeschriebenen Art. Ein derart ausgestattetes Gehäuseelement ist einfach, schnell, präzise und sicher verbaubar, d.h. mit einem übrigen Gehäuse zusammenfügbar, wodurch Kosten gespart und die Fertigungsqualität erhöht werden können. Auch eignet sich ein derartiges Gehäuseelement bevorzugt als gut handhabbares und insbesondere auch transportierbares Zulieferteil für eine Fertigungseinrichtung, z.B. einen Fertigungsbetrieb für Traktionsbatterien.
Die oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Gehäuse mit einem derartigen Gehäuseelement. Dieses Gehäuse ist schnell, einfach, flexibel und kostengünstig herstellbar bzw. zusammenfügbar.
Die oben genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine interne elektrische Einrichtung, insbesondere Traktionsbatterie, vorzugsweise für ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug, mit einem derartigen Gehäuse. Die oben genannte Aufgabe wird schließlich gelöst durch ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug mit einer derartigen internen elektrischen Einrichtung. Dabei weisen die interne elektrische Einrichtung bzw. das damit ausgestattete Fahrzeug die vorbeschriebenen Vorteile auf.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im
nachfolgenden näher beschrieben, wobei übereinstimmende Elemente in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Es zeigen:
Figur 1 ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes, haubenartig ausgestaltetes
Gehäuseelement eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gehäuses einer erfindungsgemäß ausgestatteten Traktionsbatterie für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen elektrischen Verbindungseinrichtung in einer perspektivischen Unteransicht,
Figur 2 eine Ausschnittvergrößerung der Darstellung gemäß Figur 1 ,
Figur 3 das Beispiel des Gehäuseelements aus Figur 1 in einer ausschnittsweisen, perspektivischen Draufsicht, Figur 4 das Beispiel des Gehäuseelements aus Figur 1 in der ausschnittsweisen, perspektivischen Draufsicht gemäß Figur 3, jedoch in einer durchsichtig gezeichneten Darstellung,
Figur 5 eine ausschnittsweise Darstellung des erfindungsgemäß ausgebildeten
Gehäuses der erfindungsgemäß ausgestatteten Traktionsbatterie mit einer Wiedergabe einer Montageöffnung und dahinter bzw. darin angeordneter Anschlusselemente,
Figur 6 das Beispiel des Gehäuseelements aus Figur 1 in einer weiteren,
ausschnittsweisen, perspektivischen Draufsicht, ebenfalls in einer durchsichtig gezeichneten Darstellung, und
Figur 7 das Beispiel des erfindungsgemäß ausgebildeten Gehäuses gemäß den vorigen
Figuren, dargestellt in einer im Wesentlichen der Ansicht nach Figur 6
entsprechenden Perspektive.
Bevorzugte Ausführunqsform der Erfindung
In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 101 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäuseelements bezeichnet, welches haubenartig geformt und zum Zusammenfügen, insbesondere gas- und/oder flüssigkeitsdichten Zusammenfügen, bevorzugt zum Verkleben, mit einer wannenartig ausgestalteten Gehäuseunterschale 103 ausgebildet ist, die für die weitere Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung ist und von der daher lediglich in den Figuren 5 und 7 Ausschnitte wiedergegeben sind. Zusammen mit einem in Figur 7 ebenfalls nur ausschnittsweise angedeuteten Tragrahmen 104 bildet die Gehäuseunterschale 103 ein übriges Gehäuse 105, und das übrige Gehäuse 105 bildet zusammen mit dem
Gehäuseelement 101 ein Gehäuse 102.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 102 zum Aufnehmen einer internen elektrischen Einrichtung, insbesondere einer Traktionsbatterie, vorzugsweise für ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug ausgebildet. Zu diesem Zweck ist das
Gehäuseelement 101 mit einer elektrischen Verbindungseinrichtung 100 ausgestattet. Diese elektrische Verbindungseinrichtung 100 umfasst ein am Gehäuseelement 101 angeordnetes, erstes externes elektrisches Verbindungselement 106, welches zum Verbinden mit einer nicht dargestellten, außerhalb des Gehäuses 102 angeordneten, als Batterieladeeinrichtung ausgebildeten ersten externen elektrischen Einrichtung ausgestaltet und nachfolgend kurz als Ladestecker 106 bezeichnet ist. Weiterhin umfasst die elektrische Verbindungseinrichtung 100 ein ebenfalls am Gehäuseelement 101 angeordnetes, zweites externes elektrisches
Verbindungselement 107, welches zum Verbinden mit einer ebenso nicht dargestellten und außerhalb des Gehäuses 102 angeordneten, als Traktionseinrichtung ausgebildeten, zweiten externen elektrischen Einrichtung ausgestaltet und nachfolgend kurz als Traktionsstecker 107 bezeichnet ist. Ladestecker 106 und Traktionsstecker 107 sind als Hochvoltstecker
ausgestaltet. Die elektrische Verbindungseinrichtung 100 umfasst außerdem ein am
Gehäuseelement 101 angeordnetes, drittes externes elektrisches Verbindungselement 108, welches zum Verbinden mit einer wiederum nicht dargestellten, außerhalb des Gehäuses 102 angeordneten, ein Bordnetz des Fahrzeugs bildenden, dritten externen elektrischen Einrichtung ausgestaltet und nachfolgend kurz als Bordnetzstecker 108 bezeichnet ist. Ladestecker 106, Traktionsstecker 107 und Bordnetzstecker 108 sind in diesem Ausführungsbeispiel gasdicht in Durchbrüche im Gehäuseelement 101 , d.h. in dessen Wandung, eingesetzt, so dass die durch sie hergestellten elektrischen Verbindungen an dieser Stelle durch die Wandung des
Gehäuseelements 101 führen. Bevorzugt dichten diese Stecker 106, 107, 108 unmittelbar auf einer bzw. je einer Masseanschlussfläche 109, die eine EMV-Schirmübergabe zum
Gehäuseelement 101 und zum übrigen Gehäuse 105, insbesondere zu dessen Tragrahmen 104, herstellt. Mit dieser Masseanschlussfläche 109 bzw. diesen Masseanschlussflächen 109 ist vorteilhaft eine elektrisch leitende, einer Abschirmung elektromagnetischer Störungen dienende Auskleidung des Gehäuseelements 101 und/oder der Gehäuseunterschale 103 elektrisch leitend verbunden. Diese nicht dargestellte Auskleidung kann auch in einen bevorzugt elektrisch isolierenden Werkstoff des Gehäuseelements 101 und/oder der Gehäuseunterschale 103 eingebettet sein, oder das Gehäuseelement 101 und/oder die Gehäuseunterschale 103 sind mit leitendem Werkstoff ausgebildet. Wahlweise bzw. alternativ ist auch eine Ausgestaltung ohne elektromagnetische Abschirmung oder nur teilweiser Abschirmung und damit auch ohne oder nur mit teilweise bzw. abschnittsweise ausgebildeter Masseanschlussfläche ausbildbar. Die Stecker 106, 107, 108 dichten dann wahlweise bzw. alternativ unmittelbar auf einem bevorzugt elektrisch isolierenden Werkstoff des Gehäuseelements 101 ab.
In der Wandung des Gehäuseelements 101 ist eine Montageöffnung 1 10 vorgesehen. Im Bereich dieser Montageöffnung 1 10, d.h. hier hinter derselben im vom Gehäuseelement 101 umschlossenen Raumbereich, ist eine Anzahl von Anschlusselementen angeordnet, die durch die Montageöffnung 1 10 im Gehäuseelement 101 von einer Außenseite des Gehäuses 102 zugreifbar sind. Zum Anschließen des Ladesteckers 106 und des Traktionssteckers 107 vorgesehene Anschlusselemente 1 1 1 sind hierbei zu einem gemeinsamen Bauteil mit elektrisch leitenden Kontaktelementen zu jedem der angeschlossenen externen elektrischen
Verbindungselemente, d.h. hier dem Ladestecker 106 und dem Traktionsstecker 107, sowie mit einem hier gemeinsamen berührgeschützten Anschlussgehäuse 1 14 zusammengefasst und auf diese Weise besonders einfach und sicher hantier- bzw. montierbar. Zum Anschließen des Bordnetzsteckers 108 ist ein Anschlusselement 1 12 vorgesehen. Die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 sind ausgebildet zum daran Anschließen wenigstens einer Zuleitung 1 13 der internen elektrischen Einrichtung, insbesondere Traktionsbatterie. Diese wenigstens eine Zuleitung 1 13 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein bzw. an und/oder in einem Traktionsbatterie- Anschlussgehäuse 1 13, abgekürzt: BJB, ausgebildet. Das BJB 1 13 ist in Figur 5 angedeutet und umfasst bevorzugt außerdem unter anderem Schalteinrichtungen, insbesondere Schütze, zum Ein- und Ausschalten der Traktionsbatterie.
Entlang einer inneren Oberfläche 1 15 der Wandung des haubenartigen Gehäuseelements 101 sind Leitungsstränge angeordnet, insbesondere dort elektrisch gegeneinander und gegen etwaig elektrisch leitende Bestandteile des Gehäuseelements 101 isoliert aufgeklebt und/oder in den Werkstoff des Gehäuseelements 101 ein- und/oder an diesen angeformt. Dabei ist ein erster 1 16 dieser Leitungsstränge einseitig mit dem ersten externen elektrischen
Verbindungselement, d.h. dem Ladestecker 106, und anderseitig mit dem bzw. den zum
Anschließen des Ladesteckers 106 vorgesehenen der Anschlusselemente 1 1 1 im
berührgeschützten Anschlussgehäuse 1 14 verbunden. Ein zweiter 1 17 der Leitungsstränge ist einseitig mit dem zweiten externen elektrischen Verbindungselement, d.h. dem Traktionsstecker 107, und anderseitig mit dem bzw. den zum Anschließen des Traktionssteckers 107
vorgesehenen der Anschlusselemente 1 1 1 im berührgeschützten Anschlussgehäuse 1 14 verbunden. Ein dritter 1 18 der Leitungsstränge ist einseitig mit dem dritten externen
elektrischen Verbindungselement, d.h. dem Bordnetzstecker 108, und anderseitig mit dem zum Anschließen des Bordnetzsteckers 108 vorgesehenen Anschlusselement 1 12 verbunden.
Außerdem ist eine sogenannte Pilotleitung 1 19 vom Bordnetzstecker 108 zu den
Hochvoltsteckern geführt, d.h. einerseits zum Ladestecker 106 und andererseits zum
Traktionsstecker 107, und zwar ebenfalls entlang der inneren Oberfläche 1 15 der Wandung des haubenartigen Gehäuseelements 101 , wie in den Figuren 2 und 4 dargestellt ist. Die Pilotleitung 1 19 führt zu elektrischen Kontakten innerhalb der Hochvoltstecker 106, 107, die geschlossen sind, wenn die betreffenden Hochvoltstecker gesteckt, d.h. wenn die betreffenden externen elektrischen Einrichtungen angeschlossen sind. Über die Pilotleitung 1 19 und den
Bordnetzstecker wird ein nicht gesteckter Hochvoltstecker 106, 107 an eine Steuerung, z.B. eines Fahrzeugs, gemeldet, so dass durch diese Steuerung z.B. ein Einschalten der
Traktionsbatterie verhindert wird.
In der beschriebenen Weise sind die externen elektrischen Verbindungselemente 106, 107, 108, die Leitungsstränge 1 16, 1 17, 1 18 und die Pilotleitung 1 19 sowie die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 fest am Gehäuseelement 101 angeordnet und sind außerdem die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 an der Innenseite des Gehäuseelements 101 , d.h. zur inneren Oberfläche 1 15 der Wandung des Gehäuseelements 101 gekehrt, im Bereich der Montageöffnung 1 10 im
Gehäuseelement 101 von einer Außenseite 120 des Gehäuses 102 bzw. des
Gehäuseelements 101 her zugreifbar angeordnet. Dabei ist an den Verbindungender
Leitungsstränge 1 16, 1 17, 1 18 und der Pilotleitung 1 19 mit den externen elektrischen
Verbindungselementen 106, 107, 108 und den Anschlusselementen 1 1 1 , 1 12 ein Berührschutz nicht erforderlich, wodurch der Aufbau vereinfacht und verbilligt wird. Ein Verdrehschutz kann wahlweise vorgesehen sein, ist jedoch ebenfalls nicht notwendig.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 unmittelbar mit Steck- und/oder Schraubverbindungen an zugehörige, dazu passende Kontakte, d.h. äußere Anschlüsse, der BJB 1 13 angeschlossen, ohne dass ein Zwischenschalten weiterer
Leitergebilde wie Leitungsstränge oder dergleichen erforderlich ist. Dadurch wird eine einfache Montage und ein einfacher und kostengünstiger Aufbau erhalten.
Zum Erhalt eines vollständig gas- und/oder flüssigkeitsdichten Gehäuses 102 ist die
Montageöffnung 1 10 vorteilhaft mit einem nicht dargestellten, deckelartigen bzw.
deckeiförmigen Verschlusselement verschließbar. Ein derartiges Verschließen und
insbesondere ein Andichten eines derartigen Verschlusselements ist am ansonsten fertigen Gehäuse 102 wesentlich einfacher, schneller und kostengünstiger ausführbar, als dies eine gas- bzw. flüssigkeitsdichte Montage der externen elektrischen Verbindungselemente 106, 107, 108 am bereits fertig zusammengefügten Gehäuse 102 sein könnte. Wahlweise ist die
Ausbildung der Erfindung auch mit einem nicht gas- und/oder flüssigkeitsdichten Gehäuse möglich. Zur Herstellung beispielsweise einer erfindungsgemäß ausgestalteten Traktionsbatterie für ein Fahrzeug werden zunächst einerseits im bzw. am Gehäuseelement 101 die Bestandteile der elektrischen Verbindungseinrichtung 100 und andererseits die interne elektrische Einrichtung der Traktionsbatterie, d.h. Batteriezellen mit Verdrahtung und Zubehör sowie die BJB 1 13 im übrigen Gehäuse 105 vormontiert. Dazu werden z.B. die Leitungsstränge 1 16, 1 17, 1 18 sowie die Pilotleitung 1 19 bereits beim Formen des Gehäuseelements 101 , z.B. durch Spritzgießen, Tiefziehen oder dergleichen, oder wenigstens nahezu unmittelbar darauffolgend im Werkstoff des Gehäuseelements 101 eingebettet bzw. entlang der inneren Oberfläche 1 15 der Wandung des Gehäuseelements 101 aufgebracht, z.B. verklebt. Wahlweise ist in Figur 4 eine Anordnung und Befestigung des dritten Leitungsstrangs 1 18 mit Haltelementen 121 an der inneren
Oberfläche 1 15 der Wandung des Gehäuseelements 101 dargestellt. Hierzu kann das z.B. haubenartig ausgestaltete Gehäuseelement 101 sehr handlich in unterschiedlichen
Montagepositionen, z.B. liegend mit der inneren Oberfläche 1 15 nach oben, bearbeitet werden, wodurch der Fertigungsvorgang erleichtert, vereinfacht und beschleunigt wird. Ladestecker 106, Traktionsstecker 107 und Bordnetzstecker 108 werden in Durchbrüchen des Gehäuseelements 101 montiert und angedichtet; außerdem werden Ladestecker 106, Traktionsstecker 107, Bordnetzstecker 108 sowie die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 an die Leitungsstränge 1 16, 1 17, 1 18 sowie die Pilotleitung 1 19 angeschlossen, ggf. unter Einbeziehung eines Verdrehschutzes. Die mit den Leitungssträngen 1 16, 1 17, 1 18 verbundenen Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12, zum Teil vormontiert im berührgeschützten Anschlussgehäuse 1 14, werden für den weiteren
Montagevorgang an bzw. in einer bevorzugt unmittelbar am Gehäuseelement 101 im Bereich der Montageöffnung 1 10 angeordneten Haltevorrichtung befestigt. Dadurch werden die
Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 und wahlweise zusätzlich die damit verbundenen Enden der Leitungsstränge 1 16, 1 17, 1 18 durch die Montageöffnung 1 10 zur Außenseite 120 des
Gehäuseelements 101 hindurch ragend gehalten. Die Haltevorrichtung kann temporär nur während der Fertigung, aber auch dauerhaft vorgesehen und z.B. in der Art und/oder Form einer Stütze und/oder Klammer oder als Ausformung am Gehäuseelement 101 im Bereich der Montageöffnung 1 10 ausgebildet sein.
In diesem Fertigungsstadium wird die nunmehr komplettierte elektrische
Verbindungseinrichtung 100 in allen Bestandteilen und/oder insgesamt auf einwandfreie Funktion überprüft. Eine entsprechende Überprüfung findet ferner auch für die interne elektrische Einrichtung der Traktionsbatterie, d.h. die Batteriezellen mit Verdrahtung und Zubehör sowie die BJB 1 13 im übrigen Gehäuse 105 statt. Das derart mit der elektrischen Verbindungseinrichtung 100 vorgefertigte Gehäuseelement 101 wird nun mit dem übrigen Gehäuse 105 und der darin montierten, internen elektrischen
Einrichtung der Traktionsbatterie, d.h. den Batteriezellen mit Verdrahtung und Zubehör sowie der BJB 1 13, zusammengefügt und vorzugsweise gasdicht verklebt. Die Verklebung erfolgt streifenförmig entlang aneinander liegender, umlaufender Ränder desGehäuseelements 101 und der Gehäuseunterschale 103. Durch die Haltevorrichtung wird dabei dafür gesorgt, dass die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 beim Aufsetzen, d.h. Überstülpen, des haubenartigen
Gehäuseelements 101 über die interne elektrische Einrichtung in der Gehäuseunterschale 103 nicht an die interne elektrische Einrichtung stoßen. Dies ermöglicht einen reibungslosen Fertigungsablauf trotz weitgehender Ausnutzung des Bauraums im Gehäuse 102 durch die interne elektrische Einrichtung.
Anschließend werden die Anschlusselemente 1 1 1 , 1 12 durch die Montageöffnung ins Innere des Gehäuses 102 gedrückt und an die BJB 1 13 durch z.B. Schraub- und/oder
Steckverbindung angeschlossen. Das berührgeschützte Gehäuse 1 14 mit den
Anschlusselementen 1 1 1 wird dabei als Ganzes montiert bzw. angeschlossen. Das
Anschließen erfolgt durch die Montageöffnung 1 10 hindurch. Diese wird abschließend mit dem Verschlusselement, insbesondere einem Deckel, verschlossen, z.B. angedichtet und verschraubt, verklebt oder verrastet.
Durch die Erfindung wird die Ausnutzung des knappen Bauraums im Gehäuse 102 verbessert. Durch Entfall bzw. Vereinfachung von Dichtstellen und Bauteilen für die herzustellenden elektrischen Anschlüsse werden Material und Kosten gespart. Die Fertigungsschritte werden vereinfacht und damit für eine Großserienfertigung besser geeignet. Insbesondere kann der Automatisierungsgrad in der Fertigung erhöht werden. Die Produktgestaltung wird flexibler. Insbesondere können ohne fertigungsbedingte Einschränkungen z.B. bei einer Traktionsbatterie die externen elektrischen Verbindungselemente freizügiger am Gehäuseelement angeordnet werden. Bezugszeichenliste
100 Elektrische Verbindungseinrichtung
101 Gehäuseelement
102 Gehäuse
103 Gehäuseunterschale
104 Tragrahmen von 102
105 übriges Gehäuse: 103 zusammen mit 104
106 Erstes externes elektrisches Verbindungselement: Ladestecker
107 Zweites externes elektrisches Verbindungselement: Traktionsstecker
108 Drittes externes elektrisches Verbindungselement: Bordnetzstecker
109 Masseanschlussfläche
1 10 Montageöffnung in 101
1 1 1 Anschlusselemente zum Anschließen von 106 und 107 an 1 13
1 12 Anschlusselement zum Anschließen von 108 an 1 13
1 13 Zuleitung der internen elektrischen Einrichtung (Traktionsbatterie) in 102:
Traktionsbatterie-Anschlussgehäuse, abgekürzt: BJB
1 14 Berührgeschütztes Anschlussgehäuse für 1 1 1
1 15 Innere Oberfläche der Wandung von 101
1 16 Erster Leitungsstrang von 106 nach 1 1 1
1 17 Zweiter Leitungsstrang von 107 nach 1 1 1
1 18 Dritter Leitungsstrang von 108 nach 1 12
1 19 Pilotleitung
120 Außenseite von 102 bzw. 101
121 Halteelement

Claims

Ansprüche
Elektrische Verbindungseinrichtung (100) für ein Gehäuseelement (101 ) eines Gehäuses (102) einer im Gehäuse (102) angeordneten, internen elektrischen Einrichtung, insbesondere einer Traktionsbatterie, vorzugsweise für ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug, umfassend:
• wenigstens ein am Gehäuseelement (101 ) angeordnetes, externes elektrisches Verbindungselement (106, 107, 108) zum Verbinden wenigstens einer Zuleitung (1 13) der internen elektrischen Einrichtung mit wenigstens einer außerhalb des Gehäuses (102) angeordneten externen elektrischen Einrichtung,
wozu
• wenigstens ein einseitig mit dem wenigstens einen externen elektrischen
Verbindungselement (106, 107, 108) elektrisch verbundener Leitungsstrang (1 16, 1 17, 1 18) und
• wenigstens ein mit dem wenigstens einen Leitungsstrang (1 16, 1 17, 1 18) anderseitig verbundenes Anschlusselement (1 1 1 , 1 12) zum daran Anschließen der wenigstens einen Zuleitung (1 13) der internen elektrischen Einrichtung
vorgesehen sind, wobei
• das wenigstens eine externe elektrische Verbindungselement (106, 107, 108), der wenigstens eine Leitungsstrang (1 16, 1 17, 1 18) und das wenigstens eine
Anschlusselement (1 1 1 , 1 12) fest am Gehäuseelement (101 ) angeordnet sind und
• das wenigstens eine Anschlusselement (1 1 1 , 1 12) an einer Innenseite des
Gehäuseelements (101 ) im Bereich wenigstens einer Montageöffnung (1 10) im Gehäuseelement (101 ) von einer Außenseite (120) des Gehäuses (102) zugreifbar angeordnet ist.
Elektrische Verbindungseinrichtung (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine mit dem wenigstens einen Leitungsstrang (1 16, 1 17, 1 18) anderseitig verbundene Anschlusselement (1 1 1 , 1 12) unmittelbar, insbesondere mit einer Steck- und/oder Schraubverbindung, an die wenigstens eine Zuleitung (1 13) der internen elektrischen Einrichtung angeschlossen ist. Elektrische Verbindungseinrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens einer des wenigstens einen Leitungsstrangs (1 16, 1 17, 1 18) mit wenigstens einem Halteelement (121 ) an dem Gehäuseelement (101 ) befestigt ist oder in einen Werkstoff, mit dem das Gehäuseelement (101 ) ausgebildet ist, eingeformt, insbesondere in einen Kunststoff eingebettet und/oder eingespritzt, ist.
Elektrische Verbindungseinrichtung (100) nach Anspruch 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Montageöffnung (1 10) im Gehäuseelement (101 ) verschließbar, insbesondere gas- und/oder flüssigkeitsdicht verschließbar, vorzugsweise mit wenigstens einem Verschlusselement, bevorzugt mit wenigstens einem deckelartigen
Verschlusselement, verschließbar ausgebildet ist.
Elektrische Verbindungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche,
gekennzeichnet durch
wenigstens eine Haltevorrichtung zum Halten wenigstens des wenigstens einen
Anschlusselements (1 1 1 , 1 12) durch die wenigstens eine Montageöffnung (1 10) im Gehäuseelement (101 ) zur Außenseite (120) des Gehäuses (102) hin zur Montage des Gehäuseelements (101 ) am übrigen Gehäuse (105).
Elektrische Verbindungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine am Gehäuseelement (101 ) angeordnete, externe elektrische
Verbindungselement (106, 107, 108) zum lösbaren Verbinden, insbesondere zum steckbaren Verbinden, mit der wenigstens einen außerhalb des Gehäuses (102) angeordneten externen elektrischen Einrichtung eingerichtet ist.
7. Gehäuseelement (101 ),
gekennzeichnet durch
eine elektrische Verbindungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
8. Gehäuse (102),
gekennzeichnet durch
ein Gehäuseelement (101 ) nach Anspruch 7.
9. Interne elektrische Einrichtung, insbesondere Traktionsbatterie, vorzugsweise für ein elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug,
gekennzeichnet durch
ein Gehäuse (102) nach Anspruch 8.
10. Elektrisch betreibbares, bevorzugt antreibbares, Fahrzeug,
gekennzeichnet durch
eine interne elektrische Einrichtung nach Anspruch 9.
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