WO2017046370A1 - Stromverteiler mit aufsteckbarer elektronik - Google Patents

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WO2017046370A1
WO2017046370A1 PCT/EP2016/072040 EP2016072040W WO2017046370A1 WO 2017046370 A1 WO2017046370 A1 WO 2017046370A1 EP 2016072040 W EP2016072040 W EP 2016072040W WO 2017046370 A1 WO2017046370 A1 WO 2017046370A1
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circuit board
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contact
electronics
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PCT/EP2016/072040
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Michael Wortberg
Dorin Limbasan
Uwe Marold
Martin Seidenschwand
Anton Bachmeier
Josef Wolfsecker
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Lisa Dräxlmaier GmbH
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    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes

Definitions

  • the present invention relates to a power distributor for a vehicle which distributes the power from an energy source to a plurality of electrical consumers.
  • Power distributors have the task in the vehicle, the
  • the current is typically supplied by the energy source
  • the power distributor has a number n of outputs to the mentioned consumers.
  • the production times are correspondingly long.
  • an advantage of such a solution is that a control electronics, such. a lin interface, easier to integrate.
  • the unbundling of the control of the relay can be done on the circuit board.
  • the disadvantage in addition to the long production times that the footprint of the power distribution must be very large, since in addition to the fuses on the circuit board and the plug receptacles must find room. Since the circuit board is the biggest cost factor, this solution is correspondingly expensive.
  • the power distributor has a modular design, ie a limited number of modules are available at a central module Number of additional modules connectable, on both are
  • Control electronics are connected via a distributor internal Jardinsat z with the switching elements of the power distribution.
  • a power distributor according to this variant has the disadvantage that the delivery of the electronic component in the wiring harness is generally not accepted by the customer, since with the cable set including the associated power distribution during assembly there is a risk that damage caused by improper treatment, especially regarding the electrostatic discharge (ESD).
  • ESD electrostatic discharge
  • An object of the invention is therefore to provide a power distribution, the simple integration of the
  • the task is determined by the objects of the independent
  • An inventive power distributor for vehicles contains at least the following components: an electronic attachment with ESD-sensitive electronic components and a central distribution module with a printed circuit board for electrical
  • Electronic attachment is not on the above PCB, but is connectable by means of a plug contact with several terminals to the circuit board.
  • the circuit board contains only electrical, but not electronic components that are sensitive to ESD.
  • the installation of such a power distributor in the vehicle has, as stated in the independent method claim, special advantages during installation. So are the
  • the central distributor module contains at least one
  • the distributor module is surrounded by a housing which contains said contact chamber into which the cable is inserted and without the aid of a
  • Steckers can be contacted.
  • Direct contacting means according to the invention connection of a cable with a contact part, without the need for a plug is used.
  • Crimp connections or MKS plugs are examples of such directly contacted cables.
  • a mechanical and electrical connection of the cable to the distributor module can be accomplished via the contact chamber, in particular if the cables are subsequently plugged in after the central distributor module has been fitted.
  • the feed current rail fork contacts for contacting Fuses connectable with individual cables.
  • Fork contacts work well to secure fuses easily and safely.
  • Fork contacts can be well mounted on a circuit board and are scalable, i. if several fork contacts are lined up, the current carrying capacity for the total contact is correspondingly
  • the additional module is connected directly to an electrical component on the circuit board or the supply current rail. On the additional module are switchable or non-switchable more
  • a modular power distributor is created, which is easily adaptable to the requirements of the respective vehicle type or model.
  • bistable relays in particular bistable relays, or contactors.
  • Bistable relays have the advantage that they have a lower total
  • the electronic attachment may additionally or alternatively also include a Lin controller.
  • Lin Local Interconnect
  • a Lin controller can take certain signals for it from the line and here in the power distributor, the consumers according to the instructions that the Lin controller via the wiring harness of a
  • Control device receives, switch.
  • the use of microcontrollers and electronic components, which are housed in the electronics attachment suitable.
  • Control of the relays required Control device can be integrated in the electronics attachment itself or discontinued when using the Lin controller.
  • the control device receives the diagnostic signals for the relays and generates the switching signals, which are forwarded to the relays (possibly via Lin bus and Lin controller) according to a control algorithm.
  • switching state corrections often in the range of 1 to 15 ps, are made directly through the circuits
  • Control device made the electronics attachment. That the diagnosis is made by frequent queries of the
  • Electronics cover the instructions for switching the relays via the Lin controller from a central controller (eg body control unit). These switching state changes typically occur at longer intervals, so that the bandwidth of the Lin bus is sufficient.
  • a central controller eg body control unit
  • the electronics attachment is housed in a separate housing, thus covering and protecting the electronic components contained therein. As additional protection of a mating contact in the
  • Locking lugs on the housing of the distributor module which interact with locking grooves on housings of the electronics attachment (or vice versa).
  • the locking (secondary locking) via a sliding pin on the housing of the distribution module, which has a cavity with the housing of the housing
  • Locking direction is perpendicular to
  • Distributor module for example, be mounted between the latching a resilient tongue, which opposes the
  • the central distributor module which contains the printed circuit board with the electronic components. At least one cable, usually a variety of Cables, with the central distribution module
  • the central distributor module is mounted together with the wiring harness in the vehicle. Then the electronic attachment is provided and attached to a plug contact of the central distribution module.
  • the electronic attachment is latched and / or locked with the central distributor module.
  • the electronic components in the electronic attachment can be treated in an ESD-compatible manner
  • Figure 1 shows a central distribution module with circuit board
  • FIG. 2 shows the contacting of electrical components
  • FIG. 3 shows a central distributor module with four exemplary
  • FIG. 4 shows a central distributor module with additional modules and attached electronic attachment
  • Figure 5 shows another embodiment of the
  • FIG. 1 shows a central distributor module 0, which contains a printed circuit board 1 and a feed current rail 2.
  • electrical components here bistable relays applied.
  • freewheeling resistors or freewheeling diodes may be applied to assist in discharging the coils of the relays 10.
  • the printed circuit board 1 is connected to a feed connection 30 via the feed current rail 2.
  • Feeding current rail 2 is a stamped and bent part, preferably made of copper or a copper alloy, with the
  • Printed circuit board 1 is connected via solder joints and on the other hand contains a plurality of fork contacts, in which
  • Fuses 22 (in Figure 1, 17 in number) are plugged in and fork contacts 24 are pronounced for additional modules.
  • the central distributor module 0 is surrounded by a housing 8, which furthermore does not have fastening elements 131 for here
  • Distribution module 0 can be connected.
  • the housing 8 is typically made of injection-molded plastic and serves to mechanically receive the printed circuit board 1, the supply current busbar 2 and all the electrical components 10 thereon, as well as fuses 22. The contacting of the components can be seen more clearly with reference to FIG.
  • the electrical components (a bistable relay) 10th On the circuit board 1, the electrical components (a bistable relay) 10th
  • the feed current rail 2 is also connected via a solder contact to the printed circuit board 1.
  • the feed current rail 2 is angled so that the
  • Fuse 22 directed a fork contact 21 is formed, in which the fuse 22 can be inserted.
  • Contact terminal of the fuse 22 is inserted in a contact chamber 7 of the housing of the central distribution module, wherein at this second terminal of the fuse 22, a cable 23 is directly contacted, for example via a MKS contact.
  • a fork contact 24 is shown in Figure 2, which is also soldered to the circuit board.
  • the fork contact 24 consists of two juxtaposed individual contacts, which thus have twice the current carrying capacity.
  • Fork contact 24 serves as shown later, the electrical contacting of an additional module.
  • the various solder joints are over traces
  • the power distributor which was explained above, has been supplemented by four additional modules 6.
  • These add-on modules 6 are connected either directly to the feed-in busbar 2 or to the relay 10, i. some additional modules 6 are switchable, others not.
  • the additional modules 6 contain a number of fuses 12, in Figure 3 each ten
  • Printed circuit board 1 or the feed rail 2 are connectable.
  • the fuses 12 are connected to a contact 121 with the relay 10 (for the switchable
  • FIG. 4 now shows the power distributor after a
  • Distribution module 0 has been plugged. This includes the
  • the electronic article 3 contains electronic components 11 for the diagnosis of
  • the mating contact 43 in FIG. 4 additionally establishes a connection to a control device 45 via a line set 50 (with at least one line).
  • This control device 45 generates the control signals for controlling the electrical components 10 in the event of changes according to a switching algorithm the switching state for individual consumers, which are passed through the electronics attachment 3.
  • FIG. 5 An alternative embodiment of the invention is shown in Figure 5, wherein in the center again a printed circuit board 1 is on the electrical components 10, in turn relays are applied, by means of the circuit board 1 with a plug contact 41 for the electronics tower 3, but also with fuses 22 and a plug-in contact 42 is connected to the wiring harness via conductor tracks.
  • Wiring harness are with the plug contact 42 for the
  • Printed circuit board 1 via a feed rail 2, here a blade contact, which establishes the connection to a feed connection, not shown. Unlike in the
  • the electronics tower 3 is still used to diagnose the electrical components 10 on the circuit board as well as a Lin controller, which receives its signals directly from the cable set via a cable 4 and the mating connector 44. This includes the
  • Electronics attachment 3 a variety of electronic
  • the electronics tower 3 is of a Enclosed housing 31, which in the locking over the
  • Locking device 32 cooperates with the central distributor module 0.
  • the direct-contact small distribution system with attachable electronics shown here shows that the attachable electronics control tasks both for the circuit board, but also control tasks outside of this power distribution
  • the plug contact for the wiring harness 42 of this power distribution can also take over control tasks for other elements of the wiring harness, in addition to the cables for power supply to the consumer or in addition to the Lin cable and other control cables are connected to the plug contact for the wiring harness.
  • Power distributor on the vehicle contains, but also one
  • Locking device 32 which after attaching the
  • Electrical components 10 are covered by the housing 8 so that no risk of unwanted electrical contacts.
  • the electronics tower 3 is with an insulating
  • This circumferential side wall has a greater height than the contact pins of the mating plug 42.
  • the additional modules 6 are already connected to the central distributor module 0.
  • the additional modules 6 contain with the fastening element 131 (from Figure 6) of the respective additional module 6 cooperating latches 34 to prevent accidental release of the
  • the lock 32 for the electronics tower 3 consists of a mounted in the housing 8 of the central distribution module 0 pin, which projects into the housing 31 of the electronics attachment 3 when actuated, the lock 32 acts as
  • Electronics attachment 3 can previously latching when plugging into two tabs of the housing 8 of the central distribution module 9, with two counterparts on the housing 31 of the
  • Electronic attachment 3 form a latching 35, are attached, wherein at the same time the electrical contact with the plug 41 takes place.
  • the two catches 35 are arranged at opposite ends on the housing 31, so that during operation of the power distribution as possible no vibration and thus no corrosion on the electrical contact between plug contact 41 for electronics attachment 3 and
  • Plug contact 42 for cable set 50 and mating contact 44 for the wiring harness 50 arise.
  • Alternative to separate Plug contacts 41, 42 can also be used a single plug contact for both functions.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Ein erfindungsgemäßer Stromverteiler für Fahrzeuge enthält zumindest folgende Baugruppen: einen Elektronikaufsatz (3) und ein zentrales Verteilermodul (0) mit einer Leiterplatte (1) für elektrische Bauelemente (10) und einer Einspeisestromschiene (2) zum Verbinden der Leiterplatte mit einem Einspeiseanschluss und einem am Stromverteiler direkt kontaktierten Kabel (4). Der Elektronikaufsatz enthält die ESD-sensiblen elektronischen Bauelemente (11) und dient dem Schalten und ggf. Diagnostizieren der elektrischen Bauelemente (10) auf der Leiterplatte (1) und befindet sich nicht auf der vorgenannten Leiterplatte, sondern ist mittels eines Steckkontaktes (41) mit mehreren Anschlüssen mit der Leiterplatte (1) verbindbar. Entsprechend der Erfindung werden die Vorteile der Leiterplatte zur Entflechtung der Signale zu den unterschiedlichen elektrischen Bauelementen mit den Vorteilen eines separaten Elektronikaufsatzes, der nicht von vornherein mit dem Kabel bzw. Kabelbaum verbunden ist, kombiniert.

Description

STROMVERTEILER MIT AUFSTECKBARER ELEKTRONIK Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stromverteiler für ein Fahrzeug, der den Strom von einer Energiequelle auf eine Vielzahl elektrischer Verbraucher verteilt .
Stand der Technik
Stromverteiler haben im Fahrzeug die Aufgabe, die
Stromversorgung einer ständig steigenden Anzahl von
Verbrauchern im Fahrzeug zu gewährleisten. Verbraucher können dabei unterschiedlichste Steuergeräte sein, die Funktionen wie Airbag, Fensterheber, Beleuchtung, EntertainmentSystem und vieles mehr darstellen. Im Stromverteiler erfolgt
zusätzlich in der Regel die Absicherung der Leitungen zu den einzelnen Verbrauchern.
Der Strom wird von der Energiequelle typischerweise dem
Stromverteiler über einen einzelnen Einspeiseranschluss zur Verfügung gestellt. Dieser wird oftmals als Klemme 30
bezeichnet. Gleichzeitig hat der Stromverteiler eine Anzahl n von Ausgängen zu den genannten Verbrauchern.
Stand der Technik sind insbesondere Platinen-basierte
Stromverteiler. Hier erfolgt eine Entflechtung der Leitungen zu den unterschiedlichen Verbrauchern über eine Leiterplatte. Die elektrischen Bauelemente zum Schalten des Stromes sind auf der Platine verbaut. Die Schaltelemente sind
typischerweise Relais, die auf die Platine befestigt sind und die Verbindung zu einem oder mehreren Verbraucher (n)
schalten. Die Verbraucher selbst sind an die Platine über Kabelsätze angeschlossen, wobei jedes Kabel oder mehrere Kabel zusammen über jeweils einen Stecker mit der Platine, die einen Gegenstecker enthält, verbunden sind. Der Verbau einer solchen Platinen-basierten Stromverteilerlösung ist sehr aufwändig, es werden die folgenden Tätigkeiten
notwendig :
• der Stromverteiler ist einer Gitterbox zu entnehmen,
• der Stromverteiler ist im Fahrzeug zu montieren,
• eine Anzahl leitungsseitiger Stecker muss aus dem
Kabelsatz gesucht und sortiert werden, und letztlich
• die leitungsseitigen Stecker müssen nacheinander an den Stromverteiler aufgesteckt werden.
Die Fertigungszeiten sind entsprechend lang.
Vorteilhaft an einer solchen Lösung ist jedoch, dass eine Ansteuerelektronik, wie z.B. ein Lin-Interface, leichter zu integrieren ist. Die Entflechtung der Ansteuerung der Relais kann auf der Leiterplatte erfolgen. Nachteilig ist jedoch neben den langen Fertigungszeiten, dass die Grundfläche des Stromverteilers sehr groß sein muss, da neben den Sicherungen auf der Leiterplatte auch die Steckeraufnahmen Platz finden müssen. Da die Leiterplatte der größte Kostenfaktor ist, ist diese Lösung entsprechend kostenintensiv.
Integriert man elektronische Bauelemente in die Leiterplatte des Stromverteilers, wie in DE102012215366 AI, dann ergibt sich das Problem, dass wegen den ESD-sensiblen (electrostatic discharge, kurz ESD) elektronischen Bauelementen der
Stromverteiler und ggf. der gesamte Kabelbaum als ESD- sensibel aufwändig in Produktion, Test und Transport zu behandeln ist.
Andere Ansätze für einen Stromverteiler sind aus der DE
102009029166 AI bekannt. Der Stromverteiler ist modular aufgebaut, d.h. an einem zentralen Modul ist eine begrenzte Anzahl von Zusatzmodulen anschließbar, auf beiden sind
Sicherungen angebracht, wobei auf dem zentralen Modul sich auch die Schaltelemente befinden. Bei dieser Lösung ist jedoch die Aufnahme einer Ansteuerelektronik kritisch, denn diese Lösung enthält keine Leiterplatte, in die sich die Ansteuerelektronik integrieren ließe. Daher muss die
Ansteuerelektronik über einen Verteiler-internen-Kabelsat z mit den Schaltelementen des Stromverteilers verbunden werden.
Ein Stromverteiler nach dieser Variante hat den Nachteil, dass die Auslieferung des Elektronikanteils im Leitungssatz kundenseitig in der Regel nicht akzeptiert wird, da mit dem Kabelsatz inklusive der damit verbundenen Stromverteiler bei der Montage ein Risiko besteht, dass Beschädigungen durch unsachgemäße Behandlung auftreten, insbesondere betreffend die elektrostatische Entladung (ESD) .
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stromverteiler anzugeben, der eine einfache Integration der
Ansteuerelektronik bei vertretbaren Kosten gewährleistet.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßer Stromverteiler für Fahrzeuge enthält zumindest folgende Baugruppen: einen Elektronikaufsatz mit ESD-sensiblen elektronischen Bauelementen und einen zentralen Verteilermodul mit einer Leiterplatte für elektrische
Bauelemente und einer Einspeisestromschiene zum Verbinden der Leiterplatte mit einem Einspeiseanschluss und einem am
Stromverteiler direkt kontaktierten Kabel. Der
Elektronikaufsatz befindet sich nicht auf der vorgenannten Leiterplatte, sondern ist mittels eines Steckkontaktes mit mehreren Anschlüssen mit der Leiterplatte verbindbar.
Entsprechend der Erfindung werden die Vorteile der
Leiterplatte zur Entflechtung der Signale zu den
unterschiedlichen elektrischen Bauelementen mit den Vorteilen eines separaten Elektronikaufsatzes, der nicht von vornherein mit dem Kabel bzw. Kabelbaum verbunden ist, kombiniert.
Vorteilhafterweise enthält die Leiterplatte nur elektrische, jedoch keine elektronischen Bauelemente, die ESD sensibel sind. Die Montage eines solchen Stromverteilers im Fahrzeug hat, wie im unabhängigen Verfahrensanspruch angegeben, besondere Vorteile bei der Montage. So sind die
Fertigungszeiten deutlich verkürzt und es wird im Fahrzeug weniger Bauraum benötigt. Im Vergleich zu anderen Platinen¬ basierten Verteilern sind die Kosten aufgrund der reduzierten Leiterplattengröße deutlich geringer. Auch kann eine höhere Energiedichte erreicht werden.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält der zentrale Verteilermodul zumindest eine
Kontaktkammer zur Aufnahme und Kontaktierung des
direktkontaktierten Kabels. Der Verteilermodul ist von einem Gehäuse umgeben, das die genannte Kontaktkammer enthält, in die das Kabel eingeschoben und ohne Zuhilfenahme eines
Steckers kontaktiert werden kann. Direktkontaktiert bedeutet im Sinne der Erfindung Verbindung eines Kabels mit einem Kontaktteil, ohne dass dazu ein Stecker verwendet wird.
Crimpverbindungen oder MKS-Stecker sind Beispiele für solche direktkontaktierten Kabel. Über die Kontaktkammer lässt sich vorteilhaft eine mechanische und elektrische Verbindung des Kabels am Verteilermodul bewerkstelligen, insbesondere wenn nach Bestückung des zentralen Verteilermoduls nachträglich die Kabel aufgesteckt werden.
Entsprechend einer weiteren Verbesserung der Erfindung weisen die Einspeisestromschiene Gabelkontakte zur Kontaktierung von mit individuellen Kabeln verbindbaren Sicherungen auf.
Gabelkontakte eignen sich gut, um Sicherungen einfach und sicher aufzustecken. Gabelkontakte lassen sich zum einen gut auf einer Leiterplatte befestigen und sind skalierbar, d.h. wenn mehrere Gabelkontakte aneinandergereiht sind, wird für den Gesamtkontakt die Stromtragfähigkeit entsprechend
vervielfacht. Zum anderen können neben Sicherungen auch eine Vielzahl anderer Kontaktmesser oder Stromschienen einfach kontaktiert werden. Gabelkontakte können auch leicht durch Stanzen und Biege an Stromschienen erzeugt werden, sind also in diese integriert.
Weiterhin ist es vorteilhaft, den Stromverteiler mit
mindestens einem Zusatzmodul zu ergänzen. Das Zusatzmodul ist dabei mit einem elektrischen Bauelement auf der Leiterplatte oder der Einspeisestromschiene direkt verbunden. Auf dem Zusatzmodul sind schaltbar oder nicht schaltbar weitere
Sicherungen angebracht, die je nach Größe des Zusatzmoduls eine Anzahl von Verbrauchern anschließen und über die
Sicherungen entsprechend absichern.
Durch die Anzahl und Größe der genannten Zusatzmodule
entsteht wiederum ein modularer Stromverteiler, der an die Anforderungen des jeweiligen Fahrzeugtyps oder -models einfach anpassbar ist.
Vorteilhafterweise sind die vorgenannten elektrischen
Bauelemente Relais zum Schalten von Verbrauchern,
insbesondere bistabile Relais, oder Schütze. Bistabile Relais haben den Vorteil, dass sie insgesamt einen geringeren
Stromverbrauch haben, da sie in beiden Schalt zuständen ohne Anlegen an eine elektrische Spannung verharren können. Jedoch kann durch Erschütterungen oder andere mechanische
Einwirkungen ein falscher Schalt zustand eingenommen werden, so dass ein bistabiles Relais in kurzen Zeitabständen
bezüglich seines Schalt zustandes abgefragt (diagonistiziert ) werden sollte, so dass gegebenenfalls der Schalt zustand korrigiert werden kann. Dazu wird die Ausgangsspannung des Relais abgefragt. Dies erfordert jedoch eine Ansteuer- und Auswerteelektronik, die erfindungsgemäß im Elektronikaufsatz untergebracht ist. Der Elektronikaufsatz enthält
vorteilhafterweise Schaltungen zur Diagnose der
Schalt zustände der elektrischen Bauelemente, insbesondere der Relais, aber auch des von den Verbrauchen entnommenen Stroms.
Der Elektronikaufsatz kann zusätzlich oder alternativ auch einen Lin-Controller umfassen. Lin (Local Interconnect
Network) ist die Spezifikation eines seriellen
Kommunikationssystems, das über eine einzige Leitung eine Vielzahl von Controllern über Controller-spezifische Adressen ansteuern kann. Ein Lin-Controller kann dementsprechend für ihn bestimmte Signale aus der Leitung entnehmen und hier im Stromverteiler die Verbraucher entsprechend der Anweisungen, die der Lin-Controller über den Leitungssatz von einer
Steuereinrichtung erhält, schalten. Hierfür eignet sich die Nutzung von Mikrocontrollern und elektronischen Bauelementen, die im Elektronikaufsatz untergebracht sind. Eine zur
Ansteuerung der Relais benötigt Steuereinrichtung kann im Elektronikaufsatz selbst integriert sein oder bei Nutzung des Lin-Controllers abgesetzt davon. Die Steuereinrichtung erhält die Diagnosesignale für die Relais und erzeugt nach einem Steueralgorithmus die Schaltsignale, die an die Relais (ggf. über Lin-Bus und Lin-Controller) weitergegeben werden.
Vorteilhafterweise werden Schalt zustandskorrekturen, oft im Bereich von 1 bis 15 ps, direkt durch die Schaltungen
(Steuereinrichtung) des Elektronikaufsatzes vorgenommen. D.h. die Diagnose erfolgt durch häufiges Abfragen der
Ausgangsspannung des oder der Relais und sofortiges Auswerten und Korrigieren des Schalt zustandes vor Ort im
Elektronikaufsatz selbst falls nur eine Fehlfunktion durch Erschütterung vorliegt. Ansonsten erhält der
Elektronikaufsatz die Anweisungen zum Schalten der Relais über den Lin-Controller von einer zentralen Steuereinrichtung (z.B. Body Control Unit). Diese Schalt zustandsveränderungen treten typischerweise in größeren Abständen auf, so dass die Bandbreite des Lin-Buses ausreicht.
Elektronische Bauelemente sind gegenüber einer
elektrostatischen Entladung sensibel. Entsprechend weiterer Verbesserungen der Erfindung ist daher der Elektronikaufsatz in einem separaten Gehäuse untergebracht, der damit die darin enthaltenen elektronischen Bauelemente abdeckt und schützt. Als zusätzlichen Schutz eines Gegenkontaktes im
Elektronikaufsatz kann dieser mit einer umlaufenden
isolierten und erhöhten Seitenwand umgeben sein, die Teil des Gehäuses ist. Weiterhin kann nach Aufstecken des
Elektronikaufsatzes auf den zentralen Verteilermodul der Elektronikaufsatz verrastet und/oder verriegelt werden, d.h. er ist danach bei mechanischen Erschütterungen, wie sie im Fahrzeug auftreten, gegen eine Dekontaktierung vom zentralen Verteilermodul gesichert. Die Verrastung erfolgt über
Rastnasen am Gehäuse des Verteilermoduls, die mit Rastnuten auf Gehäuse des Elektronikaufsatzes zusammenwirken (oder umgekehrt) . Die Verriegelung (Sekundärverriegelung) erfolgt über einen Schiebestift am Gehäuse des Verteilermoduls, der eine Aufnahme mit Hohlraum des Gehäuse des
Elektronikaufsatzes eingeschoben wird. Die
Verriegelungsrichtung ist dabei senkrecht zur
Einsteckrichtung des Elektronikaufsatzes. Zur leichteren Entnahme des Elektronikaufsatzes kann im Gehäuse des
Verteilermoduls beispielsweise zwischen den Verrastungen eine federnde Zunge angebracht sein, die entgegen der
Einsteckrichtung des Elektronikaufsatzes wirkt (siehe Figur 7) .
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage eines
Stromverteilers wird in folgenden Schritten durchgeführt. Erst wird der zentrale Verteilermodul zur Verfügung gestellt, der die Leiterplatte mit den elektronischen Bauelementen enthält. Mindestens ein Kabel, in der Regel eine Vielzahl von Kabeln, wird mit dem zentralen Verteilermodul
direktkontaktiert . Folgend wird das zentrale Verteilermodul zusammen mit dem Kabelbaum im Fahrzeug montiert. Daraufhin wird der Elektronikaufsatz bereitgestellt und auf einen Steckkontakt des zentralen Verteilermoduls aufgesteckt.
Anschließend wird der Elektronikaufsatz mit dem zentralen Verteilermodul verrastet und/oder verriegelt.
Durch die Entflechtung von elektrischen und elektronischen Bauelementen können zum einen die elektronischen Bauelemente im Elektronikaufsatz ESD-gerecht behandelt werden,
gleichzeitig kann für die übrigen Elemente des
Stromverteilers, also zentraler Verteilermodul und
gegebenenfalls Zusatzmodule, die übliche Montage im Fahrzeug fortgeführt werden.
Kurze Figurenbeschreibung
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein zentrales Verteilermodul mit Leiterplatte und
Einspeisestromschiene,
Figur 2 die Kontaktierung von elektrischen Bauelementen,
Gabelkontakten und Sicherungen mit der
Leiterplatte,
Figur 3 ein zentrales Verteilermodul mit beispielhaft vier
Zusatzmodulen,
Figur 4 ein zentrales Verteilermodul mit Zusatzmodulen und aufgestecktem Elektronikaufsatz, Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Stromverteilers mit zentralem Verteilermodul und zusätzlichem Steckkontakt für den Kabelbaum,
Figur 6 und Figur 7 dreidimensionale Darstellungen des
zentralen Stromverteilers vor und nach Montage bzw. Aufstecken von Zusatzmodulen und Elektronikaufsatz.
In Figur 1 ist ein zentrales Verteilermodul 0 dargestellt, der eine Leiterplatte 1 und eine Einspeisestromschiene 2 enthält. Auf der Leiterplatte 1 sind elektrische Bauelemente 10, hier bistabile Relais, aufgebracht. Zusätzlich können Freilauf-Widerstände oder Freilauf-Dioden aufgebracht sein, die die Entladung der Spulen der Relais 10 unterstützen.
Weiterhin befindet sich auf der Leiterplatte ein Steckkontakt 41, der wie später gezeigt, zum Aufstecken des
Elektronikaufsatzes 3 dient.
Die Leiterplatte 1 ist mit einem Einspeiseanschluss 30 über die Einspeisestromschiene 2 verbunden. Die
Einspeisestromschiene 2 ist ein Stanzbiegeteil, vorzugsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, das mit der
Leiterplatte 1 über Lötstellen verbunden ist und zum anderen eine Vielzahl von Gabelkontakten enthält, in denen
Sicherungen 22 (in Figur 1, 17 an der Zahl) eingesteckt sind und Gabelkontakte 24 für Zusatzmodule ausgeprägt sind. Das zentrale Verteilermodul 0 ist von einem Gehäuse 8 umgeben, das weiterhin Befestigungselemente 131 für hier nicht
gezeigte Zusatzmodule enthält, so dass diese Zusatzmodule sowohl mechanisch als auch elektrisch mit dem zentralen
Verteilermodul 0 verbunden werden können. Das Gehäuse 8 ist typischerweise aus Spritzguss und dient der mechanischen Aufnahme von Leiterplatte 1, Einspeisestromschiene 2 und allen darauf befindlichen elektrischen Bauelementen 10, sowie von Sicherungen 22. Die Kontaktierung der Bauelemente ist anhand von Figur 2 deutlicher zu erkennen. Auf der Leiterplatte 1 sind die elektrischen Bauelemente (ein bistabiles Relais) 10
aufgelötet, weiterhin ist auch die Einspeisestromschiene 2 über einen Lötkontakt mit der Leiterplatte 1 verbunden. Die Einspeisestromschiene 2 ist angewinkelt, so dass zur
Sicherung 22 gerichtet ein Gabelkontakt 21 entsteht, in den die Sicherung 22 einsteckbar ist. Ein weiterer
Kontaktanschluss der Sicherung 22 ist in einer Kontaktkammer 7 des Gehäuses des zentralen Verteilermoduls eingesteckt, wobei an diesem zweiten Anschluss der Sicherung 22 ein Kabel 23 direktkontaktierbar ist, beispielsweise über einen MKS- Kontakt .
Weiterhin ist in Figur 2 ein Gabelkontakt 24 gezeigt, der ebenso auf die Leiterplatte gelötet ist. Der Gabelkontakt 24 besteht aus zwei aneinandergereihten Einzelkontakten, die somit die doppelte Stromtragfähigkeit haben. Dieser
Gabelkontakt 24 dient wie später gezeigt der elektrischen Kontaktierung von einem Zusatzmodul. Auf der Leiterplatte 1 sind die verschiedenen Lötstellen über Leiterbahnen
miteinander verschaltet, so dass ein Stromlaufplan zum
Schalten der unterschiedlichen Relais 10 nach den Vorgaben des später erläuterten Elektronikaufsatzes 3 erfolgt.
In Figur 3 ist der Stromverteiler, der zuvor erläutert wurde, um vier Zusatzmodule 6 ergänzt worden. Diese Zusatzmodule 6 sind entweder direkt mit der Einspeisestromschiene 2 oder mit dem Relais 10 verbunden, d.h. manche Zusatzmodule 6 sind schaltbar, andere jedoch nicht. Die Zusatzmodule 6 enthalten eine Anzahl Sicherungen 12, in Figur 3 jeweils zehn
Sicherungen 12. Es kann aber auch eine andere Zahl gewählt werden. Auch müssen diese Zusatzmodule 6 nicht jeweils die gleiche Anzahl von Sicherungen 12 enthalten. Die Sicherungen 12 können je nach Anforderung des Verbrauchers einen
unterschiedlichen Auslösecharakteristik haben. Die Verbindung der Zusatzmodule 6 mit Einspeisestromschiene 2 oder Leiterplatte 1 erfolgt über elektrische Kontakte 132 des Zusatzmoduls 6, die mit Gabelkontakten 24 auf der
Leiterplatte 1 oder der Einspeisestromschiene 2 verbindbar sind .
In Figur 3 ist weiterhin die Direktkontaktierung der
Sicherungen 12, 22 mit dem Kabelbaum, d.h. einer Vielzahl von Kabeln 4, 123 gezeigt. Die Sicherungen 12 sind mit einem Kontakt 121 mit dem Relais 10 (für die schaltbaren
Zusatzmodule 6) oder direkt mit der Einspeisestromschiene 2 verbunden. Mit dem anderen Kontakt 122 besteht jeweils eine Verbindung zu einem direktkontaktierten Kabel 123. Über den Steckkontakt 41 wird der Elektronikaufsatz 3 mit Strom versorgt, werden die Ausgangsspannungen der Relais 10 als Diagnosesignale zur Verfügung gestellt und werden
Steuersignale des Elektronikaufsatzes 3 an die Relais 10 weitergeben .
Figur 4 zeigt nun den Stromverteiler, nachdem ein
Elektronikaufsatz 3 auf den Kontakt 41 des zentralen
Verteilermoduls 0 aufgesteckt wurde. Dazu enthält der
Elektronikaufsatz 3 einen Gegenkontakt 43, der mit dem
Steckkontakt 41 zusammenwirkt. Der Elektronikaufsatz 3 enthält elektronische Bauelemente 11 zur Diagnose der
Schalt zustände der elektrischen Bauelemente 10 der
Leiterplatte 1 und elektronische Bauelemente 11 zur
Ansteuerung der elektrischen Bauelemente 10. Weiterhin wird in Figur 4 gezeigt, dass der Elektronikaufsatz 3 über eine Verriegelungseinrichtung 32 mit dem zentralen Verteilermodul 0 verriegelbar ist. In Figur 6 und 7 ist diese Verriegelung und eine Verrastung noch einmal verdeutlicht.
Der Gegenkontakt 43 in Figur 4 stellt zusätzlich über einen Leitungssatz 50 (mit zumindest einer Leitung) eine Verbindung zu einer Steuereinrichtung 45 her. Diese Steuereinrichtung 45 erzeugt nach einem Schaltalgorithmus die Steuersignale zur Ansteuerung der elektrischen Bauelemente 10 bei Veränderungen des Schalt zustandes für einzelne Verbraucher, die über den Elektronikaufsatz 3 weitergegeben werden.
Schalt zustandskorrekturen, falls ein Relais durch
Erschütterungen ungewollt in einen fehlerhaften Schalt zustand gerät, werden nach Auswertung der Diagnosesignale
(Ausgangsspannung des Relais 10) direkt durch die
elektronischen Bauelemente 11 des Elektronikaufsatzes 3 vorgenommen .
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 5 gezeigt, wobei im Mittelpunkt wieder eine Leiterplatte 1 steht, auf der elektrische Bauelemente 10, wiederum Relais, aufgebracht sind, die mittels der Leiterplatte 1 mit einem Steckkontakt 41 für den Elektronikaufsatz 3, aber auch mit Sicherungen 22 und einem Steckkontakt 42 für den Leitungssatz über Leiterbahnen verbunden ist. Die Kabel 4 des
Leitungssatzes sind mit dem Steckkontakt 42 für den
Leitungssatz direktkontaktiert . Die Stromversorgung der
Leiterplatte 1 erfolgt über eine Einspeisestromschiene 2, hier einen Messerkontakt, der die Verbindung zu einem nicht gezeigten Einspeiseanschluss herstellt. Anders als im
vorangegangenen Beispiel werden die Kabel 4 nicht über
Sicherungen mit der Leiterplatte 1 verbunden, sondern über den Steckkontakt 42.
Weiterhin ist auch hier eine Verriegelungseinrichtung 32 angedeutet, die mit dem in Figur 5 unten dargestellten
Elektronikaufsatz 3 zusammenwirkt. Wird dieser
Elektronikaufsatz 3 mit zwei Gegenkontakten 43, 44 für
Elektronikaufsatz und Leitungssatz auf den zentralen
Verteilermodul 0 aufgesteckt, so wird der Elektronikaufsatz 3 weiterhin zur Diagnose der elektrischen Bauelemente 10 auf der Leiterplatte genutzt als auch als Lin-Controller, der seine Signale direkt aus dem Leitungssatz über ein Kabel 4 und den Gegenstecker 44 erhält. Dazu enthält der
Elektronikaufsatz 3 eine Vielzahl von elektronischen
Bauelementen 33. Der Elektronikaufsatz 3 ist von einem Gehäuse 31 umgeben, das bei der Verriegelung über die
Verriegelungseinrichtung 32 mit dem zentralen Verteilermodul 0 zusammenwirkt.
Das hiermit gezeigte direktkontaktierte Klein-Verteilersystem mit aufsteckbarer Elektronik zeigt, dass die aufsteckbare Elektronik sowohl Steueraufgaben für die Leiterplatte, aber auch Steueraufgaben außerhalb dieses Stromverteilers
übernehmen kann. Über den Steckkontakt für den Leitungssatz 42 kann dieser Stromverteiler auch Steueraufgaben für andere Elemente des Leitungssatzes übernehmen, wenn neben der Kabeln zur Stromversorgung für die Verbraucher oder neben dem Lin- Kabel auch weitere Steuerkabel mit dem Steckkontakt für den Leitungssatz verbunden sind.
In Figur 6 ist zu erkennen, dass das zentrale Verteilermodul 0 von einem Gehäuse 8 aus Spritzguss umgeben ist, das zum einen ein Befestigungselement 9 zur Befestigung des
Stromverteilers am Fahrzeug enthält, jedoch auch eine
Verriegelungseinrichtung 32, die nach Aufstecken des
separaten Elektronikaufsatzes 3 und der Verrastung 35 diesen am zentralen Verteilermodul 0 verriegelt. Auch die
elektrischen Bauelemente 10 sind durch das Gehäuse 8 so abgedeckt, dass kein Risiko einer ungewünschter elektrischer Kontakte entsteht.
Aus dem zentralen Verteilermodul 0 stehen
Befestigungselemente 131 für die Zusatzmodule 6 heraus, so dass beim Aufstecken dieser Zusatzmodule 6 sowohl eine stabile mechanische Befestigung als auch wie zuvor gezeigt über Gabelkontakte eine hinreichend elektrische Kontaktierung der auf den Zusatzmodulen 6 angebrachten Sicherungen und an die Sicherungen angeschlossener Verbraucher entsteht.
Auch der Elektronikaufsatz 3 ist mit einem isolierenden
Gehäuse 31 aus Spritzguss umgeben. Damit auch der in Figur 6 verdeckte Gegensteckkontakt 42 vor ungewollten Berührungen geschützt ist, wird der Steckgegenkontakt 42 im
Elektronikaufsatz 3 von einer isolierenden Seitenwand
umlaufend umgeben ist, die Teil eines Gehäuses 31 ist. Diese umlaufende Seitenwand hat eine größere Höhe als Kontaktstifte des Gegensteckkontakts 42.
In Figur 7 sind die Zusatzmodule 6 bereits mit dem zentralen Verteilermodul 0 verbunden. Hier sieht man die Sicherungen 12, 22, die sich sowohl auf dem zentralen Verteilermodul 0 als auch auf den Zusatzmodulen 6 befinden, deutlicher. Auch die Zusatzmodule 6 enthalten mit dem Befestigungselement 131 (aus Figur 6) des jeweiligen Zusatzmoduls 6 zusammenwirkende Verriegelungen 34, um ein versehentliches Lösen des
Zusatzmoduls 6 vom zentralen Verteilermodul 0 zu verhindern. Die Verriegelung 32 für den Elektronikaufsatz 3 besteht aus einem im Gehäuse 8 des zentralen Verteilermoduls 0 gelagerten Zapfen, der in das Gehäuse 31 des Elektronikaufsatzes 3 bei Betätigung hineinragt, die Verriegelung 32 wirkt als
Sekundärverriegelung nach dem Aufstecken des
Elektronikaufsatzes 3 auf den Verteilermodul 0. Der
Elektronikaufsatz 3 kann vorher beim Aufstecken verrastend in zwei Laschen des Gehäuses 8 des zentralen Verteilermoduls 9, die mit zwei Gegenstücken am Gehäuse 31 des
Elektronikaufsatzes 3 eine Verrastung 35 bilden, befestigt werden, wobei gleichzeitig die elektrische Kontaktierung mit dem Stecker 41 erfolgt. Die zwei Verrastungen 35 sind an entgegengesetzten Enden am Gehäuse 31 angeordnet, so dass beim Betrieb des Stromverteilers möglichst keine Vibrationen und damit keine Korrosionsbildung am elektrischen Kontakt zwischen Steckkontakt 41 für Elektronikaufsatz 3 und
Gegenkontakt 43 für Elektronikaufsatz 3 sowie zwischen
Steckkontakt 42 für Leitungssatz 50 und Gegenkontakt 44 für den Leitungssatz 50 entstehen. Alternativ zu getrennten Steckkontakten 41, 42 kann auch ein einzelner Steckkontakt für beide Funktionalitäten benutzt werden.
Nach einem solchen Aufstecken erfolgt die Verriegelung am zentralen Verteilermodul 0.
BEZUGSZEICHENLISTE
Zentrales Verteilermodul 0
Leiterplatte 1
Einspeisestromschiene 2
Elektronikaufsatz 3
Direktkontaktiertes Kabel 4, 23, 123
Zusatzmodul 6
Kontaktkammer 7
Gehäuse des zentralen Verteilermoduls 8
Befestigungselemente des zentralen Verteilermoduls 9
Elektrische Bauelemente 10
Elektronische Bauelemente 11
Gabelkontakte 21, 23, 24
Sicherung 12, 22
Einspeiseanschluss 30
Gehäuse des Elektronikaufsatzes 31
Verriegelungseinrichtung 32
Lin-Controller 33
Verriegelung 34
Verrastung 35
Steckkontakt für Elektronikaufsatz 41
Steckkontakt für Leitungssatz 42
Gegenkontakt für Elektronikaufsatz 43
Gegenkontakt für Leitungssatz 44
Steuereinrichtung 45
Leitungssatz 50
Kontakte der Sicherung 121, 122
Befestigungselemente des Zusatzmoduls 131
Kontakt des Zusatzmoduls 132

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Stromverteiler für ein Fahrzeug, mit
- einem zentralen Verteilermodul (0) mit einer Leiterplatte (1) für elektrische Bauelemente (10) und einer
Einspeisestromschiene (2) zum Verbinden zumindest eines direktkontaktierten Kabels (4) und der Leiterplatte (1) mit einem Einspeiseanschluss (30),
- einem Elektronikaufsatz (3) mit zumindest einem ESD- sensiblen elektronischen Bauelement (11) zum zum Schalten des elektrischen Bauelements (10), wobei
der Elektronikaufsatz (3) mittels eines Steckkontaktes (41) und Steckgegenkontaktes (42) mit mehreren Anschlüssen mit der Leiterplatte (1) verbunden ist.
2. Stromverteiler nach Anspruch 1, wobei das zentrale
Verteilermodul (0) zumindest eine Kontaktkammer (7) zur
Aufnahme und Kontaktierung des direktkontaktierten Kabels (4) aufweist .
3. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Einspeisestromschiene (2) Gabelkontakte (21) zur Kontaktierung von mit individuellen Kabeln (4) verbindbaren Sicherungen (22) aufweist.
4. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mindestens einem Zusatzmodul (6) zur Absicherung weiterer Verbraucher, der mit einem elektrischen Bauelement (10) auf der Leiterplatte (1) oder einer Einspeisestromschiene (2) verbunden ist.
5. Stromverteiler nach dem vorherigen Anspruch, bei dem das elektrische Bauelement (10) ein Relais, insbesondere ein bistabiles Relais zum Schalten von Verbrauchern, oder ein Schütz ist.
6. Stromverteiler nach den Ansprüchen 4 oder 5, wobei das Zusatzmodul (6) mehrere Sicherungen (12) aufweist, die jeweils mit einem Kontakt (121) mit dem elektrischen
Bauelement (10) oder der Einspeisestromschiene (2) verbunden und dem anderen Kontakt (122) mit einem individuellen Kabel (123) direktkontaktiert sind.
7. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, mit einem separaten Gehäuse (31) für den Elektronikaufsatz (3), das im Elektronikaufsatz (3) angebrachte elektronische
Bauelemente (11) abdeckt.
8. Stromverteiler nach dem vorherigen Anspruch, mit einer Verrastung (35) zum Befestigen des Elektronikaufsatzes (3) am zentralen Verteilermodul (0) beim Aufstecken und einer
Verriegelungseinrichtung (32), die nach dem Aufstecken des Elektronikaufsatzes (3) den Elektronikaufsatz (3) mit dem zentralen Verteilermodul (0) verriegelt.
9. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Elektronikaufsatz (3) einen Lin-Controller (33) umfasst, der mit einer Steuereinrichtung (45) zur
Schalt zustandsveränderung der elektrischen Bauelemente (10) über einen Leitungssatz (50) verbunden ist.
10. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Elektronikaufsatz (3) basierend auf Diagnosesignalen der elektrischen Bauelemente (10) Steuersignale für die elektrischen Bauelemente (10) zur Schalt zustandskorrektur erzeugt .
11. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Leiterplatte (1) für elektrische Bauelemente (10)
Leiterbahnen zwischen den elektrischen Bauelementen (10) und dem Steckkontakt (41) zum Elektronikaufsatz (3) aufweist.
12. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Steckgegenkontakt (42) im Elektronikaufsatz (3) von einer isolierenden Seitenwand umlaufend umgeben ist, die Teil eines Gehäuses (31) des Elektronikaufsatzes (3) ist.
13. Stromverteiler nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Steckkontakt (41) Anschlüsse zur Stromversorgung des Elektronikaufsatzes (3), zur Ansteuerung zumindest eines elektrischen Bauelements (10) und optional zum Anschluss an einen Lin-Bus in einem Leitungssatz (50) aufweist.
14. Verfahren zur Montage eines Stromverteilers mit folgenden Schritten :
- Bereitstellen eines zentralen Verteilermoduls (0) mit einer Leiterplatte (1) für elektrische Bauelemente (10),
- Direktkontaktieren des zentralen Verteilermoduls (0) mit zumindest einem Kabel (4),
- Montieren des zentralen Verteilermoduls (0) in einem
Fahrzeug,
- Bereitstellen eines Elektronikaufsatzes (3) mit ESD- sensiblen elektronischen Bauelementen (11),
- Aufstecken des Elektronikaufsatzes (3) mit
Steckgegenkontakt (43) mit mehreren Anschlüssen auf einen Steckkontakt (41) des zentralen Verteilermoduls (0), - Verriegeln des Elektronikaufsatzes (3) mit dem zentralen Verteilermodul (0) mit einer Verrastung (35) und/oder einer Verriegelungseinrichtung (32) .
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WO (1) WO2017046370A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015220115B4 (de) * 2015-10-15 2019-11-07 Lisa Dräxlmaier GmbH Elektrisches energieversorgungssystem und herstellungsverfahren für ein solches
DE102017106909A1 (de) * 2017-03-30 2018-10-04 Lisa Dräxlmaier GmbH Schaltungseinrichtung für ein Bordnetz eines Fahrzeugs
JP6661686B2 (ja) 2018-03-16 2020-03-11 矢崎総業株式会社 電気接続箱
CN108407739A (zh) * 2018-05-10 2018-08-17 武汉力行远方电源科技有限公司 一种带有高压配电功能的配电装置
JP7159831B2 (ja) * 2018-12-07 2022-10-25 住友電装株式会社 電気接続箱
CN111002929A (zh) * 2019-11-25 2020-04-14 奇瑞汽车股份有限公司 一种汽车发动机舱电器盒
DE102020203560A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-23 Ellenberger & Poensgen Gmbh Stromverteiler eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0135910A2 (de) * 1983-09-21 1985-04-03 Kabelwerke Reinshagen GmbH Zentraler Stromverteiler für die Verdrahtung von Kraftfahrzeugen
DE4429294A1 (de) * 1994-08-18 1996-02-22 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Zentralelektrik
JPH1041008A (ja) * 1996-07-26 1998-02-13 Yazaki Corp 電子ユニットと電気接続箱との接続構造
EP0965493A2 (de) * 1998-06-16 1999-12-22 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Elektrischer Verbindungskasten
EP1201505A2 (de) * 2000-10-26 2002-05-02 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Elektrische Kraftfahrzeugverbindungsdose
DE102009029166A1 (de) 2009-09-03 2011-03-24 Lisa Dräxlmaier GmbH Modularer Stromverteiler
DE102012214366A1 (de) * 2012-08-13 2014-02-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Schaltvorrichtung für einen Stromschienen-basierten Fahrzeugstromverteiler
DE102012215366A1 (de) 2012-08-30 2014-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Autarker mobiler Eisenbahn-Magnetresonanz-Tomograph

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4072379A (en) * 1976-12-13 1978-02-07 Ncr Corporation Electric power distributing apparatus
FR2690601B1 (fr) * 1992-04-22 2002-02-01 Valeo Electronique Platine de servitude pour la commande et/ou l'alimentation d'organes électriques de véhicules.
US5428535A (en) * 1992-09-17 1995-06-27 Kansei Corporation Vehicle control unit structure
DE4422434C2 (de) * 1994-06-28 1999-06-24 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Zentralelektrik
US6048020A (en) * 1998-02-11 2000-04-11 Yazaki Corporation Electrical interconnection module for vehicle instrument panel
US7354280B2 (en) * 2006-08-08 2008-04-08 Deere & Company Modular power distribution system
DE502007001069D1 (de) * 2007-01-24 2009-08-27 Delphi Tech Inc Modulares System
JP5074782B2 (ja) * 2007-02-15 2012-11-14 矢崎総業株式会社 電気接続箱
US7727022B2 (en) * 2008-02-14 2010-06-01 Delphi Technologies, Inc. On harness PCB electrical center
CN201515308U (zh) * 2009-10-01 2010-06-23 东莞市盈聚电子有限公司 一种开关电源
JP5841898B2 (ja) * 2012-05-29 2016-01-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 車載用電子装置およびそれを搭載した車両
US8961198B2 (en) * 2012-06-08 2015-02-24 Lear Corporation Electrical junction box connections
JP5696691B2 (ja) * 2012-06-20 2015-04-08 住友電装株式会社 電気接続箱
CN103692984B (zh) * 2013-12-27 2016-01-20 天泽信息产业股份有限公司 搭载于车载系统的电磁兼容设计方法
JP6252872B2 (ja) * 2015-02-24 2017-12-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 電気接続箱及び接続端子部品

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0135910A2 (de) * 1983-09-21 1985-04-03 Kabelwerke Reinshagen GmbH Zentraler Stromverteiler für die Verdrahtung von Kraftfahrzeugen
DE4429294A1 (de) * 1994-08-18 1996-02-22 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Zentralelektrik
JPH1041008A (ja) * 1996-07-26 1998-02-13 Yazaki Corp 電子ユニットと電気接続箱との接続構造
EP0965493A2 (de) * 1998-06-16 1999-12-22 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Elektrischer Verbindungskasten
EP1201505A2 (de) * 2000-10-26 2002-05-02 Sumitomo Wiring Systems, Ltd. Elektrische Kraftfahrzeugverbindungsdose
DE102009029166A1 (de) 2009-09-03 2011-03-24 Lisa Dräxlmaier GmbH Modularer Stromverteiler
DE102012214366A1 (de) * 2012-08-13 2014-02-13 Lisa Dräxlmaier GmbH Schaltvorrichtung für einen Stromschienen-basierten Fahrzeugstromverteiler
DE102012215366A1 (de) 2012-08-30 2014-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Autarker mobiler Eisenbahn-Magnetresonanz-Tomograph

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