DE102017221025A1 - Connecting means for the electrical connection of electrical lines - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verbindungsmittel (13) zur elektrischen Verbindung zumindest zweier elektrischer Leitungen (4, 6, 12), aufweisend zumindest ein elektrisch leitendes Kontaktelement (1), das dazu ausgebildet ist, mit einem daran anordbaren elektrisch leitenden Gegenkontaktelement (5) in Berührung zu kommen und dadurch die elektrische Verbindung herzustellen, und aufweisend ein Sperrelement (2). Das Sperrelement (2) ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit eines elektrischen Stromflusses durch die elektrische Verbindung aktiviert zu werden und dadurch das Kontaktelement (1) und das Gegenkontaktelement (5) in Berührung zu halten.The invention relates to a connecting means (13) for the electrical connection of at least two electrical lines (4, 6, 12), comprising at least one electrically conductive contact element (1), which is adapted to be in contact with an electrically conductive counter contact element (5) arranged thereon to come and thereby produce the electrical connection, and comprising a blocking element (2). The blocking element (2) is designed to be activated as a function of an electrical current flow through the electrical connection and thereby to keep the contact element (1) and the mating contact element (5) in contact.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung zumindest zweier elektrischer Leitungen sowie ein Antriebssystem für ein Elektrofahrzeug mit einem solchen Verbindungsmittel.The invention relates to a connecting means for the electrical connection of at least two electrical lines and a drive system for an electric vehicle with such a connecting means.
Aus dem Stand der Technik sind vielerlei Verbindungsmittel bekannt, um eine elektrische Verbindung herzustellen.Many connection means are known from the prior art to produce an electrical connection.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern.The object of the present invention is to improve the state of the art.
Diese Aufgabe wird durch die in den Hauptansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen hiervon sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved by the features specified in the main claims. Preferred embodiments thereof are the dependent claims.
Vorgeschlagen wird demnach ein Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung genau oder zumindest zweier elektrischer Leitungen, insbesondere zur lösbaren elektrischen Verbindung. Das Verbindungsmittel weist zumindest ein elektrisch leitendes Kontaktelement sowie ein Sperrelement auf. Bei einer solchen elektrischen Leitung kann es sich beispielsweise um einen Draht oder eine Litze oder eine Stromschiene zur Führung eines elektrischen Stromes handeln.Accordingly, a connection means is proposed for electrically connecting exactly or at least two electrical lines, in particular for releasable electrical connection. The connecting means has at least one electrically conductive contact element and a blocking element. Such an electrical line may be, for example, a wire or a stranded wire or a busbar for guiding an electric current.
Das Kontaktelement ist dazu ausgebildet, um mit einem daran anordbaren elektrisch leitenden Gegenkontaktelement in Berührung zu kommen und dadurch die elektrische Verbindung herzustellen. Über die sich gegenseitig berührenden Kontaktflächen von Kontaktelement und Gegenkontaktelement kann somit ein elektrischer Strom von einer zur anderen der zumindest zwei elektrischen Leitungen fließen. Das Kontaktelement ist dementsprechend mit einer ersten der zumindest zwei elektrischen Leitungen elektrisch leitend verbunden oder bildet ein Teil dieser ersten elektrischen Leitung. Und das Gegenkontaktelement ist dementsprechend mit einer zweiten der zumindest zwei elektrischen Leitungen elektrisch leitend verbunden oder bildet ein Teil dieser zweiten elektrischen Leitung.The contact element is designed to come into contact with an electrically conductive counter-contact element which can be arranged thereon and thereby produce the electrical connection. Thus, an electric current can flow from one to the other of the at least two electrical lines via the mutually contacting contact surfaces of the contact element and the mating contact element. The contact element is accordingly electrically conductively connected to a first of the at least two electrical lines or forms part of this first electrical line. And the mating contact element is accordingly electrically conductively connected to a second of the at least two electrical lines or forms part of this second electrical line.
Das Sperrelement ist dazu ausgebildet, das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement in Berührung zu halten. Das Sperrelement bildet also mit anderen Worten eine Art Verriegelung oder Blockierung, die ein Trennen der beiden Kontaktelemente voneinander verhindert. Dadurch wird ein ungewolltes Lösen der elektrischen Verbindung verhindert. Es kann genau ein solches Sperrelemente vorgesehen sein oder mehrere.The blocking element is designed to hold the contact element and the mating contact element in contact. In other words, the blocking element forms a kind of locking or blocking which prevents a separation of the two contact elements from one another. This prevents accidental release of the electrical connection. It can be provided exactly one such blocking elements or more.
Das Sperrelement ist nun so ausgebildet, dass es in Abhängigkeit eines elektrischen Stromes, der durch die elektrische Verbindung fließt (Stromfluss), aktiviert wird. Insbesondere kann es nur dann aktiviert werden, wenn der Stromfluss vorliegt. Durch diese Aktivierung hält das Sperrelement das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement in Berührung und damit die elektrische Verbindung aufrecht. Insbesondere fixiert das Sperrelement bei Aktivierung das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement mechanisch. Somit wird ein Lösen der elektrischen Verbindung genau dann automatisch verhindert oder erschwert, wenn elektrischer Strom darüber fließt. Die damit zusammenhängenden Gefahren, wie beispielsweise eine Bildung von Funken oder eines Lichtbogens zwischen den Kontaktpartnern, werden somit minimiert. Außerdem erfordert ein solches Verbindungsmittel nur wenige erforderliche Bauteile.The blocking element is now designed so that it is activated in response to an electric current flowing through the electrical connection (current flow). In particular, it can only be activated when the current flow is present. By this activation, the blocking element holds the contact element and the mating contact element in contact and thus the electrical connection upright. In particular, when activated, the blocking element mechanically fixes the contact element and the mating contact element. Thus, a release of the electrical connection is automatically prevented or made more difficult if and when electric current flows over it. The associated hazards, such as the formation of sparks or an arc between the contact partners are thus minimized. In addition, such a connection means requires only a few required components.
Bei deaktiviertem Sperrelement sind insbesondere die Herstellung und das Lösen der elektrischen Verbindung durch das Sperrelement ermöglicht. Bei aktiviertem Sperrelement hingegen verhindert es das ungewollte Lösen der elektrischen Verbindung. Die Aktivierung erfolgt insbesondere durch den elektrischen Strom, der durch die elektrische Verbindung fließt.When the blocking element is deactivated in particular the production and release of the electrical connection by the blocking element are made possible. When activated blocking element, however, it prevents the unwanted release of the electrical connection. The activation takes place in particular by the electric current flowing through the electrical connection.
Das Sperrelement kann einen extra Sensor aufweisen, um den Stromfluss durch die elektrische Verbindung zu erkennen, insbesondere einen ausreichend starken Stromfluss. Dies kann beispielsweise ein Stromsensor sein oder ein Sensor zur Ermittlung eines durch den Stromfluss hervorgerufenen Effekts im Umfeld der elektrischen Verbindung und/oder der elektrischen Leitungen. Ein solcher Effekt ist insbesondere ein von dem Stromfluss hervorgerufenes Magnetfeld.The blocking element may have an extra sensor to detect the current flow through the electrical connection, in particular a sufficiently strong current flow. This may be, for example, a current sensor or a sensor for determining an effect caused by the current flow in the vicinity of the electrical connection and / or the electrical lines. Such an effect is in particular a magnetic field caused by the current flow.
Statt oder zusätzlich zu einem extra Sensor kann das Sperrelement eine inhärent vorhandene Eigenschaft aufweisen, um den Stromfluss zu erkennen, insbesondere einen ausreichend starken Stromfluss. Insbesondere besteht das Sperrelement ganz oder zumindest zum Teil aus einem Werkstoff, der auf den Stromfluss oder auf den durch den Stromfluss hervorgerufenen Effekt reagiert und das Sperrelement entsprechend aktiviert.Instead of or in addition to an extra sensor, the blocking element may have an inherent property to detect the current flow, in particular a sufficiently strong current flow. In particular, the blocking element consists entirely or at least partially of a material which reacts to the current flow or to the effect caused by the current flow and activates the blocking element accordingly.
Durch die Wahl des Werkstoffes und/oder der Platzierung des Sperrelements im Bereich der stromführenden Teile des Verbindungsmittels kann die erforderliche Stromstärke des Stromflusses zur Aktivierung des Sperrelements festgelegt werden.By choosing the material and / or the placement of the blocking element in the region of the current-carrying parts of the connecting means, the required current intensity of the current flow for activating the blocking element can be determined.
Zur Herstellung und Aufrechterhaltung der Berührung von Kontaktelement und Gegenkontaktelement kann das Sperrelement über entsprechende Mittel verfügen. Das Sperrelement kann beispielsweise selbst ein Rastung oder eine Klemmfläche aufweisen. Das Sperrelement kann also ein Verrastung oder Verklemmung bewirken, die das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement bei aktiviertem Sperrelement in Berührung hält. Das Sperrelement kann aus einem einzigen Bauteil bestehen oder mehrere Bauteile umfassen. To produce and maintain the contact between the contact element and the mating contact element, the blocking element can have appropriate means. The blocking element may, for example, itself have a detent or a clamping surface. The blocking element can thus cause a latching or jamming which keeps the contact element and the mating contact element in contact with activated blocking element. The blocking element may consist of a single component or comprise a plurality of components.
Bevorzugt ist das Sperrelement dazu ausgebildet, um eine Klemmkraft auf das Gegenkontaktelement auszuüben wenn es aktiviert ist und dadurch das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement in Berührung zu halten. Die Klemmkraft bewirkt eine reibschlüssige Fixierung des Gegenkontaktelements durch Festklemmen mittels einer Klemmfläche. Bevorzugt übt dann das Sperrelement selbst direkt die Klemmkraft auf das Gegenkontaktelement aus. Hierzu liegt dann das Sperrelement unmittelbar an dem Gegenkontaktelement an, wenn das Gegenkontaktelement an das Kontaktelement angeordnet ist und wenn das Sperrelement aktiviert ist. Das Gegenkontaktelement wird somit durch Reibschluss mit dem Kontaktelement in Berührung gehalten. Preferably, the blocking element is adapted to exert a clamping force on the mating contact element when it is activated and thereby to keep the contact element and the mating contact element in contact. The clamping force causes a frictional fixation of the mating contact element by clamping by means of a clamping surface. Preferably, the blocking element itself then directly exerts the clamping force on the mating contact element. For this purpose, then the blocking element is located directly on the mating contact element, when the mating contact element is arranged on the contact element and when the blocking element is activated. The mating contact element is thus held in contact by frictional engagement with the contact element.
Mit dem Kontaktelement ist das Sperrelement bevorzugt fest gekoppelt, beispielsweise formschlüssig. Diese feste Koppelung kann direkt und/oder über ein Gehäuse des Verbindungsmittels erfolgen. Diese feste Koppelung besteht dann unabhängig von dem Aktivierungszustand des Sperrelements.With the contact element, the blocking element is preferably fixedly coupled, for example, form-fitting. This fixed coupling can be done directly and / or via a housing of the connecting means. This fixed coupling is then independent of the activation state of the blocking element.
Bevorzugt ist das Sperrelement entlang einer Steckachse um das Kontaktelement herum angeordnet ist. Bei der Steckachse handelt es sich um diejenige Achse, entlang welcher das Kontaktelement und/oder das Gegenkontaktelement bewegt werden müssen, um die elektrische Verbindung herzustellen. Dies ist insbesondere eine Raumachse, entlang derer das eine von Kontaktelement und Gegenkontaktelement in das andere von Kontaktelement und Gegenkontaktelement einsteckbar ist. Das Sperrelement kann dann eine Sperrwirkung dadurch erzeugen, dass es sich bei Aktivierung aufweitet oder zusammenzieht und dadurch das Gegenkontaktelement fixiert, beispielsweise verklemmt oder verrastet. Das Sperrelement ist hierbei insbesondere als Hülse ausgebildet und zur Aufnahme des Gegenkontaktelements ausgebildet. Durch diese Maßnahmen kann einfach die Sperrwirkung erzielt werden.The blocking element is preferably arranged along a plug-in axis around the contact element. In the plug-in axis is that axis along which the contact element and / or the mating contact element must be moved in order to establish the electrical connection. This is in particular a spatial axis, along which one of contact element and mating contact element in the other of contact element and mating contact element can be inserted. The blocking element can then produce a blocking effect in that it expands or contracts on activation and thereby fixes the mating contact element, for example, jammed or locked. The blocking element is in this case designed in particular as a sleeve and designed to receive the mating contact element. By these measures, the blocking effect can be easily achieved.
Das Sperrelement kann so ausgebildet sein, dass es um das Gegenkontaktelement herum angeordnet ist, wenn das Gegenkontaktelement an das Kontaktelement angeordnet ist.The blocking element may be designed so that it is arranged around the counter-contact element around when the mating contact element is arranged on the contact element.
Bevorzugt ist das Sperrelement dazu ausgebildet, um durch das von dem elektrischen Stromfluss erzeugte Magnetfeld aktiviert zu werden und um dadurch das Kontaktelement und das Gegenkontaktelement in Berührung zu halten. In diesem Fall erkennt das Sperrelement den Stromfluss also nicht direkt, sondern nutzt den davon erzeugten Effekt des Magnetfelds aus, wie oben bereits angesprochen. Der Stromfluss löst somit berührungslos das Sperrelement aus.Preferably, the blocking element is designed to be activated by the magnetic field generated by the electric current flow and thereby to keep the contact element and the mating contact element in contact. In this case, the blocking element does not directly detect the current flow, but uses the effect of the magnetic field generated thereby, as already mentioned above. The current flow thus triggers the blocking element without contact.
Bevorzugt besteht das Sperrelement ganz oder zumindest zum Teil aus einem Werkstoff, der seine Steifigkeit unter dem Einfluss eines magnetischen Feldes ändert und der dadurch das Sperrelement aktiviert. Insbesondere ist die Steifigkeit des Sperrelements im deaktivierten Zustand geringer als im aktivierten Zustand. So kann das Sperrelement im deaktivierten Zustand einerseits relativ nachgiebig sein, um ein Herstellen und Lösen der Verbindung zu ermöglichen, und andererseits kann es im aktivierten Zustand relativ unnachgiebig sein, um ein Lösen der Verbindung zu verhindern. Dadurch ist beispielsweise ein Herausziehen des Gegenkontaktelements aus einem so ausgebildeten deaktivierten Sperrelement möglich, während dies bei aktiviertem Sperrelement verhindert wird.Preferably, the blocking element entirely or at least partially made of a material that changes its rigidity under the influence of a magnetic field and thereby activates the blocking element. In particular, the stiffness of the blocking element in the deactivated state is lower than in the activated state. Thus, in the deactivated state, the blocking element may on the one hand be relatively yielding in order to enable the connection to be established and released, and on the other hand, in the activated state, it may be relatively unyielding, in order to prevent the connection from being released. As a result, for example, a withdrawal of the mating contact element from a so-formed deactivated blocking element is possible, while this is prevented when the blocking element is activated.
Bei einem solchen Werkstoff handelt es sich bevorzugt um ein magnetorheologisches Elastomer, auch magnetosensitiver Elastomer oder MRE oder MRS genannt. Solcher Werkstoffe sind aus anderen Anwendungen bereits bekannt.Such a material is preferably a magnetorheological elastomer, also called magnetosensitive elastomer or MRE or MRS. Such materials are already known from other applications.
Alternativ oder zusätzlich besteht das Sperrelement bevorzugt ganz oder zumindest zum Teil aus einem Werkstoff, der seine Form unter dem Einfluss eines magnetischen Feldes ändert und der dadurch das Sperrelement aktiviert. In diesem Fall ändert sich demnach nicht (nur) die Steifigkeit, sondern die Form des Sperrelements wenn es aktiviert wird, also die äußere Gestalt des Sperrelements. Durch diese Formänderung wird dann die Sperrwirkung für das Gegenkontaktelement erzielt. Beispielsweise kann dadurch eine Rastung oder Klemmfläche des Sperrelements an das Gegenkontaktelement angelegt werden.Alternatively or additionally, the blocking element is preferably entirely or at least partially made of a material that changes its shape under the influence of a magnetic field and thereby activates the blocking element. In this case, therefore, not (only) the stiffness, but the shape of the blocking element changes when it is activated, so the outer shape of the blocking element. By this change in shape then the blocking effect is achieved for the mating contact element. For example, this can be applied to the mating contact element a detent or clamping surface of the locking element.
Bei einem solchen Werkstoff handelt es sich bevorzugt um eine magnetische Formgedächtnislegierung, auch (ferro-)magnetic shape memory alloy oder MFGL oder MSMA oder FSMA genannt. Solcher Werkstoffe sind ebenfalls aus anderen Anwendungen bereits bekannt.Such a material is preferably a magnetic shape memory alloy, also called (ferro) magnetic shape memory alloy or MFGL or MSMA or FSMA. Such materials are also already known from other applications.
Bevorzugt bildet das Verbindungsmittel einen Stecker, der dazu ausgebildet ist, um in eine damit korrespondierende Buchse eingesteckt zu werden. Diese Buchse weist dann das Gegenkontaktelement auf. Alternativ bildet das Verbindungsmittel eine Buchse, die dazu ausgebildet ist, um einen damit korrespondierenden Stecker eingesteckt zu bekommen. Dieser Stecker weist dann das Gegenkontaktelement auf. Das Kontaktelement ist also insbesondere zur Herstellung einer Steckverbindung mit dem Gegenkontaktelement ausgebildet.Preferably, the connecting means forms a plug which is adapted to be inserted into a socket corresponding thereto. This socket then has the mating contact element. Alternatively, the connecting means forms a socket adapted to receive a connector corresponding therewith. This plug then has the mating contact element. The contact element is therefore designed in particular for producing a plug connection with the mating contact element.
Insbesondere können das Sperrelement und das Kontaktelement fest in einem Gehäuse des Verbindungsmittels angeordnet sein. In oder an das Gehäuse ist dann das Gegenkontaktelement anordbar. Bei dem Gehäuse kann es sich um ein Steckergehäuse zum Einstecken in eine Buchse handeln oder um ein Buchsengehäuse, das zum Einstecken eines Steckers ausgebildet ist. Das Gehäuse dient insbesondere zur elektrischen Isolierung zumindest des Kontaktelements gegen ein Umfeld des Verbindungsmittels. Das Gegenkontaktelement ist insbesondere in einem hierzu korrespondierenden anderen Gehäuse angeordnet. Dieses dient dann ebenfalls zur elektrischen Isolierung.In particular, the blocking element and the contact element can be fixedly arranged in a housing of the connecting means. In or on the housing then the mating contact element can be arranged. The housing may be a plug housing for insertion into a socket or a socket housing, which is designed for insertion of a plug. The housing is used in particular for electrical insulation of at least the contact element against an environment of the connecting means. The mating contact element is arranged in particular in a corresponding other housing. This then also serves for electrical insulation.
Bevorzugt verfügt das Verbindungsmittel auch über genau oder zumindest ein Dichtelement, welches die elektrische Verbindung gegen äußere Einflüsse, insbesondere eine Luftfeuchtigkeit und/oder Spritzwasser in einem Umfeld des Verbindungsmittels, abdichtet. Das Dichtelement ist bevorzugt als eigenständiges Bauteil ausgebildet. Es kann dann also unabhängig von dem Sperrelement sein. Das Dichtelement kann an oder in dem Gehäuse des Verbindungsmittels angeordnet sein. Das Dichtelement ist beispielsweise als O-Ring oder Schnurdichtung ausgebildet. Es kann so angeordnet sein, dass es mit einem anderen Dichtelement oder einer Dichtfläche eines Gehäuses des Gegenkontaktelements in Berührung kommt, um eine Dichtwirkung für die elektrische Verbindung gegen äußere Einflüsse zu erzeugen.Preferably, the connecting means also has exactly or at least one sealing element, which seals the electrical connection against external influences, in particular an air humidity and / or spray water in an environment of the connecting means. The sealing element is preferably designed as an independent component. It can then be independent of the blocking element. The sealing element may be arranged on or in the housing of the connecting means. The sealing element is formed for example as an O-ring or cord seal. It may be arranged so that it comes into contact with another sealing element or a sealing surface of a housing of the mating contact element in order to produce a sealing effect for the electrical connection against external influences.
Die Erfindung kann sich auch auf ein Stecker-Buchse-System beziehen, das den Stecker und die Buchse umfasst. Einer von Stecker und Buchse weist dann das Kontaktelement und das Sperrelement auf und der andere von Stecker und Buchse weist dann das Gegenkontaktelement auf.The invention may also relate to a plug-and-socket system comprising the plug and the socket. One of the plug and socket then has the contact element and the blocking element and the other of plug and socket then has the mating contact element.
Besonders bevorzugt ist das Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung der elektrischen Leitungen unter einer elektrischen Hochspannung ausgebildet. Es handelt sich dann also um ein Hochspannungsverbindungsmittel. Unter einer Hochspannung wird in diesem Zusammenhang eine elektrische Spannung von größer 200 Volt, insbesondere größer 300 Volt, insbesondere größer 400 V, verstanden. In diesem Spannungsbereich bietet die Erfindung besondere Vorteile, da es hier beim (ungewollten) Lösen der elektrischen Verbindung unter Stromfluss zur Bildung eines gefährlichen Lichtbogens zwischen dem Kontaktelement und dem Gegenkontaktelement kommen kann. Bei einem ausreichend starken elektrischen Stromfluss kann es außerdem zur Bildung von Funken kommen.Particularly preferably, the connection means for electrical connection of the electrical lines is formed under an electrical high voltage. It is then a high voltage connection means. In this context, a high voltage is understood to mean an electrical voltage of greater than 200 volts, in particular greater than 300 volts, in particular greater than 400 volts. In this voltage range, the invention offers particular advantages, since it can come here during the (unwanted) release of the electrical connection under current flow to form a dangerous arc between the contact element and the mating contact element. With a sufficiently strong flow of electrical current, it may also lead to the formation of sparks.
Vorgeschlagen wird auch ein Antriebssystem für ein Elektrofahrzeug. Unter einem solchen Elektrofahrzeug wird ein Fahrzeug verstanden, das im bestimmungsgemäßen Betrieb zumindest zeitweise elektrisch angetrieben wird oder antreibbar ist. Hierbei handelt es sich insbesondere um ein rein elektrisch betriebenes Kraftfahrzeug oder um ein Hybridkraftfahrzeug, also ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem elektrischen Traktionsmotor und einem Verbrennungsmotor zur Erzeugung einer Vortriebskraft des Kraftfahrzeugs.Also proposed is a drive system for an electric vehicle. Such an electric vehicle is understood to mean a vehicle which, at least temporarily, is electrically driven or can be driven in normal operation. This is in particular a purely electrically operated motor vehicle or a hybrid motor vehicle, ie a motor vehicle with at least one electric traction motor and an internal combustion engine for generating a driving force of the motor vehicle.
Das vorgeschlagene Antriebssystem weist zumindest einen Wechselrichter oder einen Umrichter zur elektrischen Bestromung des (elektrischen) Traktionsmotors auf. Durch diese elektrische Bestromung wird der Traktionsmotor zur Erzeugung der Vortriebskraft betrieben. Das Antriebssystem weist außerdem das vorgeschlagene Verbindungsmittel auf. Dieses dient zur Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Wechsel- oder Umrichter und einer Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs. Somit fließt der vom Wechsel- oder Umrichter zum Betreiben des Traktionsmotor erforderliche elektrische Strom von der Traktionsbatterie über das Verbindungsmittel zum Wechsel- oder Umrichter.The proposed drive system has at least one inverter or a converter for electrical energization of the (electric) traction motor. By this electrical energization of the traction motor is operated to generate the propulsive force. The drive system also has the proposed connection means. This serves to produce the electrically conductive connection between the AC or inverter and a traction battery of the electric vehicle. Thus, the electric current required by the inverter for driving the traction motor flows from the traction battery via the connection means to the inverter.
Das Kontaktelement des Verbindungsmittels kann entweder mit dem Wechsel- oder Umrichter gekoppelt sein, oder es kann mit der Traktionsbatterie gekoppelt sein. Das Gegenkontaktelement ist dann dementsprechend entweder mit der Traktionsbatterie oder mit dem Wechsel- oder Umrichter gekoppelt.The contact element of the connection means may either be coupled to the AC or inverter, or it may be coupled to the traction battery. The mating contact element is then coupled accordingly either with the traction battery or with the AC or inverter.
Ein solcher Wechselrichter dient zur Umwandlung eines Gleichstroms in einen Wechselstrom. Ein solcher Umrichter dient zur Umwandlung eines Wechselstroms mit einer ersten Frequenz in einen Wechselstrom einer zweiten, anderen Frequenz. Das vorgeschlagene Antriebssystem weist genau oder zumindest einen von Wechselrichter und Umrichter auf. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass das Antriebssystem beide von Wechselrichter und Umrichter aufweist.Such an inverter is used to convert a direct current into an alternating current. Such an inverter is used to convert an alternating current having a first frequency into an alternating current of a second, different frequency. The proposed drive system has exactly or at least one of inverter and inverter. However, it is not excluded that the drive system has both inverters and inverters.
Unter einer solchen Traktionsbatterie ist ein elektrischer Energiespeicher, wie beispielsweise ein Akkumulator, zu verstehen, der zur Speicherung und Bereitstellung der zum Fahrzeugvortrieb benötigten elektrischen Energie dient. Die Traktionsbatterie weist insbesondere eine Betriebsspannung in Höhe der oben genannten Hochspannung auf.Under such a traction battery is an electrical energy storage, such as an accumulator to understand, which is used to store and provide the required for vehicle propulsion electrical energy. The traction battery in particular has an operating voltage in the amount of the above-mentioned high voltage.
Durch diese Anwendung des vorgeschlagenen Verbindungsmittels kann bei einem solchen Fahrzeug verhindert werden, dass die elektrische Verbindung unter Stromfluss ungewollt geöffnet wird. Dadurch kann ein Service- oder Bergungspersonal vor Stromschlägen geschützt werden. Außerdem kann die Brandgefahr im Falle eines Unfalls verringert werden.By this application of the proposed connecting means can be prevented in such a vehicle that the electric Connection under current flow is opened unintentionally. This can protect a service or salvage personnel from electric shock. In addition, the risk of fire in the event of an accident can be reduced.
Selbstverständlich kann das vorgeschlagene Verbindungsmittel auch bei anderen Anwendungen zur Verbindung zweier elektrischer Leitungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Verbindungsmittel bei stationären Anwendungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Verbindungsmittel bei einem stationären oder mobilen Energieübertragungsnetz eingesetzt werden. Beispielsweise kann das Verbindungsmittel somit zum Anschluss von stationären oder beweglichen Maschinen oder Modulen oder Erweiterungen an ein solches Energieübertragungsnetz eingesetzt werden. Beispielsweise kann es zur elektrischen Verbindung zweier elektrischer Leitungen in einer haushaltsüblichen Steckdose oder einem haushaltsüblichen Stecker eingesetzt werden, wie beispielsweise in einer 220V-Wechselstromsteckdose oder - stecker oder in einer 400V-Drehstromsteckdose oder -stecker.Of course, the proposed connection means can also be used in other applications for connecting two electrical lines. For example, the connecting means can be used in stationary applications. For example, the connection means can be used in a stationary or mobile energy transmission network. For example, the connection means can thus be used to connect stationary or mobile machines or modules or extensions to such a power transmission network. For example, it can be used for the electrical connection of two electrical lines in a household standard socket or a household plug, such as in a 220V AC outlet or - plug or in a 400V three-phase socket or plug.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus welchen weitere bevorzugte Ausführungsformen und weitere bevorzugte Merkmale der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigen in schematischer Darstellung:
-
1 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsmittels mit einem dazu passenden Gegenkontaktelement, -
2 ein Elektrofahrzeug.
-
1 a sectional view of a connecting means with a matching mating contact element, -
2 an electric vehicle.
Das Kontaktelement
Das Gegenkontaktelement
Das Verbindungsmittel bildet vorliegend beispielhaft eine Buchse. Das Gegenkontaktelement
Das Sperrelement
Das Sperrelement
Sobald ein elektrischer Strom durch die elektrische Verbindung fließt, bildet sich im Bereich der stromführenden Teile
Im deaktivierten Zustand des Sperrelements
Das Verbindungsmittel kann statt als eine Buchse auch als ein Stecker ausgebildet sein. In diesem Fall ist dann das Gegenkontaktelement
Das Verbindungsmittel kann auch über ein Dichtelement
Der Wechselrichter
Zur elektrischen Koppelung der Leitungen
Die Betriebsspannung der Traktionsbatterie
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kontaktelementcontact element
- 1A1A
- Kontaktflächecontact area
- 22
- Sperrelementblocking element
- 33
- Gehäusecasing
- 44
- elektrische Leitungelectrical line
- 55
- GegenkontaktelementContact element
- 5A5A
- Kontaktflächecontact area
- 66
- elektrische Leitungelectrical line
- 77
- Gehäusecasing
- 88th
- Wechselrichterinverter
- 99
- Traktionsmotor, elektrische MaschineTraction engine, electric machine
- 1010
- Antriebsraddrive wheel
- 1111
- Traktionsbatterietraction battery
- 1212
- elektrische Leitungenelectric lines
- 1313
- Verbindungsmittelconnecting means
- 1414
- Dichtelement sealing element
- LL
- Steckachsefloating axle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012201123 B3 [0003]DE 102012201123 B3 [0003]
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-
2018
- 2018-11-13 CN CN201811344799.0A patent/CN109980438A/en active Pending
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