DE102022204330A1 - High-voltage drive system for a vehicle and vehicle with a high-voltage drive system - Google Patents

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Benjamin Willmann
Hendrik Gerth
Hanno Rabe
Sören Weßling
Oussama Sassi
Jan-Kaspar Müller
Marius Cristian Rosu
Martin Krüger
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Antriebsenergiespeicher (12), welcher über ein elektrisches Leitungssystem funktional mit mindestens einem Antriebsmotor (14, 16) zum Antreiben mindestens eines Antriebsrades derart verbunden ist, dass die elektrische Energie des Antriebsenergiespeichers (12) zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrades nutzbar ist, wobei zwischen dem Antriebsenergiespeicher (12) und dem Antriebsrad mindestens ein Wechselrichter (22, 28) und mindestens ein erster Kondensator (20) angeordnet sind, wobei in dem elektrischen Leitungssystem mindestens ein zweiter Kondensator (26) angeordnet ist und wobei das elektrische Leitungssystem mindestens teilweise aus einer elektrischen Leitung (34) mit einem ersten Leiter (38) und mindestens einem zweiten Leiter (40) gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels (44) benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind, wobei die Isolationsschicht (42) eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm aufweist, welche vorzugsweise eine maximale Dicke von 125 µm aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Hochvolt-Antriebssystem (10).The invention relates to a high-voltage drive system for a vehicle with at least one electric drive energy storage (12), which is functionally connected via an electrical line system to at least one drive motor (14, 16) for driving at least one drive wheel in such a way that the electrical energy of the drive energy storage ( 12) can be used to drive the at least one drive wheel, with at least one inverter (22, 28) and at least one first capacitor (20) being arranged between the drive energy storage (12) and the drive wheel, with at least one second capacitor (20) being arranged in the electrical line system ( 26) is arranged and wherein the electrical line system is at least partially formed from an electrical line (34) with a first conductor (38) and at least one second conductor (40), which are arranged adjacent to one another within a jacket (44) enclosing them and through an insulation layer (42) are separated from one another, the insulation layer (42) having a dielectric strength of at least 150 kV/mm, which preferably has a maximum thickness of 125 μm. The invention further relates to a vehicle with a high-voltage drive system (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hochvolt-Antriebssystem. Insbesondere betrifft die Erfindung Fahrzeuge in Form von Kraftfahrzeugen, bevorzugt Kraftfahrzeuge, die über einen Allradantrieb mit einem elektrischen Front- und einem elektrischen Heckantrieb verfügen.The invention relates to a high-voltage drive system for a vehicle according to the preamble of claim 1 and a vehicle with such a high-voltage drive system. In particular, the invention relates to vehicles in the form of motor vehicles, preferably motor vehicles, which have an all-wheel drive with an electric front and an electric rear drive.

Aus FR 1 358 913 A ist ein elektrischer Isolator mit hoher mechanischer Zugfestigkeit bekannt, der in Verbindung mit elektrischen Hochspannungs-, Mittelspannungs- und Niederspannungsleitungen von Stromnetzen zum Einsatz kommen soll. Es wird kein Bezug auf Hochvolt-Antriebssysteme von Fahrzeugen oder auf Fahrzeuge mit derartigen Antriebssystemen genommen.Out of FR 1 358 913 A an electrical insulator with high mechanical tensile strength is known, which is intended to be used in connection with electrical high-voltage, medium-voltage and low-voltage lines of power networks. No reference is made to high-voltage drive systems of vehicles or to vehicles with such drive systems.

Aus DE 10 2015 213 428 A1 ist eine elektrische Leitereinrichtung zur Übertragung von elektrischem Strom über zwei getrennte Phasen mit einem Anschluss für die erste und die zweite Phase an einem Ende der elektrischen Leitereinrichtung und einem Anschluss für die erste und die zweite Phase der elektrischen Leitereinrichtung an einem zweiten Ende des Leiters bekannt. Dabei weist die elektrische Leitereinrichtung mehrere parallel zueinander angeordnete leitfähige Schichten auf, die durch ein Dielektrikum jeweils voneinander getrennt sind, die wechselseitig entweder der ersten oder der zweiten Phase zugeordnet sind und über die entsprechend ihrer Zuordnung zu einer Phase entweder Strom der ersten oder Strom der zweiten Phase zwischen den Anschlüssen an dem ersten und dem zweiten Ende des Leiters übertragbar sind. Die elektrische Leitereinrichtung soll vorzugsweise zwischen 4 und 2000 leitfähige Schichten aufweisen und ist insbesondere für die Verwendung in Photovoltaikanlagen vorgesehen. Die Verwendung der elektrischen Leitereinrichtung soll mit dem Vorteil verbunden sein, dass auf einen - relativ viel Bauraum beanspruchenden - Kondensator verzichtet oder dieser kleiner dimensioniert werden kann. Auf Hochvolt-Antriebssysteme von Fahrzeugen oder auf Fahrzeuge mit derartigen Antriebssystemen wird nicht Bezug genommen.Out of DE 10 2015 213 428 A1 is an electrical conductor device for transmitting electrical current over two separate phases with a connection for the first and the second phase at one end of the electrical conductor device and a connection for the first and second phase of the electrical conductor device at a second end of the conductor. The electrical conductor device has a plurality of conductive layers arranged parallel to one another, which are each separated from one another by a dielectric, which are alternately assigned to either the first or the second phase and via which, depending on their assignment to a phase, either current of the first or current of the second Phase can be transferred between the connections at the first and second ends of the conductor. The electrical conductor device should preferably have between 4 and 2000 conductive layers and is intended in particular for use in photovoltaic systems. The use of the electrical conductor device is said to have the advantage that a capacitor - which takes up a relatively large amount of space - is dispensed with or can be made smaller. No reference is made to high-voltage drive systems of vehicles or to vehicles with such drive systems.

Bei aus der Praxis bekannten Hochvolt-Antriebssystemen für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 kommt es zu Resonanzphänomenen, insbesondere wenn es sich um Hochvolt-Antriebssysteme von Fahrzeugen mit elektrischem Front- und Heckantrieb handelt. Resonanzen können insbesondere durch das Zusammenspiel des Induktivitätsbelags (L`) von elektrischen Leitungen (auch Traktionsleitungen oder HV-Leitungen genannt) derartiger Hochvolt-Antriebssysteme mit den Zwischenkondensatoren (C1, C2) der beiden Antriebswechselrichter von zwei Antriebsmotoren entstehen. Die Resonanzen führen zu hohen Blindströmen, die mit der Resonanzfrequenz zwischen den beiden Antriebsmotoren hin- und herpendeln. Dabei entstehen Magnetfelder mit der gleichen Frequenz und zusätzlich Verluste über der elektrischen Leitung. Die Magnetfelder können durch ihre elektromagnetische Kraft an Metall-Karosseriestrukturen zu einer mechanischen Anregung führen, die wiederum zu unerwünschten akustischen Auffälligkeiten im Fahrzeug führen. Beides ist nachteilig und verringert die Reichweite oder erfordert zusätzliche Maßnahmen zur Abschirmung der Felder.In the case of high-voltage drive systems for vehicles known from practice according to the preamble of claim 1, resonance phenomena occur, especially when it comes to high-voltage drive systems of vehicles with electric front and rear drive. Resonances can arise in particular through the interaction of the inductance coating (L`) of electrical lines (also called traction lines or HV lines) of such high-voltage drive systems with the intermediate capacitors (C1, C2) of the two drive inverters of two drive motors. The resonances lead to high reactive currents that oscillate back and forth between the two drive motors at the resonance frequency. This creates magnetic fields with the same frequency and additional losses across the electrical line. Due to their electromagnetic force on metal body structures, the magnetic fields can lead to mechanical excitation, which in turn leads to undesirable acoustic abnormalities in the vehicle. Both are disadvantageous and reduce the range or require additional measures to shield the fields.

Die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Leitungen sind aus Rundleitern aufgebaut und können geschirmt oder ungeschirmt zum Einsatz kommen. Für eine geschirmte Doppelleitung liegt der Induktivitätsbelag (L`) in der Praxis häufig bei ca. 0,4 µH/m und bei ungeschirmten Doppelleitungen bei ca. 0,7 µH/m. Unabhängig, ob geschirmte oder ungeschirmte elektrische Leitungen zum Einsatz kommen, treten bei bestimmten Kapazitätswerten der Zwischenkreiskondensatoren Resonanzen im für die meisten Menschen gut hörbaren Bereich auf, d.h. Resonanzen mit einer Frequenz zwischen 20 Hz und 15 kHz, insbesondere oder zwischen 20 Hz und 10 kHz.The electrical lines known from the prior art are made up of round conductors and can be used shielded or unshielded. In practice, the inductance (L`) for a shielded double cable is often around 0.4 µH/m and for unshielded double cables it is around 0.7 µH/m. Regardless of whether shielded or unshielded electrical cables are used, at certain capacitance values of the intermediate circuit capacitors, resonances occur in the range that is easily audible to most people, i.e. resonances with a frequency between 20 Hz and 15 kHz, in particular or between 20 Hz and 10 kHz.

Eine Erhöhung der Leitungsinduktivität führt dazu, dass sich die Resonanzfrequenz hin zu geringeren Frequenzen schiebt und somit ggf. als noch störender empfunden wird. Eine Anpassung der Kapazitätswerte ist aus funktionalen Gründen der Antriebe in den meisten Fällen nicht umsetzbar und/oder sie ist sehr kostenintensiv und daher nicht wirtschaftlich.An increase in the line inductance causes the resonance frequency to shift towards lower frequencies and may therefore be perceived as even more disturbing. In most cases, an adjustment of the capacity values cannot be implemented for functional reasons of the drives and/or it is very cost-intensive and therefore not economical.

Die Resonanzfrequenz eines wie vorstehend skizzierten Systems kann vereinfacht, d.h. ohne Berücksichtigung des Einflusses durch einen Antriebsenergiespeicher in Form einer HochvoltBatterie wie folgt rechnerisch ermittelt werden: f r e s = 1 2 π 1 L ' ( 1 C 1 + 1 C 2 )

Figure DE102022204330A1_0001
The resonance frequency of a system as outlined above can be determined in a simplified manner, i.e. without taking into account the influence of a drive energy storage in the form of a high-voltage battery, as follows: f r e s = 1 2 π 1 L ' ( 1 C 1 + 1 C 2 )
Figure DE102022204330A1_0001

Dabei ist L' der Induktivitätsbelag der elektrischen Leitung, C1 die Kapazität des ersten Kondensators und C2 die Kapazität des zweiten Kondensators.L' is the inductance of the electrical line, C 1 is the capacity of the first capacitor and C 2 is the capacity of the second capacitor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hochvolt-Antriebssystem dahingehend zu verbessern, dass die vorstehend erwähnten akustischen Auffälligkeiten im hörbaren Bereich vermieden oder zumindest weitgehend reduziert werden können.The invention is based on the object of improving a high-voltage drive system for a vehicle according to the preamble of claim 1 and a vehicle with such a high-voltage drive system in such a way that the above-mentioned acoustic abnormalities in the hearing available area can be avoided or at least largely reduced.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The problem is solved according to the invention with the features of the independent claims. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen elektrischen Antriebsenergiespeicher, welcher über ein elektrisches Leitungssystem funktional mit mindestens einem Antriebsmotor zum Antreiben mindestens eines Antriebsrades derart verbunden ist, dass die elektrische Energie des Antriebsenergiespeichers zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrades nutzbar ist. Dabei sind zwischen dem Antriebsenergiespeicher und dem Antriebsrad mindestens ein Wechselrichter und mindestens ein erster Kondensator angeordnet, wobei in dem elektrischen Leitungssystem mindestens ein zweiter Kondensator angeordnet ist und wobei das elektrische Leitungssystem mindestens teilweise aus einer elektrischen Leitung mit einem ersten Leiter und mindestens einem zweiten Leiter gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht voneinander separiert sind. Dabei weist die Isolationsschicht eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm auf. Die in diesem Dokument genannten Durschlagfestigkeitswerte beziehen sich auf Messungen nach IEC 60243. Die konstruktive Gestaltung ermöglicht es, eine elektrische Leitung mit - im Vergleich zu aus dem technischen Gebiet von Hochvolt-Antriebssystemen bekannten Leitungen - deutlich reduziertem Induktivitätsbelag (L`) zu realisieren, insbesondere indem der Abstand der elektrischen Leiter innerhalb einer elektrischen Leitung zueinander sehr klein gehalten werden kann. Mittels der wie oben genannt gestalteten Isolationsschicht werden Spannungsüberschläge oder Kurzschlüsse vermieden. Mit dem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem lassen sich die resultierenden Resonanzfrequenzen, welche mit aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Leitungen noch im hörbaren Bereich lagen (z.B. bei ca. 6 kHz) in einem Frequenzbereich oberhalb von 10 kHz, oberhalb von 15 kHz oder sogar oberhalb von 20 kHz verschieben, so dass diese nur noch von wenigen Menschen oder sogar von keinem Menschen mehr hörbar sind. Bei einem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem kann insoweit auf zusätzliche akustische Maßnahmen verzichtet werden, weil störende Resonanzfrequenzen vermieden werden. Auch wird die Effizienz eines solchen Systems dadurch erhöht, dass die Ausgleichsströme verringert sind. Auch können die Kondensatoren, welche für Antriebsmotoren vorgesehen sind, bei erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystemen ggf. kleiner ausgelegt werden. Aufgrund verringerter Magnetfelder kann ferner mit einem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem ggf. sogar die Verlegung von elektrischen Leitungen (HV-Leitungen) im Fahrzeuginnenraum erfolgen.A high-voltage drive system according to the invention for a vehicle comprises at least one electrical drive energy storage, which is functionally connected via an electrical line system to at least one drive motor for driving at least one drive wheel in such a way that the electrical energy of the drive energy storage can be used to drive the at least one drive wheel. At least one inverter and at least one first capacitor are arranged between the drive energy storage and the drive wheel, with at least one second capacitor being arranged in the electrical line system and the electrical line system being at least partially formed from an electrical line with a first conductor and at least one second conductor which are arranged adjacent to one another within a jacket enveloping them and are separated from one another by an insulating layer. The insulation layer has a dielectric strength of at least 150 kV/mm. The dielectric strength values mentioned in this document refer to measurements according to IEC 60243. The design makes it possible to realize an electrical cable with - compared to cables known from the technical field of high-voltage drive systems - significantly reduced inductance (L`), in particular in that the distance between the electrical conductors within an electrical line can be kept very small. By means of the insulation layer designed as mentioned above, voltage flashovers or short circuits are avoided. With the high-voltage drive system according to the invention, the resulting resonance frequencies, which were still in the audible range with electrical lines known from the prior art (e.g. at approximately 6 kHz), can be in a frequency range above 10 kHz, above 15 kHz or even above from 20 kHz so that they can only be heard by a few people or even no one at all. In a high-voltage drive system according to the invention, additional acoustic measures can be dispensed with because disruptive resonance frequencies are avoided. The efficiency of such a system is also increased because the compensating currents are reduced. The capacitors, which are intended for drive motors, can also be designed to be smaller in high-voltage drive systems according to the invention. Due to reduced magnetic fields, a high-voltage drive system according to the invention can even be used to lay electrical cables (HV cables) in the vehicle interior.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass das elektrische Leitungssystem vorzugsweise vollständig aus einer elektrischen Leitung mit einem ersten Leiter und mindestens einem zweiten Leiter gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht voneinander separiert sind, wobei die Isolationsschicht eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm aufweist. Das gleiche gilt für alle im Folgenden beschriebenen, weiter konkretisierten technischen Merkmale. Vorzugsweise weist eine elektrische Leitung des erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems die entsprechenden Merkmale über die gesamte Länge auf. Falls mehrere elektrische Leitungen in dem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem vorgesehen sind, weist vorzugsweise jede elektrische Leitung diese technischen Merkmale auf.For the sake of completeness, it should be noted that the electrical line system is preferably formed entirely from an electrical line with a first conductor and at least one second conductor, which are arranged adjacent to one another within a jacket enveloping them and are separated from one another by an insulating layer, the insulating layer being a Dielectric strength of at least 150 kV/mm. The same applies to all of the more detailed technical features described below. An electrical line of the high-voltage drive system according to the invention preferably has the corresponding features over its entire length. If several electrical lines are provided in the high-voltage drive system according to the invention, each electrical line preferably has these technical features.

In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems ist die Isolationsschicht aus Polyimid gebildet. Polyimid existiert in verschiedenen Ausführungsformen insbesondere mit Durchschlagfestigkeiten von 150 kV/mm bis zu 310 kV/mm. Vorzugsweise wird die Isolationsschicht mit einer Durschlagfestigkeit von mindestens 180 kV/mm, weiter bevorzugt mindestens 210 kV/mm und besonders bevorzugt mit mindestens 250 kV/mm oder sogar 280 kV/mm realisiert.In a practical embodiment of a high-voltage drive system according to the invention, the insulation layer is made of polyimide. Polyimide exists in various embodiments, in particular with dielectric strengths of 150 kV/mm up to 310 kV/mm. Preferably, the insulation layer is realized with a dielectric strength of at least 180 kV/mm, more preferably at least 210 kV/mm and particularly preferably at least 250 kV/mm or even 280 kV/mm.

Die vorstehend genannten Werte für die Durchschlagfestigkeit können im Fall einer Isolationsschicht aus Polyimid mittels einer Polyimid-Folie mit einer Dicke von maximal 125 µm erfolgen. Bevorzugt kommt eine Polyimid- Folie mit einer Dicke von maximal 100 µm, weiter bevorzugt maximal 75 µm und besonders bevorzugt maximal 50 µm zum Einsatz.In the case of an insulation layer made of polyimide, the above-mentioned values for the dielectric strength can be achieved using a polyimide film with a maximum thickness of 125 µm. A polyimide film with a thickness of a maximum of 100 μm, more preferably a maximum of 75 μm and particularly preferably a maximum of 50 μm is preferably used.

Grundsätzlich kann der Mantel zwar aus dem gleichen Werkstoff gebildet sein wie die mindestens eine Isolationsschicht oder ggf. auch mehrere Isolationsschichten. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Mantel aus einem anderen Werkstoff als die Isolationsschicht gebildet ist. Für den Mantel sind insbesondere thermoplastische Kunststoffe gut geeignet, insbesondere Kunststoffe, mittels welchen der Mantel durch Umspritzen gebildet werden kann. Unabhängig von der Herstellung des Mantels wird auch auf Polyethylen (PE) als besonders geeigneten Werkstoff für den Mantel verwiesen, da dieser Werkstoff besonders abriebfest, wasserabweisend und mechanisch stabil ist.In principle, the jacket can be made of the same material as the at least one insulation layer or possibly also several insulation layers. However, it is preferred if the jacket is made of a different material than the insulation layer. Thermoplastic plastics are particularly well suited for the jacket, in particular plastics by means of which the jacket can be formed by injection molding. Regardless of how the jacket is manufactured, polyethylene (PE) is also referred to as a particularly suitable material for the jacket, as this material is particularly abrasion-resistant, water-repellent and mechanically stable.

Zur Realisierung der Erfindung sind insbesondere die drei im Folgenden beschriebenen Leitungsvarianten geeignet.The three line variants described below are particularly suitable for implementing the invention.

Gemäß der ersten Variante ist die elektrische Leitung aus genau zwei Leitern gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei der erste Leiter und der zweite Leiter nebeneinander angeordnet und durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht voneinander separiert sind.According to the first variant, the electrical line is formed from exactly two conductors and is designed as a flat conductor with a rectangular cross section, the first conductor and the second conductor being arranged next to one another and separated from one another by an insulating layer which is linear in cross section.

Gemäß der zweiten Variante ist die elektrische Leitung aus mehr als zwei Leitern gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei jeweils zwei benachbarte Leiter durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht voneinander separiert sind.According to the second variant, the electrical line is formed from more than two conductors and is designed as a flat conductor with a rectangular cross section, with two adjacent conductors being separated from one another by an insulation layer with a linear cross section.

Unter einem Flachleiter im Sinne der Erfindung werden insbesondere solche Leiter verstanden, die im Querschnitt eine Leiterbreite aufweisen, die deutlich größer ist als die Leiterhöhe, wobei die Leiterbreite insbesondere mindestens das 3-fache, mindestens das 4-fache, mindestens das 5-fache oder mindestens das 10-fache der Leiterhöhe beträgt.For the purposes of the invention, a flat conductor is understood to mean, in particular, those conductors which have a conductor width in cross section that is significantly larger than the conductor height, the conductor width being in particular at least 3 times, at least 4 times, at least 5 times or is at least 10 times the height of the ladder.

Gemäß der dritten Variante ist die elektrische Leitung aus genau zwei Leitern gebildet und als Koaxialleiter mit rundem Querschnitt ausgebildet, wobei der erste Leiter den zweiten Leiter umschließend angeordnet ist und der erste Leiter und der zweite Leiter durch eine im Querschnitt runde Isolationsschicht voneinander separiert sind. Vorzugsweise weisen der erste Leiter und der zweite Leiter eine jeweils ovale oder kreisrunde Querschnittsform auf. Dabei weist der innere zweite Leiter vorzugsweise ein ovales oder kreisrundes Vollprofil auf, während der äußere erste Leiter vorzugsweise ein kreisringförmiges Hohlprofil aufweist, welches das Vollprofil des zweiten Leiters umschließt.According to the third variant, the electrical line is formed from exactly two conductors and is designed as a coaxial conductor with a round cross-section, the first conductor being arranged surrounding the second conductor and the first conductor and the second conductor being separated from one another by an insulating layer with a round cross-section. Preferably, the first conductor and the second conductor each have an oval or circular cross-sectional shape. The inner second conductor preferably has an oval or circular solid profile, while the outer first conductor preferably has an annular hollow profile which encloses the solid profile of the second conductor.

In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems sind ein erster Antriebsmotor und ein zweiter Antriebsmotor zum Antreiben von mindestens zwei unterschiedlichen Antriebsrädern vorgesehen, wobei für die Energieversorgung des zweiten Antriebsrades ein zweiter Wechselrichter und der zweite Kondensator vorgesehen sind. In der Praxis treten bei solchen Hochvolt-Antriebssystemen besonders häufig die eingangs beschriebenen Resonanzprobleme auf, so dass die erfindungsgemäße Gestaltung insbesondere in Verbindung mit solchen Hochvolt-Antriebssystemen von besonderem Nutzen ist.In a further practical embodiment of a high-voltage drive system according to the invention, a first drive motor and a second drive motor are provided for driving at least two different drive wheels, with a second inverter and the second capacitor being provided to supply the second drive wheel with energy. In practice, the resonance problems described above occur particularly frequently with such high-voltage drive systems, so that the design according to the invention is of particular use, particularly in connection with such high-voltage drive systems.

In Verbindung mit einem Hochvolt-Antriebssystem mit einem ersten Antriebsmotor und einem zweiten Antriebsmotor ist vorzugsweise der erste Antriebsmotor Teil eines Vorderradantriebs und der zweite Antriebsmotor Teil eines Hinterradantriebs oder umgekehrt.In conjunction with a high-voltage drive system with a first drive motor and a second drive motor, the first drive motor is preferably part of a front-wheel drive and the second drive motor is part of a rear-wheel drive or vice versa.

Die Erfindung betrifft auch Fahrzeuge mit einem wie vorstehend beschriebenen Hochvolt-Antriebssystem, bei welchen der zweite Kondensator Teil eines Klimageräts, eines Spannungswandlers oder eines zweiten Antriebsmotors ist. In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf verwiesen, dass eine zweite Kapazität nicht zwingend durch einen zweiten Antriebsmotor bedingt sein muss, sondern auch durch ein Klimagerät und/oder einen Spannungswandler, beispielsweise zur Stützung eines 12V-Bordnetzes, in Form eines entsprechenden Kondensators mit einem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem zusammengeschaltet sein kann. Diesbezüglich wird insbesondere darauf verwiesen, dass als Kondensator im Sinne der Erfindung insbesondere solche mit einer Kapazität von mindestens 10 µF angesehen werden. Solche Kapazitäten, insbesondere zwischen 10 µF und 100 µF, sind insbesondere für Klimageräte oder Spannungswandler üblich. Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug bzw. ein erfindungsgemäßes Hochvolt-Antriebssystem zwei Kondensatoren mit Kapazitäten von mindestens 100 µF auf, insbesondere in Form Prüfwechselrichtern (PWR) von Antriebsmotoren. Die Kapazitäten von Kondensatoren erfindungsgemäßer Hochvolt-Antriebssysteme liegen vorzugsweise zwischen 100 µF und 1.000 mF, besonders bevorzugt zwischen 300 µF und 800 µF.The invention also relates to vehicles with a high-voltage drive system as described above, in which the second capacitor is part of an air conditioning unit, a voltage converter or a second drive motor. In this context, it is particularly pointed out that a second capacity does not necessarily have to be caused by a second drive motor, but also by an air conditioning unit and/or a voltage converter, for example to support a 12V vehicle electrical system, in the form of a corresponding capacitor with a high voltage according to the invention -Drive system can be interconnected. In this regard, it is particularly pointed out that capacitors in the sense of the invention are particularly those with a capacity of at least 10 µF. Such capacitances, especially between 10 µF and 100 µF, are particularly common for air conditioning devices or voltage converters. A vehicle according to the invention or a high-voltage drive system according to the invention preferably has two capacitors with capacities of at least 100 µF, in particular in the form of test inverters (PWR) of drive motors. The capacitances of capacitors of high-voltage drive systems according to the invention are preferably between 100 µF and 1,000 mF, particularly preferably between 300 µF and 800 µF.

Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems mit einem Antriebsenergiespeicher und zwei funktional damit verbundenen Antriebsmotoren,
  • 2 eine ersten Ausführungsform einer als Flachleiter ausgebildeten elektrischen Leitung mit zwei Leitern in einer Querschnittdarstellung,
  • 3 eine zweite Ausführungsform einer als Flachleiter ausgebildeten elektrischen Leitung mit drei Leitern in einer Querschnittdarstellung und
  • 4 eine dritte Ausführungsform mit einer als Koaxialleiter ausgebildeten elektrischen Leitung mit zwei Leitern in einer Querschnittdarstellung.
Further practical embodiments of the invention are described below in connection with the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of the structure of a high-voltage drive system according to the invention with a drive energy storage and two drive motors functionally connected to it,
  • 2 a first embodiment of an electrical line designed as a flat conductor with two conductors in a cross-sectional view,
  • 3 a second embodiment of an electrical line designed as a flat conductor with three conductors in a cross-sectional view and
  • 4 a third embodiment with an electrical line designed as a coaxial conductor with two conductors in a cross-sectional view.

1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems 10 mit einem Antriebsenergiespeicher 12, einem ersten Antriebsmotor 14 und einem zweiten Antriebsmotor 16. Über den ersten Antriebsmotor 14 werden nicht dargestellte Vorderräder eines ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeuges angetrieben. Über den zweiten Antriebsmotor 16 werden nicht dargestellte Hinterräder des Fahrzeuges angetrieben. 1 shows a schematic representation of the structure of a high-voltage drive system 10 according to the invention with a drive energy storage 12, a first drive motor 14 and a second drive motor 16. Front wheels, not shown, of a vehicle, also not shown, are driven via the first drive motor 14. Rear wheels of the vehicle, not shown, are driven via the second drive motor 16.

Bei dem Antriebsenergiespeicher 12 handelt es sich um eine Hochvoltbatterie (HV-Batterie), die eine Spannung von mehr als 200 V bereitstellt, insbesondere eine Spannung zwischen 300 V und 1.200 V, vorzugsweise zwischen 350 V und 1.000 V.The drive energy storage 12 is a high-voltage battery (HV battery) that provides a voltage of more than 200 V, in particular a voltage between 300 V and 1,200 V, preferably between 350 V and 1,000 V.

Zwischen dem Antriebsenergiespeicher 12 und dem ersten Antriebsmotor 14 sind ein erster EMV-Filter 18, ein erster Kondensator 20 mit der Kapazität C1 und ein erster Wechselrichter 22 angeordnet.A first EMC filter 18, a first capacitor 20 with the capacity C 1 and a first inverter 22 are arranged between the drive energy storage 12 and the first drive motor 14.

Zwischen dem Antriebsenergiespeicher 12 und dem zweiten Antriebsmotor 16 sind ein zweiter EMV-Filter 24, ein zweiter Kondensator 26 mit der Kapazität C2 und ein zweiter Wechselrichter 28 angeordnet.A second EMC filter 24, a second capacitor 26 with the capacity C 2 and a second inverter 28 are arranged between the drive energy storage 12 and the second drive motor 16.

Die Einheit aus dem ersten EMV-Filter 18, dem ersten Kondensator 20, dem ersten Wechselrichter 22 und dem ersten Antriebsmotor 14 kann als Vorderrad-Antriebseinheit 30 angesehen werden.The unit consisting of the first EMC filter 18, the first capacitor 20, the first inverter 22 and the first drive motor 14 can be viewed as a front wheel drive unit 30.

Die Einheit aus dem zweiten EMV-Filter 24, dem zweiten Kondensator 26, dem zweiten Wechselrichter 28 und dem zweiten Antriebsmotor 16 kann als Hinterrad-Antriebseinheit 32 angesehen werden.The unit consisting of the second EMC filter 24, the second capacitor 26, the second inverter 28 and the second drive motor 16 can be viewed as a rear wheel drive unit 32.

Die von dem Antriebsenergiespeicher 12 zu der Vorderrad-Antriebseinheit 30 und zu der Hinterrad-Antriebseinheit 32 führenden elektrischen Leitungen 34a, 34b mit der Leitungsinduktivität K sind symbolisch durch ein Rechteck 36 dargestellt. Bei den Leitungen handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um metallische Leitungen, d.h. Leitungen aus einem metallischen Grundwerkstoff.The electrical lines 34a, 34b with the line inductance K leading from the drive energy storage 12 to the front wheel drive unit 30 and to the rear wheel drive unit 32 are symbolically represented by a rectangle 36. In the embodiment shown, the lines are metallic lines, i.e. lines made of a metallic base material.

In den 2 bis 4 sind drei verschiedene Ausführungsformen von elektrischen Leitern 34a, 34b dargestellt, wie sie insbesondere bei einem, wie in 1 skizzierten Hochvolt-Antriebssystem 10 verbaut sind.In the 2 until 4 three different embodiments of electrical conductors 34a, 34b are shown, as in particular in one, as in 1 The high-voltage drive system 10 outlined is installed.

Die in 2 gezeigte ersten Ausführungsform ist eine als Flachleiter ausgebildete elektrische Leitung mit einem ersten Leiter 38 und einem zweiten Leiter 40, wobei der erste Leiter 38 insbesondere eine Minus-Leitung ist und der zweite Leiter 40 insbesondere eine Plus-Leitung ist. Sowohl der erste Leiter 38 als auch der zweite Leiter 40 weisen eine im Querschnitt rechteckige Grundform auf. Zwischen dem ersten Leiter 38 und dem zweiten Leiter 40 ist eine im Querschnitt linear ausgebildete Isolationsschicht 42 angeordnet. Die Isolationsschicht 42 ist aus Polyimid gebildet. Der erste Leiter 38 und der zweite Leiter 40 sind aus einem Werkstoff gebildet, der eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 30 MS/m aufweist, insbesondre aus Aluminium oder aus Kupfer. Die Isolationsschicht 42 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dicke auf, die größer ist als 1 µm und vorzugsweise kleiner als 125 µm. Bevorzugte Werte für die Dicke der Isolationsschicht 42 liegen zwischen 25 µm und 100 µm. Die Isolationsschicht 42 ist in dem Ausführungsbeispiel aus Polyimid in Form einer Polyimid-Folie gebildet.In the 2 The first embodiment shown is an electrical line designed as a flat conductor with a first conductor 38 and a second conductor 40, the first conductor 38 being in particular a minus line and the second conductor 40 being in particular a plus line. Both the first conductor 38 and the second conductor 40 have a basic shape that is rectangular in cross section. An insulating layer 42 with a linear cross-section is arranged between the first conductor 38 and the second conductor 40. The insulation layer 42 is formed from polyimide. The first conductor 38 and the second conductor 40 are formed from a material that has an electrical conductivity of at least 30 MS/m, in particular aluminum or copper. In the exemplary embodiment shown, the insulation layer 42 has a thickness that is greater than 1 μm and preferably less than 125 μm. Preferred values for the thickness of the insulation layer 42 are between 25 μm and 100 μm. In the exemplary embodiment, the insulation layer 42 is formed from polyimide in the form of a polyimide film.

Außenseitig sind der erste Leiter 38 und der zweite Leiter 40 vollständig von einem Mantel 44 umhüllt. Dieser ist in der gezeigten Ausführungsform aus Polyethylen gebildet.On the outside, the first conductor 38 and the second conductor 40 are completely covered by a jacket 44. In the embodiment shown, this is made of polyethylene.

Die in 3 gezeigte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in 2 gezeigten Ausführungsform. Allerdings weist der zweite Leiter 40 eine im Vergleich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform um ca. 50 Prozent verringerte Leiterhöhe auf. Zusätzlich existiert ein dritter Leiter 46, welcher auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Leiters 40 angeordnet ist, so dass sich eine Sandwichbauweise ergibt. Wenn - wie in der Ausführungsform gemäß 2 der erste Leiter 38 eine Minus-Leitung ist, sind der zweite Leiter 40 und der dritte Leiter 46 vorzugsweise jeweils eine Plus-Leitung. Für die Isolationsschichten 42 und die Umhüllung 44 gilt das Vorstehende entsprechend, was in Verbindung mit 2 beschrieben wurde.In the 3 The embodiment shown essentially corresponds to that in 2 embodiment shown. However, the second conductor 40 has one compared to that in 2 Embodiment shown reduces ladder height by approximately 50 percent. In addition, there is a third conductor 46, which is arranged on the opposite side of the second conductor 40, resulting in a sandwich construction. If - as in the embodiment according to 2 the first conductor 38 is a negative line, the second conductor 40 and the third conductor 46 are preferably each a plus line. The above applies accordingly to the insulation layers 42 and the covering 44, which is in conjunction with 2 was described.

4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem ersten Leiter 38 und einem zweiten Leiter 40, wobei es sich um eine Koaxialleitung handelt. Dementsprechend weisen der erste Leiter 38 und der zweite Leiter 40 jeweils eine kreisförmige Querschnittsform auf, wobei der erste Leiter 38 den zweiten Leiter 40 umschließend angeordnet ist. Der zweite Leiter 40 weist ein kreisförmiges Vollprofil auf, der erste Leiter 38 weist eine im Querschnitt kreisringförmige Geometrie auf. 4 shows a further embodiment with a first conductor 38 and a second conductor 40, which is a coaxial line. Accordingly, the first conductor 38 and the second conductor 40 each have a circular cross-sectional shape, with the first conductor 38 being arranged surrounding the second conductor 40. The second conductor 40 has a circular solid profile, the first conductor 38 has a geometry that is circular in cross section.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential for the implementation of the invention in its various embodiments, both individually and in any combination. The invention can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the responsible person skilled in the art.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010
Hochvolt-AntriebssystemHigh-voltage drive system
1212
AntriebsenergiespeicherDrive energy storage
1414
erster Antriebsmotorfirst drive motor
1616
zweiter Antriebsmotorsecond drive motor
1818
erster EMV-Filterfirst EMC filter
2020
erster Kondensatorfirst capacitor
2222
erster Wechselrichterfirst inverter
2424
zweiter EMV-Filtersecond EMC filter
2626
zweiter Kondensatorsecond capacitor
2828
zweiter Wechselrichtersecond inverter
3030
Vorderrad-AntriebseinheitFront wheel drive unit
3232
Hinterrad-AntriebseinheitRear wheel drive unit
34a,b34a,b
elektrische Leitungelectrical line
3636
Rechteckrectangle
3838
erster Leiter (Minus-Leitung)first conductor (minus line)
4040
zweiter Leiter (Plus-Leitung)second conductor (plus line)
4242
Isolationsschichtinsulation layer
4444
MantelCoat
4646
dritter Leiter third leader
C1C1
Kapazität des ersten KondensatorsCapacity of the first capacitor
C2C2
Kapazität des zweiten KondensatorsCapacity of the second capacitor
ZZ
Leitungswiderstandline resistance

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • FR 1358913 A [0002]FR 1358913 A [0002]
  • DE 102015213428 A1 [0003]DE 102015213428 A1 [0003]

Claims (10)

Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Antriebsenergiespeicher (12), welcher über ein elektrisches Leitungssystem funktional mit mindestens einem Antriebsmotor (14, 16) zum Antreiben mindestens eines Antriebsrades derart verbunden ist, dass die elektrische Energie des Antriebsenergiespeichers (12) zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrades nutzbar ist, wobei zwischen dem Antriebsenergiespeicher (12) und dem Antriebsrad mindestens ein Wechselrichter (22, 28) und mindestens ein erster Kondensator (20) angeordnet sind, wobei in dem elektrischen Leitungssystem mindestens ein zweiter Kondensator (26) angeordnet ist und wobei das elektrische Leitungssystem mindestens teilweise aus einer elektrischen Leitung (34) mit einem ersten Leiter (38) und mindestens einem zweiten Leiter (40) gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels (44) benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm aufweist.High-voltage drive system for a vehicle with at least one electrical drive energy storage (12), which is functionally connected via an electrical line system to at least one drive motor (14, 16) for driving at least one drive wheel in such a way that the electrical energy of the drive energy storage (12) is used for driving of the at least one drive wheel can be used, with at least one inverter (22, 28) and at least one first capacitor (20) being arranged between the drive energy storage (12) and the drive wheel, with at least one second capacitor (26) being arranged in the electrical line system and wherein the electrical line system is at least partially formed from an electrical line (34) with a first conductor (38) and at least one second conductor (40), which are arranged adjacent to one another within a jacket (44) enclosing them and through an insulating layer (42 ) are separated from each other, characterized in that the insulation layer (42) has a dielectric strength of at least 150 kV/mm. Hochvolt-Antriebssystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) aus Polyimid gebildet ist.High-voltage drive system according to the preceding claim, characterized in that the insulation layer (42) is formed from polyimide. Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) eine Dicke von maximal 125 µm aufweist.High-voltage drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the insulation layer (42) has a maximum thickness of 125 µm. Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (44) aus einem anderen Werkstoff als die Isolationsschicht (42) gebildet ist.High-voltage drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket (44) is formed from a different material than the insulation layer (42). Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (34) aus genau zwei Leitern (38, 40) gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei der erste Leiter (38) und der zweite Leiter (40) nebeneinander angeordnet und durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind.High-voltage drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical line (34) is formed from exactly two conductors (38, 40) and is designed as a flat conductor with a rectangular cross section, the first conductor (38) and the second conductor ( 40) are arranged next to each other and separated from one another by an insulation layer (42) which is linear in cross section. Hochvolt-Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (34) aus mehr als zwei Leitern (38, 40, 46) gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei jeweils zwei benachbarte Leiter (38, 40) durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind.High-voltage drive system according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the electrical line (34) is formed from more than two conductors (38, 40, 46) and is designed as a flat conductor with a rectangular cross section, with two adjacent conductors (38, 40) being covered by an insulation layer (38, 40) which is linear in cross section ( 42) are separated from each other. Hochvolt-Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (34) aus genau zwei Leitern (38, 40) gebildet und als Koaxialleiter mit rundem Querschnitt ausgebildet ist, wobei der erste Leiter (38) den zweiten Leiter (40) umschließend angeordnet ist und der erste Leiter (38) und der zweite Leiter (40) durch eine im Querschnitt runde Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind.High-voltage drive system according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the electrical line (34) is formed from exactly two conductors (38, 40) and is designed as a coaxial conductor with a round cross-section, the first conductor (38) being arranged surrounding the second conductor (40) and the first conductor (38) and the second conductor (40) are separated from each other by an insulating layer (42) which is round in cross section. Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Antriebsmotor (14) und ein zweiter Antriebsmotor (16) zum Antreiben von mindestens zwei unterschiedlichen Antriebsrädern vorgesehen sind, wobei für die Energieversorgung des zweiten Antriebsrades ein zweiter Wechselrichter (28) und der zweite Kondensator (26) vorgesehen sind.High-voltage drive system according to one of the preceding claims, characterized in that a first drive motor (14) and a second drive motor (16) are provided for driving at least two different drive wheels, a second inverter (28) and the second capacitor (26) are provided. Hochvolt-Antriebssystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (14) Teil einer Vorderrad-Antriebseinheit (30) ist und der zweite Antriebsmotor (16)Teil einer Hinterrad-Antriebseinheit (32) ist oder umgekehrt.High-voltage drive system according to the preceding claim, characterized in that the first drive motor (14) is part of a front wheel drive unit (30) and the second drive motor (16) is part of a rear wheel drive unit (32) or vice versa. Fahrzeug mit einem Hochvolt-Antriebssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kondensator (26) Teil eines Klimageräts, eines Spannungswandlers oder eines zweiten Antriebsmotors (16) ist.Vehicle with a high-voltage drive system (10) according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the second capacitor (26) is part of an air conditioning device, a voltage converter or a second drive motor (16).
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1358913A (en) 1963-06-11 1964-04-17 High resistance electrical insulator
DE102011112333A1 (en) 2011-09-02 2013-03-07 Audi Ag Vehicle e.g. electric vehicle integrated with drive assembly, has power electronic unit which is connected with the high-voltage battery by traction lines having higher line resistance
DE102015213428A1 (en) 2015-07-17 2017-01-19 Robert Bosch Gmbh Electrical conductor device
DE102015111882A1 (en) 2015-07-22 2017-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Line and system for the supply of electrical units with a capacity of more than 3 kW in vehicles and vehicles with such a system
DE102016107937A1 (en) 2016-04-28 2017-11-02 Universität der Bundeswehr München Ladder arrangement and mobile electric drive device
DE102016114434A1 (en) 2016-08-04 2018-02-08 Lisa Dräxlmaier GmbH Power rail and system for a power supply
DE102012001150B4 (en) 2012-01-21 2018-10-18 Audi Ag Device with battery, electric motor and an electric cable connecting the battery and the electric motor
DE102017116445A1 (en) 2017-07-20 2018-10-25 Lisa Dräxlmaier GmbH Electrical flat conductor arrangement for a vehicle
DE102017214040A1 (en) 2017-08-11 2019-02-14 Audi Ag Electrical connection cable
EP3371009B1 (en) 2015-11-04 2019-07-31 Auto-Kabel Management GmbH Multi-voltage onboard electric system and multilayer cable for different voltage levels
DE102018203039A1 (en) 2018-03-01 2019-09-05 Continental Automotive Gmbh On-board network for a motor vehicle and method for operating a vehicle electrical system of a motor vehicle
US20190326034A1 (en) 2018-04-18 2019-10-24 Ohio Aerospace Institute High performance multilayer insulation composite for high voltage applications
US20220037062A1 (en) 2018-12-12 2022-02-03 Abb Power Grids Switzerland Ag Electrical bushing

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1358913A (en) 1963-06-11 1964-04-17 High resistance electrical insulator
DE102011112333A1 (en) 2011-09-02 2013-03-07 Audi Ag Vehicle e.g. electric vehicle integrated with drive assembly, has power electronic unit which is connected with the high-voltage battery by traction lines having higher line resistance
DE102012001150B4 (en) 2012-01-21 2018-10-18 Audi Ag Device with battery, electric motor and an electric cable connecting the battery and the electric motor
DE102015213428A1 (en) 2015-07-17 2017-01-19 Robert Bosch Gmbh Electrical conductor device
DE102015111882A1 (en) 2015-07-22 2017-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Line and system for the supply of electrical units with a capacity of more than 3 kW in vehicles and vehicles with such a system
EP3371009B1 (en) 2015-11-04 2019-07-31 Auto-Kabel Management GmbH Multi-voltage onboard electric system and multilayer cable for different voltage levels
DE102016107937A1 (en) 2016-04-28 2017-11-02 Universität der Bundeswehr München Ladder arrangement and mobile electric drive device
DE102016114434A1 (en) 2016-08-04 2018-02-08 Lisa Dräxlmaier GmbH Power rail and system for a power supply
DE102017116445A1 (en) 2017-07-20 2018-10-25 Lisa Dräxlmaier GmbH Electrical flat conductor arrangement for a vehicle
DE102017214040A1 (en) 2017-08-11 2019-02-14 Audi Ag Electrical connection cable
DE102018203039A1 (en) 2018-03-01 2019-09-05 Continental Automotive Gmbh On-board network for a motor vehicle and method for operating a vehicle electrical system of a motor vehicle
US20190326034A1 (en) 2018-04-18 2019-10-24 Ohio Aerospace Institute High performance multilayer insulation composite for high voltage applications
US20220037062A1 (en) 2018-12-12 2022-02-03 Abb Power Grids Switzerland Ag Electrical bushing

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