DE102015217190A1 - Combined fuse for an electric vehicle electrical system of an electrically driven vehicle - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Stromverteiler (103) für ein Bordnetz (100) eines Fahrzeugs beschrieben. Der Stromverteiler (103) umfasst eine Speicherleitung für eine erste Polarität und eine Speicherleitung für eine zweite Polarität, eine erste und eine zweite Komponentenleitung für die erste Polarität, sowie eine erste und eine zweite Komponentenleitung für die zweite Polarität. Desweiteren umfasst der Stromverteiler (103) Sicherungsmittel (204, 214) mit einem ersten thermisch trennbaren Pfad (301, 302) und einem zweiten thermisch trennbaren Pfad (301, 302), wobei die erste Komponentenleitung für die zweite Polarität über den ersten thermisch trennbaren Pfad (301, 302) mit der Speicherleitung für die zweite Polarität gekoppelt ist und wobei die zweite Komponentenleitung für die zweite Polarität über den zweiten thermisch trennbaren Pfad (301, 302) mit der Speicherleitung für die zweite Polarität gekoppelt ist. Die Sicherungsmittel (204, 214) sind derart ausgelegt, dass wenn bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall zwischen der ersten Komponente (107, 108, 109) und dem Energiespeicher (110) der erste thermisch trennbare Pfad (301, 302) getrennt wird, auch der zweite thermisch trennbare Pfad (301, 302) getrennt wird.A power distributor (103) for a vehicle electrical system (100) of a vehicle is described. The power distributor (103) comprises a first polarity memory line and a second polarity memory line, first and second first polarity component lines, and first and second second polarity component lines. Furthermore, the power distributor (103) comprises fuse means (204, 214) having a first thermally-separable path (301, 302) and a second thermally-separable path (301, 302), the first second-polarity component line passing through the first thermally-isolatable path (301, 302) is coupled to the second polarity memory line, and wherein the second second polarity component line is coupled to the second polarity memory line via the second thermally separable path (301, 302). The securing means (204, 214) are designed so that when in an overload or short circuit case between the first component (107, 108, 109) and the energy storage (110), the first thermally separable path (301, 302) is disconnected, also the second thermally separable path (301, 302) is disconnected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung eines Hochvolt-Bordnetzes eines Fahrzeugs mit elektrischem Antrieb.The invention relates to a device for securing a high-voltage electrical system of a vehicle with electric drive.
Ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb umfasst typischerweise einen elektrischen Energiespeicher (in diesem Dokument auch als Hochvolt(HV)-Energiespeicher bezeichnet), der eingerichtet ist, elektrische Energie für den Betrieb einer elektrischen Antriebsmaschine zu speichern. Desweiteren umfasst das Fahrzeug Leistungselektronik (insbesondere einen Wechselrichter), die eingerichtet ist, auf Basis der in dem Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie einen Wechselstrom zum Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine bereitzustellen. Bei einem Allradantrieb (mit mehreren elektrischen Antriebsmaschinen) kann die Leistungselektronik ebenfalls mehrfach bereitgestellt werden.A vehicle having an electric drive typically includes an electrical energy store (also referred to herein as a high voltage (HV) energy store) configured to store electrical energy for operation of an electric drive machine. Furthermore, the vehicle comprises power electronics (in particular an inverter) which is set up to provide an alternating current for operating the electric drive machine on the basis of the electrical energy stored in the energy store. In a four-wheel drive (with several electric drive machines), the power electronics can also be provided multiple times.
Außerdem kann das Fahrzeug ein oder mehrere Hochvolt(HV)-Nebenaggregate umfassen, wie z. B. einen DC/DC-Wandler für ein Niedervolt (NV) Bordnetz, einen elektrischen Kältemittelverdichter, einen elektrischen Durchlauferhitzer etc., die ebenfalls direkt mit elektrischer Energie aus dem Energiespeicher versorgt werden. Außerdem kann das Fahrzeug eine DC-Ladedose umfassen, durch die der elektrische Energiespeicher zum Laden mit einer Fahrzeug-externen Energiequelle (z. B. mit einem Versorgungsnetz) verbunden werden kann.In addition, the vehicle may include one or more high voltage (HV) auxiliary units, such as. As a DC / DC converter for a low-voltage (NV) electrical system, an electric refrigerant compressor, an electric water heater, etc., which are also supplied directly with electrical energy from the energy storage. In addition, the vehicle may include a DC charging socket through which the electrical energy store may be connected for charging to a vehicle external power source (eg, a utility grid).
Die einzelnen HV-Komponenten (d. h. die Leistungselektronik, die Nebenaggregate, die Ladedose, etc.) sind über einen Kabelbaum und/oder über einen HV-Stromverteiler mit dem Energiespeicher und untereinander verbunden. Die HV-Komponenten, der HV-Energiespeicher und der HV-Stromverteiler können als Teil eines HV-Bordnetzes eines Fahrzeugs betrachtet werden.The individual HV components (that is, the power electronics, the ancillaries, the charging socket, etc.) are connected via a cable harness and / or a HV power distribution to the energy storage and each other. The HV components, the HV energy storage and the HV power distribution can be considered as part of a HV electrical system of a vehicle.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Kosteneffiziente und zuverlässige Sicherung für ein HV-Bordnetz eines Fahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere soll eine Sicherung des Bordnetzes für eine Überlast- oder Kurzschlussfall bereitgestellt werden.The present document deals with the technical problem of providing a cost-efficient and reliable fuse for a HV electrical system of a vehicle. In particular, a backup of the electrical system is to be provided for an overload or short circuit.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are u. a. in the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt wird ein Stromverteiler für ein Bordnetz eines Fahrzeugs beschrieben. Der Stromverteiler kann dafür ausgelegt sein, einen elektrischen Energiespeicher (insbesondere einen HV-Energiespeicher wie z. B. einen Lilonen Akkumulator mit einer Vielzahl von Speicherzellen) mit einer Vielzahl von HV-Komponenten elektrisch leitend zu koppeln. Der Stromverteiler umfasst zu diesem Zweck eine Speicherleitung für eine erste Polarität (z. B. für eine Plus-Polarität) und eine Speicherleitung für eine zweite Polarität (z. B. für eine Minus-Polarität) zum Anschluss an einen ersten respektive an einen zweiten Pol (z. B. an einen Plus-Pol respektive an einen Minus-Pol) eines Energiespeichers (insbesondere eines HV-Energiespeichers) des Bordnetzes. Die in den Klammern genannten Polaritäten können alternativ auch genau umgekehrt sein, d. h. die erste Polarität kann der Minus-Polarität, die zweite Polarität kann der Plus-Polarität, der erste Pol kann dem Minus-Pol und der zweite Pol kann dem Plus-Pol entsprechen.According to one aspect, a power distributor for a vehicle electrical system of a vehicle is described. The power distributor can be designed to electrically conductively couple an electrical energy store (in particular a HV energy store such as, for example, a Lilon accumulator with a multiplicity of memory cells) to a multiplicity of HV components. The power distributor for this purpose comprises a memory line for a first polarity (eg for a plus polarity) and a memory line for a second polarity (eg for a negative polarity) for connection to a first respectively to a second one Pol (eg, to a positive pole or to a negative pole) of an energy storage (in particular a HV energy storage) of the electrical system. Alternatively, the polarities mentioned in the brackets may be exactly the other way around; H. the first polarity may be the minus polarity, the second polarity may be the plus polarity, the first pole may correspond to the minus pole and the second pole may correspond to the plus pole.
Der Stromverteiler umfasst weiter eine erste und eine zweite Komponentenleitung für die erste Polarität zum Anschluss an entsprechende erste Pole einer ersten und einer zweiten Komponente des Bordnetzes. Desweiteren umfasst der Stromverteiler eine erste und eine zweite Komponentenleitung für die zweite Polarität zum Anschluss an entsprechende zweite Pole der ersten und der zweiten Komponente des Bordnetzes. Beispielhafte Komponenten des Bordnetzes sind ein DC/DC-Wandler (d. h. ein Gleichstromwandler), ein Wechselrichter und/oder eine (DC-)Ladedose.The power distributor further comprises a first and a second component line for the first polarity for connection to corresponding first poles of a first and a second component of the electrical system. Furthermore, the power distributor comprises a first and a second component line for the second polarity for connection to corresponding second poles of the first and the second component of the electrical system. Exemplary components of the vehicle electrical system are a DC / DC converter (that is to say a DC converter), an inverter and / or a (DC) charging socket.
Der Stromverteiler umfasst außerdem Sicherungsmittel (z. B. ein Sicherungs-Bauteil) mit einem ersten thermisch trennbaren Pfad und einem zweiten thermisch trennbaren Pfad. Ein thermisch trennbarer Pfad kann dabei derart ausgelegt sein, dass der thermisch trennbare Pfad durch thermische Energie (d. h. durch Wärme) aufgetrennt werden kann, so dass an der Auftrennung kein elektrischer Strom mehr über den thermisch trennbaren Pfad geführt wird. Dabei kann die thermische Energie zur Trennung eines Pfades durch einen Stromfluss über den trennbaren Pfad bewirkt werden. Insbesondere kann durch einen Strom, der größer als ein vordefinierter Auslösestrom ist, ausreichend thermische Energie erzeugt werden, um den thermisch trennbaren Pfad zu trennen. Typischerweise kann ein thermisch trennbarer Pfad nach einer Trennung nicht wieder elektrisch leitend gemacht werden. Mit anderen Worten, die Sicherungsmittel müssen typischerweise nach der Trennung eines Pfades ausgetauscht werden. Beispielsweise kann ein thermisch trennbarer Pfad eine Schmelzsicherung umfassen.The power distributor also includes securing means (eg, a fuse component) having a first thermally-separable path and a second thermally-isolatable path. In this case, a thermally separable path can be designed in such a way that the thermally separable path can be separated by thermal energy (that is to say by heat), so that no electrical current is passed through the thermally separable path at the separation. In this case, the thermal energy for the separation of a path can be effected by a current flow over the separable path. In particular, by a current greater than a predefined trip current, sufficient thermal energy can be generated to separate the thermally-isolable path. Typically, a thermally separable path can not be made electrically conductive again after separation. In other words, the securing means typically need to be replaced after the separation of a path. For example, a thermally separable path may include a fuse.
Der Stromverteiler ist derart ausgelegt, dass die erste und zweite Komponentenleitung für die erste Polarität (typischerweise direkt) mit der Speicherleitung für die erste Polarität gekoppelt sind.The power distributor is configured such that the first and second component lines for the first polarity (typically directly) are coupled to the storage line for the first polarity.
Desweiteren ist die erste Komponentenleitung für die zweite Polarität über den ersten thermisch trennbaren Pfad mit der Speicherleitung für die zweite Polarität gekoppelt. Somit kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Komponentenleitung für die zweite Polarität und der Speicherleitung für die zweite Polarität durch Trennung des ersten thermisch trennbaren Pfades unterbrochen werden. Mit anderen Worten, die elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Komponentenleitung für die zweite Polarität und der Speicherleitung für die zweite Polarität ist durch den ersten thermisch trennbaren Pfad gesichert.Furthermore, the first second polarity component line is connected to the memory line for the first thermally separable path coupled second polarity. Thus, an electrically conductive connection between the first second polarity component line and the second polarity memory line may be interrupted by disconnecting the first thermally separable path. In other words, the electrically conductive connection between the first second polarity component line and the second polarity memory line is secured by the first thermally separable path.
Außerdem ist die zweite Komponentenleitung für die zweite Polarität über den zweiten thermisch trennbaren Pfad mit der Speicherleitung für die zweite Polarität gekoppelt. Somit kann eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der zweiten Komponentenleitung für die zweite Polarität und der Speicherleitung für die zweite Polarität durch Trennung des zweiten thermisch trennbaren Pfades unterbrochen werden. Mit anderen Worten, die elektrisch leitende Verbindung zwischen der zweiten Komponentenleitung für die zweite Polarität und der Speicherleitung für die zweite Polarität ist durch den zweiten thermisch trennbaren Pfad gesichert.In addition, the second second polarity component line is coupled to the second polarity memory line via the second thermally separable path. Thus, an electrically conductive connection between the second second polarity component line and the second polarity memory line may be interrupted by disconnecting the second thermally separable path. In other words, the electrically conductive connection between the second second polarity component line and the second polarity memory line is secured by the second thermally separable path.
Die Sicherungsmittel sind derart ausgelegt, dass wenn bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall zwischen der ersten Komponente und dem Energiespeicher der erste thermisch trennbare Pfad getrennt wird, auch der zweite thermisch trennbare Pfad getrennt wird. Desweiteren können die Sicherungsmittel auch für den umgekehrten Fall ausgelegt sein, d. h., dass wenn bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall zwischen der zweiten Komponente und dem Energiespeicher der zweite thermisch trennbare Pfad getrennt wird, auch der erste thermisch trennbare Pfad getrennt wird. Insbesondere können die Sicherungsmittel derart ausgelegt sein, dass wenn bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall zwischen zumindest einer Komponente und dem Energiespeicher zumindest ein thermisch trennbarer Pfad getrennt wird, alle anderen thermisch trennbaren Pfade der Sicherungsmittel getrennt werden.The securing means are designed such that when the first thermally separable path is disconnected in the event of an overload or short circuit between the first component and the energy store, the second thermally separable path is also disconnected. Furthermore, the securing means can also be designed for the opposite case, d. That is, if, in the event of an overload or short circuit between the second component and the energy store, the second thermally separable path is disconnected, the first thermally separable path is also disconnected. In particular, the securing means can be designed such that when in an overload or short circuit case between at least one component and the energy storage at least one thermally separable path is separated, all other thermally separable paths of the securing means are separated.
Der Stromverteiler kann somit in zuverlässiger und Kosten-effizienter Weise sicherstellen, dass nach einem Überlast- oder Kurzschlussfall das Bordnetz spannungsfrei ist, so dass z. B. eine sichere Wartung des Bordnetzes ermöglicht wird.The power distributor can thus ensure in a reliable and cost-efficient manner that after an overload or short circuit, the electrical system is de-energized, so that z. B. a secure maintenance of the electrical system is possible.
Der erste thermisch trennbare Pfad und der zweite thermisch trennbare Pfad können derart thermisch miteinander gekoppelt sein, dass thermische Energie, die bei dem Überlast- oder Kurzschlussfall in dem ersten thermisch trennbaren Pfad entsteht, eine Trennung des zweiten thermisch trennbaren Pfades bewirkt (und/oder umgekehrt). Insbesondere können die Sicherungsmittel derart ausgelegt sein, dass die bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall auf einem thermisch trennbaren Pfad erzeugte thermische Energie, die Trennung aller anderen thermisch trennbaren Pfade der Sicherungsmittel bewirkt. Durch eine derartige thermische Kopplung der thermisch trennbaren Pfade können die Zuverlässigkeit der Trennung weiter erhöht und die Kosten weiter reduziert werden.The first thermally-separable path and the second thermally-isolatable path may be thermally coupled together such that thermal energy created in the overloaded or shorted case in the first thermally-separable path causes separation of the second thermally-isolatable path (and / or vice versa ). In particular, the securing means can be designed such that the thermal energy generated in the event of an overload or short-circuit on a thermally separable path causes the separation of all other thermally separable paths of the securing means. By such a thermal coupling of the thermally separable paths, the reliability of the separation can be further increased and the costs can be further reduced.
Der erste thermisch trennbare Pfad kann eine erste (elektrisch leitende, typischerweise metallische) Stromschiene mit ein oder mehreren ersten Schmelzleitern umfassen, wobei die ein oder mehreren ersten Schmelzleiter schmelzen und so die erste Stromschiene unterbrechen (d. h. einen Stromfluss über die erste Stromschiene unterbrechen), wenn ein Strom über die erste Stromschiene einen ersten Auslösestrom erreicht oder überschreitet (d. h. wenn ein Überlast- oder Kurzschlussfall auf dem ersten thermisch trennbaren Pfad vorliegt). In analoger Weise kann der zweite thermisch trennbare Pfad eine zweite (elektrisch leitende, typischerweise metallische) Stromschiene mit ein oder mehreren zweiten Schmelzleitern umfassen, wobei die ein oder mehreren zweiten Schmelzleiter schmelzen und die zweite Stromschiene unterbrechen (d. h. einen Stromfluss über die zweite Stromschiene unterbrechen), wenn ein Strom über die zweite Stromschiene einen zweiten Auslösestrom erreicht oder überschreitet (d. h. wenn ein Überlast- oder Kurzschlussfall auf dem zweiten thermisch trennbaren Pfad vorliegt).The first thermally-isolatable path may include a first (electrically conductive, typically metallic) bus bar having one or more first fuse links, the one or more first fuse lines melting, thereby breaking the first bus bar (ie interrupting current flow across the first bus bar) a current across the first bus bar reaches or exceeds a first trip current (ie, when there is an overload or short circuit condition on the first thermally-isolated path). In an analogous manner, the second thermally separable path may comprise a second (electrically conductive, typically metallic) bus bar having one or more second fuse links, the one or more second fuse links melting and interrupting the second bus bar (ie interrupting current flow across the second bus bar). when a current across the second bus bar reaches or exceeds a second trip current (ie, when there is an overload or short circuit condition on the second thermally-isolable path).
Die ein oder mehreren ersten Schmelzleiter und die ein oder mehreren zweiten Schmelzleiter können derart thermisch miteinander gekoppelt sein, dass ein Schmelzen der ein oder mehreren ersten Schmelzleiter zu einem Schmelzen der ein oder mehreren zweiten Schmelzleiter führt (und/oder umgekehrt). Durch eine thermische Kopplung von Schmelzleitern kann eine zuverlässige und Kosteneffiziente Sicherung bereitgestellt werden.The one or more first fusible conductors and the one or more second fusible conductors may be thermally coupled together such that melting of the one or more first fusible conductors results in melting of the one or more second fusible conductors (and / or vice versa). Through a thermal coupling of fusible conductors, a reliable and cost-effective fuse can be provided.
Die ein oder mehreren ersten Schmelzleiter und die ein oder mehreren zweiten Schmelzleiter können von einem gemeinsamen Sicherungskörper umgeben sein. Die beiden thermisch trennbaren Pfade können somit in einem gemeinsamen Bauteil bereitgestellt werden. So kann in effizienter Weise eine thermische Kopplung der thermisch trennbaren Pfade bewirkt werden.The one or more first fusible conductors and the one or more second fusible conductors may be surrounded by a common fuse body. The two thermally separable paths can thus be provided in a common component. Thus, a thermal coupling of the thermally separable paths can be effected in an efficient manner.
Zwischen dem ersten thermisch trennbaren Pfad und dem zweiten thermisch trennbaren Pfad kann ein Material angeordnet sein, das eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die höher als die Wärmeleitfähigkeit von Luft ist, insbesondere höher als 0,1 W/mK, 1 W/mK, 10 W/mK oder 100 W/mK. Durch die Verwendung eines thermisch leitenden Materials kann eine effektive thermische Kopplung der thermisch trennbaren Pfade der Sicherungsmittel bereitgestellt werden.Between the first thermally separable path and the second thermally separable path, a material may be arranged which has a thermal conductivity which is higher than the thermal conductivity of air, in particular higher than 0.1 W / mK, 1 W / mK, 10 W / mK or 100 W / mK. By using a thermally conductive material, effective thermal coupling of the thermally separable paths of the securing means can be provided.
Alternativ oder ergänzend kann zwischen dem ersten thermisch trennbaren Pfad und dem zweiten thermisch trennbaren Pfad ein exothermes und/oder pyrotechnisches Material angeordnet sein, das in Reaktion auf thermische Energie, die die Trennung des ersten thermisch trennbaren Pfades bewirkt, zusätzliche thermische Energie für die Trennung des zweiten thermisch trennbaren Pfades generiert. Beispielsweise kann durch die thermische Energie im ersten thermisch trennbaren Pfade eine exotherme Reaktion des Materials ausgelöst werden, durch die genügend thermische Energie erzeugt wird, um eine Trennung des zweiten thermisch trennbaren Pfades zu bewirken (und/oder umgekehrt). So kann eine zuverlässige thermische Kopplung der thermisch trennbaren Pfade eines Sicherungsmittels bereitgestellt werden. Alternatively or additionally, between the first thermally separable path and the second thermally separable path, an exothermic and / or pyrotechnic material may be arranged which, in response to thermal energy causing the separation of the first thermally separable path, adds additional thermal energy to the separation of the first thermally separable path generated second thermally separable path. For example, the thermal energy in the first thermally separable paths may trigger an exothermic reaction of the material that generates enough thermal energy to cause separation of the second thermally separable path (and / or vice versa). Thus, a reliable thermal coupling of the thermally separable paths of a securing means can be provided.
Der Stromverteiler kann weiter umfassen, ein Schütz für die erste Polarität, durch das eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Speicherleitung für die erste Polarität und dem ersten Pol des Energiespeichers getrennt oder hergestellt werden kann. Desweiteren kann der Stromverteiler ein Schütz für die zweite Polarität umfassen, durch das eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Speicherleitung für die zweite Polarität und dem zweiten Pol des Energiespeichers getrennt oder hergestellt werden kann. Ein Schütz kann typischerweise elektrisch angesteuert werden, um eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen oder zu trennen. Somit kann bei Bedarf über die Schütze der elektrische Energiespeicher von dem Stromverteiler (und damit von den weiteren Komponenten des Bordnetzes getrennt werden). Andererseits kann es bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall zu einem Anschmelzen der Kontakte eines Schützes kommen, so dass das Schütz nicht mehr geöffnet und die elektrisch leitende Verbindung nicht mehr getrennt werden können. Durch die in diesem Dokument beschriebenen thermisch gekoppelten Sicherungsmittel kann auch in einem solchen Fall zuverlässig gewährleistet werden, dass das Bordnetz eines Fahrzeugs nach einem Überlast- oder Kurzschlussfall spannungsfrei ist.The power distributor may further comprise a contactor for the first polarity by which an electrically conductive connection between the first polarity memory line and the first pole of the energy store may be disconnected or made. Furthermore, the power distributor can comprise a contactor for the second polarity, by means of which an electrically conductive connection between the second polarity memory line and the second pole of the energy store can be separated or produced. A contactor can typically be electrically driven to make or break an electrically conductive connection. Thus, if necessary via the contactors of the electrical energy storage of the power distribution (and thus separated from the other components of the electrical system). On the other hand, in the event of an overload or short circuit, the contacts of a contactor may melt so that the contactor can no longer be opened and the electrically conductive connection can no longer be disconnected. By virtue of the thermally coupled securing means described in this document, it is also reliably possible to ensure that the vehicle electrical system of a vehicle is de-energized after an overload or short circuit even in such a case.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermodul für ein Fahrzeug beschrieben. Das Speichermodul umfasst einen Energiespeicher mit einer Vielzahl von Speicherzellen (z. B. Lilonen Speicherzellen). Außerdem umfasst das Speichermodul einen in diesem Dokument beschriebenen Stromverteiler. Desweiteren umfasst das Speichermodul einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss zum Anschluss der Pole einer ersten Komponente an die ersten Komponentenleitungen respektive zum Anschluss der Pole einer zweiten Komponente an die zweiten Komponentenleitungen des Stromverteilers.In another aspect, a memory module for a vehicle is described. The memory module comprises an energy store with a plurality of memory cells (eg, Lilon memory cells). In addition, the memory module includes a power distributor described in this document. Furthermore, the memory module comprises a first terminal and a second terminal for connecting the poles of a first component to the first component lines or for connecting the poles of a second component to the second component lines of the power distributor.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Bordnetz für ein Fahrzeug beschrieben. Das Bordnetz umfasst einen Energiespeicher, der eingerichtet ist, elektrische Energie für den Betrieb einer elektrischen Antriebsmaschine des Fahrzeugs bereitzustellen. Außerdem umfasst das Bordnetz einen in diesem Dokument beschriebenen Stromverteiler. Desweiteren umfasst das Bordnetz eine Vielzahl von Komponenten, insbesondere einen Wechselrichter, eine Ladedose und/oder einen Gleichstromwandler, die über den Stromverteiler mit dem Energiespeicher elektrisch leitend verbunden sind.According to a further aspect, a vehicle electrical system for a vehicle is described. The electrical system comprises an energy store, which is set up to provide electrical energy for the operation of an electric drive machine of the vehicle. In addition, the electrical system includes a power distributor described in this document. Furthermore, the electrical system comprises a plurality of components, in particular an inverter, a charging socket and / or a DC-DC converter, which are electrically conductively connected via the power distributor to the energy store.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Sicherungs-Bauteil (auch als Sicherungsmittel bezeichnet) zur Trennung einer ersten elektrischen Leitung und zur Trennung einer zweiten elektrischen Leitung in einem Überlast- oder Kurzschlussfall beschrieben. Das Sicherungs-Bauteil umfasst einem ersten thermisch trennbaren Pfad zur Trennung der ersten elektrischen Leitung sowie einem zweiten thermisch trennbaren Pfad zur Trennung der zweiten elektrischen Leitung. Das Sicherungs-Bauteil ist derart ausgelegt, dass thermische Energie, die bei einem Überlast- oder Kurzschlussfall auf der ersten elektrischen Leitung zu einer Trennung des ersten thermisch trennbaren Pfades führt, auch eine Trennung des zweiten thermisch trennbaren Pfades bewirkt (und/oder umgekehrt).In another aspect, a fuse component (also referred to as a fuse means) for disconnecting a first electrical lead and for disconnecting a second electrical lead in an overload or short circuit condition is described. The fuse component comprises a first thermally separable path for separating the first electrical line and a second thermally separable path for separating the second electrical line. The fuse component is designed such that thermal energy, which leads to a separation of the first thermally separable path in the event of an overload or short circuit on the first electrical line, also causes a separation of the second thermally separable path (and / or vice versa).
Desweiteren kann das Sicherungs-Bauteil einen Sicherungskörper umfassen, der sowohl den ersten thermisch trennbaren Pfad als auch den zweiten thermisch trennbaren Pfad umschließt.Furthermore, the fuse component may include a fuse body enclosing both the first thermally-separable path and the second thermally-isolatable path.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das das in diesem Dokument beschriebene Bordnetz umfasst.According to a further aspect, a vehicle (in particular a road motor vehicle, for example a passenger car, a truck or a motorbike) is described, which comprises the vehicle electrical system described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können.It should be understood that the devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other devices and systems described in this document.
Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.Furthermore, any aspects of the devices and systems described in this document can be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigenFurthermore, the invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments. Show
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit einer effizienten und zuverlässigen Sicherung eines Bordnetzes für ein Fahrzeug mit elektrischem Antrieb.As set forth above, the present document is concerned with an efficient and reliable backup of a vehicle electrical system for a vehicle.
Im Speichermodul
Die einzelnen Komponenten
Insbesondere wenn die HV-Leitungen
Es kann vorkommen, dass ein Schütz
Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems ist es, pro Anschluss
Die
Durch die Sicherungen
Ein kombiniertes Unterbrechen von mehreren Anschlüssen
Alternativ kann eine kombinierte Sicherung
Ein Vorteil eines kombinierten Sicherungs-Bauteils
Die Schmelzleiter
Ggf. kann ein pyrotechnisches oder exothermes Material verwendet werden, dass bei Erwärmung durch einen Kurzschluss oder durch eine Überlast auf einem Schmelzleiter
Die in diesem Dokument beschriebene Verwendung von thermisch gekoppelten Sicherungen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed devices and systems.
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