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DE102009038168B4 - Current bridging element for releasably closing a circuit - Google Patents

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DE102009038168B4
DE102009038168B4 DE102009038168.6A DE102009038168A DE102009038168B4 DE 102009038168 B4 DE102009038168 B4 DE 102009038168B4 DE 102009038168 A DE102009038168 A DE 102009038168A DE 102009038168 B4 DE102009038168 B4 DE 102009038168B4
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DE
Germany
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circuit
screw connection
current
bridging element
current bridging
Prior art date
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Active
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DE102009038168.6A
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German (de)
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Inventor
Ricarda Hilse
Hans-Georg Schweiger
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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Abstract

Stromüberbrückungselement (100) zum lösbaren Schließen eines Stromkreises innerhalb eines Energiespeichers für ein Hybrid- und/oder Elektrofahrzeug, das Stromüberbrückungselement aufweisend:
– ein Grundelement (101), welches ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, und
– ein Schraubverbindungselement (102), welches derart ausgestaltet ist, dass eine Schraubverbindung zwischen dem Grundelement und einer Stromleitung des Stromkreises schließbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stromüberbrückungselement (100) Steckverbindungen (103) aufweist, die mit dem Stromkreis verbindbar sind und die derart eingerichtet sind, dass sie bei einem Lösen der Schraubverbindung von dem Stromkreis lösbar sind.
A current bypass element (100) for releasably closing a circuit within an energy store for a hybrid and / or electric vehicle, comprising the current bypass element:
A base member (101) comprising an electrically conductive material, and
A screw connection element (102), which is designed such that a screw connection between the base element and a power line of the circuit can be closed,
characterized in that
the current bridging element (100) has plug connections (103) which can be connected to the circuit and which are set up in such a way that they can be released from the circuit when the screw connection is released.

Figure DE102009038168B4_0001
Figure DE102009038168B4_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Stromüberbrückungselement zum lösbaren Schließen eines Stromkreises, insbesondere eines Stromkreises innerhalb eines Energiespeichers für ein Hybrid- und/oder Elektrofahrzeug.The invention relates to a current bridging element for releasably closing a circuit, in particular a circuit within an energy store for a hybrid and / or electric vehicle.

Moderne Kraftfahrzeuge können auch als Hybrid- bzw. Elektrofahrzeuge ausgestaltet werden, das bedeutet als Fahrzeuge, die ganz oder teilweise durch elektrische Energie angetrieben werden. Kraftfahrzeuge mit Hybridantrieb, auch Hybridfahrzeuge genannt, weisen beispielsweise eine Verbrennungsmaschine, eine elektrische Maschine und einen oder mehrere elektrochemische Energiespeicher auf. Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen bestehen allgemein aus einer Brennstoffzelle zur Energiewandlung, einem Tank für flüssige oder gasförmige Energieträger, einem elektrochemischen Energiespeicher und einer elektrischen Maschine für den Antrieb.Modern motor vehicles can also be designed as hybrid or electric vehicles, that is, as vehicles that are wholly or partly powered by electrical energy. Hybrid-powered vehicles, also called hybrid vehicles, have, for example, an internal combustion engine, an electric machine and one or more electrochemical energy stores. Electric vehicles with fuel cells generally consist of a fuel cell for energy conversion, a tank for liquid or gaseous energy carriers, an electrochemical energy storage and an electric machine for the drive.

Die elektrische Maschine des Hybridfahrzeuges ist in der Regel als Starter beziehungsweise Generator und/oder elektrischer Antrieb ausgeführt. Als Starter beziehungsweise Generator ersetzt sie den normalerweise vorhandenen Anlasser und die Lichtmaschine. Bei einer Ausführung als elektrischer Antrieb kann ein zusätzliches Drehmoment, das heißt ein Beschleunigungsmoment, zum Vortrieb des Fahrzeugs von der elektrischen Maschine beigetragen werden. Als Generator ermöglicht sie eine Rekuperation von Bremsenergie und Bordnetzversorgung.The electric machine of the hybrid vehicle is usually designed as a starter or generator and / or electric drive. As a starter or alternator, it replaces the normally available starter and alternator. In an embodiment as an electric drive, an additional torque, that is to say an acceleration torque, can contribute to the propulsion of the vehicle by the electric machine. As a generator, it enables a recuperation of braking energy and onboard power supply.

Bei einem reinen Elektrofahrzeug wird die Antriebsleistung allein durch eine elektrische Maschine bereitgestellt. Beiden Fahrzeugtypen, Hybrid- und Elektrofahrzeug ist gemein, dass große Mengen elektrischer Energie bereitgestellt und transferiert werden müssen.In a pure electric vehicle, the drive power is provided solely by an electric machine. Both vehicle types, hybrid and electric vehicles have in common that large amounts of electrical energy must be provided and transferred.

Die Steuerung des Energieflusses erfolgt über eine Elektronik, allgemein Hybridcontroller genannt. Er regelt unter anderem, ob und in welcher Menge dem Energiespeicher Energie entnommen oder zugeführt werden soll. Die Energieentnahme aus der Brennstoffzelle oder dem Energiespeicher dient allgemein zur Bereitstellung von Antriebsleistung und zur Versorgung des Fahrzeugbordnetzes. Die Energiezuführung dient der Aufladung des Speichers beziehungsweise zur Wandlung von Bremsenergie in elektrische Energie, das heißt dem regenerativen Bremsen. Der Energiespeicher für Hybridanwendungen kann während des Fahrbetriebs wieder aufgeladen werden. Die hierfür benötigte Energie stellt der Verbrennungsmotor bereit.The control of the energy flow via an electronics, commonly called hybrid controller. Among other things, it regulates whether and in what quantity the energy store should be taken or supplied with energy. The energy extraction from the fuel cell or the energy storage is generally used to provide drive power and to supply the vehicle electrical system. The energy supply is used to charge the memory or for the conversion of braking energy into electrical energy, that is the regenerative braking. The energy storage for hybrid applications can be recharged while driving. The energy required for this is provided by the internal combustion engine.

Als Energielieferanten und Speicher für Elektrofahrzeuganwendungen lassen sich beispielsweise Bleibatterien, Doppelschichtkondensatoren, Nickel-Metallhydrid-, Zink/Luft- oder Lithium/Luft, Lithium/Polymer oder Lithium-Ionen-Zellen nutzen. Die Zelle ist in den meisten Fällen in einem gasdichten Metallgehäuse untergebracht. Eine spezielle Möglichkeit der Ausführung bei Lithium-Ionen-Zellen besteht in Form eines Softpacks. Dieser besteht aus der Batteriezelle, welche von einer Folie, typischerweise eine Aluminiumverbundfolienverpackung, umgeben ist.For example, lead-acid batteries, double-layer capacitors, nickel-metal hydride, zinc / air or lithium / air, lithium / polymer or lithium-ion cells can be used as energy suppliers and storage for electric vehicle applications. The cell is housed in most cases in a gas-tight metal housing. A special possibility of implementation in lithium-ion cells is in the form of a soft pack. This consists of the battery cell, which is surrounded by a foil, typically an aluminum composite foil packaging.

Eine wichtige Anforderung an diese Speicher ist es, ein Optimum des Produktes aus Spannung und Strom für eine geforderte Leistung zu finden. In diese Optimierungsbetrachtung gehen Material- und Kostenaspekte ein. Man findet, dass für das vorgesehene Anwendungsfeld eine Systemauslegung weder auf hohe Spannungen noch auf hohe Ströme zielführend ist. Typische Spannungsbereiche für eine optimale Systemauslegung liegen zwischen 100–1000 Volt (V) Maximalspannung, die resultierenden Ströme können im Pulsbetrieb 400 Ampere (A), für besondere Extremanwendungen und für höhere Temperaturbereiche sogar bis zu 550 A erreichen. Kontinuierliche Ströme liegen im Bereich von 80–100 A, können aber gegebenenfalls anwendungsspezifisch auch noch höher liegen. Eine Herabsetzung dieser Ströme zu Gunsten höherer Spannungen ist wie bereits erwähnt aus konstruktiven und kostenbedingten Gründen mit deutlich mehr Aufwand als eine konsequente Systemauslegung auf diese Ströme verbunden.An important requirement of these memories is to find an optimum of the product of voltage and current for a required performance. This optimization consideration includes material and cost aspects. It is found that for the intended field of application, a system design for either high voltages or high currents is not expedient. Typical voltage ranges for optimum system design are between 100-1000 volts (V) maximum voltage, the resulting currents can reach 400 amps (A) in pulsed mode, up to 550 amperes for extreme applications and higher temperature ranges. Continuous currents are in the range of 80-100 A, but may also be higher depending on the application. A reduction of these currents in favor of higher voltages is, as already mentioned, connected to these currents for constructive and cost-related reasons with significantly more effort than a consistent system design.

Im Fehlerfall können Kurzschlussströme größer 4000 Ampere auftreten. Aus Sicherheitsgründen ist es bei Reparaturen, Wartungen oder beispielsweise auch beim Transport äußerst wichtig, den Stromkreis des Speichers zu öffnen. Um eine eventuelle Gefahr für das Wartungspersonal auszuschließen, ist es wichtig den Speicher potentialfrei zu schalten. Das bedeutet, zwischen dem Minus- und dem Pluspol des Speichers darf keine Spannung anliegen. Um den Stromkreis der Hochvoltbatterie zu öffnen, gibt es verschiedene Arten von sogenannten Wartungstrennern. Diese können ein Teil des Stromkreises der Batterie sein. Wenn sie entfernt werden, fehlt somit ein Teil des Stromkreises, und es besteht keine Gefahr für das Arbeiten unter Spannung, da der Speicher vor dem Wiedereinschalten gesichert ist. Am sichersten ist es, wenn sich der Wartungstrenner am Gehäuse des Energiespeichers befindet und ein Öffnen des Speichers erst möglich ist wenn der Wartungstrenner sicher entfernt wurde. Ein Arbeiten innerhalb des Speichers ist ohne gezogenen Wartungstrenner nicht möglich.In the event of a fault, short-circuit currents greater than 4000 amperes may occur. For safety reasons, it is extremely important for repairs, maintenance or even during transport, to open the circuit of the memory. In order to exclude a possible danger for the maintenance personnel, it is important to switch the storage potential free. This means there must be no voltage between the negative and the positive pole of the memory. In order to open the circuit of the high-voltage battery, there are various types of so-called maintenance separators. These can be part of the circuit of the battery. If they are removed, therefore, a part of the circuit is missing, and there is no danger of working under voltage, since the memory is secured before restarting. The safest way is when the maintenance disconnector is located on the housing of the energy storage and opening the memory is only possible when the service disconnector has been safely removed. Working inside the memory is not possible without disconnected disconnector.

Da die beiden Kontakte der Batterie potentialfrei ausgeführt sind, führt die Trennung durch einen Wartungstrenner zu einer Potentialtrennung der HV (Hochvolt) Anschlüsse der Batterie. Dadurch wird die Gefahr eines elektrischen Schlags durch das Berühren der Batteriepole sicher vermieden.Since the two contacts of the battery are designed floating, the separation through a maintenance disconnector leads to a potential separation of the HV (high voltage) terminals of the battery. This will be the Risk of electric shock by touching the battery terminals safely avoided.

Bisher bekannte Wartungstrenner sind Steckverbindungen. Es ist allerdings nicht selbsterklärend, wie diese zu öffnen beziehungsweise zu handhaben sind. Daher besteht eine mögliche ernsthafte Gefährdung durch eventuelle Fehlbedienung. Die bisherigen Wartungstrenner sind alle über eine komplizierte Hebeltechnik zu entfernen. Dabei muss ein Hebel erst in eine Richtung gedrückt werden, anschließend dieser nach hinten/vorn gezogen werden, um ihn dann nach oben/unten hinaus zu entfernen. Diese Technik muss bekannt sein und mehrfach angewendet worden sein, um sicherzustellen, dass bei der Benutzung des Wartungstrenners dieser nicht beschädigt wird und keine Fehlbedienung vorliegt, durch die eine ernsthafte Gefährdung der bedienenden Person entstehen könnte. Die Hauptaufgabe eines Wartungstrenners ist es, die Batterie in kleinere Spannungseinheiten aufzuteilen und den Stromkreis der Hochvoltbatterie zu unterbrechen, so das zwischen dem Minus- und dem Plus-Pol der Batterie keine Spannung mehr anliegt.Previously known maintenance disconnectors are connectors. However, it is not self-explanatory how they are to be opened or handled. Therefore, there is a potential serious threat from possible incorrect operation. The previous service disconnector are all about a complicated lever technology to remove. In this case, a lever must first be pressed in one direction, then this be pulled backwards / forwards, then to remove him up / down to remove. This technique must be known and used several times to ensure that when using the service diverter it is not damaged and there is no faulty operation which could seriously endanger the operator. The main task of a maintenance diverter is to divide the battery into smaller voltage units and to interrupt the circuit of the high-voltage battery, so that no voltage is applied between the negative and the positive pole of the battery.

Aus der DE 666 583 A sind elektrische Zellen bekannt, insbesondere Kraftfahrzeugbatterien mit abnehmbarem Deckel und auswechselbaren Elektroden, deren sämtliche Anschlüsse durch den Deckel hindurchgeführt sind, wobei die Verbindungen der Anschlüsse der einzelnen für sich auswechselbaren Elektroden unabhängig voneinander außerhalb und unabhängig vom Deckel durch leicht lösliche aufgeklemmte Kontakte hergestellt sind und wobei die außerhalb der Zellen befindliche Verbindungen durch Steckkontakte auf die Elektroden aufsteckbar sind.From the DE 666 583 A electrical cells are known, in particular motor vehicle batteries with removable cover and interchangeable electrodes whose all connections are passed through the lid, wherein the connections of the terminals of the individual interchangeable electrodes are made independently and independently of the lid outside by slightly soluble clamped contacts and wherein the connections located outside the cells can be plugged onto the electrodes by means of plug contacts.

Aus der US 2 441 481 A ist eine Batteriezelle mit einem lösbaren Verbindungselement bekannt, das die Elektrodenplatten der Zelle elektrische leitend verbindet.From the US 2 441 481 A a battery cell with a detachable connection element is known, which electrically conductively connects the electrode plates of the cell.

Aus der EP 0 662 730 A1 ist eine mobile Energiezelle bekannt, die aus einer Batterie mit mindestens zwei auf der Oberseite der Batterie angeordneten Anschlusspolen und einem an der Batterie fixierbaren Aufsatz, der eine mit mindestens einem der Anschlusspole elektrisch verbundene selbsttätige Schutzschaltung, einem von außen zugänglichen, mit den Anschlusspolen und der Schutzschaltung elektrisch verbundenen Anschluss sowie einer mit den Anschlusspolen elektrisch verbundene Kontrollvorrichtung aufweist, die Kontrollsignale abgibt, besteht.From the EP 0 662 730 A1 a mobile power cell is known, which consists of a battery with at least two arranged on the top of the battery terminal poles and a fixable to the battery attachment, which is electrically connected to at least one of the terminal poles self-protection circuit, an externally accessible, with the terminal poles and the Protective circuit electrically connected terminal and one of the terminal poles electrically connected control device, which emits control signals exists.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, durch die zum einen eine sichere Unterbrechung eines Stromkreises in einem Energiespeicher gewährleistet wird und durch die zum anderen dieser Stromkreis wieder geschlossen werden kann. Dies führt zu einer hohen Arbeitssicherheit des Bedienpersonals bei der sicheren Trennung des Stromkreises im Speicher für eventuelle Wartungszwecke im und am Speicher bzw. Fahrzeug.The invention is therefore based on the object to provide a device by which a secure interruption of a circuit is ensured in an energy storage and can be closed by the other of this circuit again. This leads to a high level of safety of the operating personnel in the safe separation of the circuit in memory for any maintenance purposes in and on the memory or vehicle.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object is solved by the subject matter of the independent patent claim. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird ein Stromüberbrückungselement zum lösbaren Schließen eines Stromkreises, insbesondere eines Stromkreises innerhalb eines Energiespeichers für ein Hybrid- und/oder Elektrofahrzeug, bereitgestellt, wobei das Stromüberbrückungselement ein Grundelement, welches ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, und ein Schraubverbindungselement aufweist, welches derart ausgestaltet ist, dass eine Schraubverbindung zwischen dem Grundelement und einer Stromleitung des Stromkreises schließbar ist.According to the invention, a current bridging element is provided for releasably closing a circuit, in particular a circuit within an energy store for a hybrid and / or electric vehicle, the current bridging element having a base element comprising an electrically conductive material and a screw connection element configured in such a way is that a screw connection between the base element and a power line of the circuit is closable.

Gemäß einem Beispiel wird ein Verfahren zum lösbaren Schließen eines Stromkreises, insbesondere eines Stromkreises innerhalb eines Energiespeichers für ein Hybrid- und/oder Elektrofahrzeug, bereitgestellt, wobei das Verfahren das Schließen einer Schraubverbindung zwischen einem Grundelement, welches ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, eines Stromüberbrückungselements und einer Stromleitung eines Stromkreises durch ein Schraubverbindungselement aufweist.According to one example, there is provided a method for releasably closing a circuit, in particular a circuit within an energy store for a hybrid and / or electric vehicle, the method comprising closing a threaded connection between a base member comprising an electrically conductive material, a current bypass element, and having a power line of a circuit through a screw connection element.

Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Stromüberbrückungselement für einen Energiespeicher, beispielsweise eine Hochvoltbatterie, (zum Beispiel in einem Automobil bzw. Kraftfahrzeug) geschaffen, welches einen Stromkreis, insbesondere einen Stromkreis in einem Energiespeicher, lösbar schließt. Der Stromkreis kann somit sowohl geschlossen als auch wieder unterbrochen beziehungsweise geöffnet werden, um eine Wartung zu ermöglichen. Bevorzugt kann der zu schließende beziehungsweise zu unterbrechende Stromkreis Teil eines Energiespeichers bzw. einer Hochvoltbatterie, sein. Er kann beispielsweise am Gehäuse angebracht sein und zusätzlich ein Öffnen des Speichers unter Last verhindern. Als Energiespeicher und insbesondere als Energiespeicher für Elektrofahrzeuganwendungen können sich beispielsweise Bleibatterien, Doppelschichtkondensatoren, Nickel-Metallhydrid-, Zink/Luft- oder Lithium/Luft, Lithium/Polymer- oder Lithium-Ionen-Zellen verwendet werden. Die Zelle kann in einem gasdichten Metallgehäuse untergebracht sein. Lithium-Ionen-Zellen können auch in Form eines Softpacks ausgebildet sein. Dieser kann aus der Batteriezelle, welche von einer Folie, typischerweise eine Aluminiumverbundfolienverpackung, umgeben ist, bestehen.According to an exemplary embodiment of the invention, a current bypass element is provided for an energy store, for example a high-voltage battery (for example in an automobile or motor vehicle), which removably connects a circuit, in particular a circuit in an energy store. The circuit can thus be both closed and again interrupted or opened to allow maintenance. Preferably, the circuit to be closed or interrupted can be part of an energy store or a high-voltage battery. For example, it may be attached to the housing and additionally prevent the memory from opening under load. Lead-acid batteries, double-layer capacitors, nickel-metal hydride, zinc / air or lithium / air, lithium / polymer or lithium-ion cells can be used, for example, as energy stores and in particular as energy stores for electric vehicle applications. The cell can be housed in a gas-tight metal housing. Lithium-ion cells may also be in the form of a soft pack. This can consist of the battery cell, which is surrounded by a foil, typically an aluminum laminated foil packaging.

Das Stromüberbrückungselement kann ein Grundelement, welches ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, und ein Schraubverbindungselement aufweisen, welches derart ausgestaltet ist, dass eine Schraubverbindung zwischen dem Grundelement und einer Stromleitung des Stromkreises schließbar ist. Das Grundelement kann als ein Teil des Stromkreises ausgebildet sein. Durch die Schraubverbindung kann das Stromüberbrückungselement sowohl den Stromkreis des Energiespeichers unterbrechen, als auch schließen. Auf diese Weise kann eine sichere Wartung ermöglicht werden, ohne dass die bedienende Person gefährdet wird. Des Weiteren ist eine Schraubverbindung selbst erklärend und kann nur schwierig falsch bedient werden. The current bypass element may comprise a base element comprising an electrically conductive material and a screw connection element which is designed such that a screw connection between the base element and a power line of the circuit can be closed. The base member may be formed as a part of the circuit. Through the screw connection, the current bridging element can interrupt both the circuit of the energy storage, as well as close. In this way, safe maintenance can be made possible without endangering the operator. Furthermore, a screw is self-explanatory and can only be operated incorrectly wrong.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen des Schaltungsüberbrückungselements beschrieben. Diese gelten auch für das Verfahren.Hereinafter, preferred embodiments of the circuit bypass element will be described. These also apply to the procedure.

Die Stromleitung kann eine Stromschiene sein. Unter einer Stromleitung ist eine elektrische Leitung zum Transport von elektrischer Ladung zu verstehen. Üblicherweise ist diese Teil eines elektrischen Stromkreises. Wenn dieser Stromkreis geschlossen ist und eine Stromquelle aufweist, fließt durch die Stromleitung ein elektrischer Strom. Unter einer Stromschiene kann eine starre elektrische Leitung verstanden werden.The power line may be a power rail. Under a power line is an electrical line to transport electrical charge to understand. Usually this is part of an electrical circuit. When this circuit is closed and has a power source, an electric current flows through the power line. Under a busbar, a rigid electrical line can be understood.

Das Schraubverbindungselement kann mit einem Splint, einem Halter oder einer anderen mechanischen Blockiereinrichtung oder einer Lackschicht sicherbar sein. Durch eine solche Sicherung kann ein Verdrehen oder Verschieben des Schraubverbindungselements verhindert werden, solange keine Unterbrechung des Stromkreises gewünscht ist. Des Weiteren kann durch eine solche Sicherung ein Verrutschen des Schraubverbindungselements in Bezug auf das Grundelement verhindert werden.The screw connection element may be securable with a split pin, a holder or another mechanical blocking device or a lacquer layer. By such a fuse, a rotation or displacement of the screw connection element can be prevented, as long as no interruption of the circuit is desired. Furthermore, such securing can prevent slippage of the screw connection member with respect to the base member.

Das Stromüberbrückungselement kann einen Interlock-Kontakt aufweisen, der mit dem Schraubverbindungselement verbunden ist. Der Interlock-Kontakt kann am Ende des Schraubverbindungselements oder in dem Schraubverbindungselement angeordnet sein. Des Weiteren könnte der Interlock-Kontakt auch zwischen dem Grundelement und der Stromleitung des Stromkreises angeordnet sein. Der Interlock-Kontakt kann bevorzugt ein voreilender Interlock sein, welcher mit den Schützen des Stromkreises verbunden ist. Dieser sorgt dafür, dass im Falle des Abmontierens beziehungsweise des Lösens des Wartungstrenners beziehungsweise des Stromüberbrückungselements die Schütze aufgehen, um einen eventuell auftretenden Lichtbogen zu verhindern.The current bypass element may include an interlock contact connected to the threaded fastener. The interlock contact may be located at the end of the threaded fastener or in the threaded fastener. Furthermore, the interlock contact could also be arranged between the base element and the power line of the circuit. The interlock contact may preferably be a leading interlock, which is connected to the contactors of the circuit. This ensures that in the case of dismantling or loosening of the maintenance separator or the current bridging element, the contactors rise to prevent a possibly occurring arc.

Da im Gegensatz zu einem gesteckten Wartungstrenner die Zeitdauer bei einem geschraubten Wartungstrenn erheblich länger ist, bis die HV Verbindung unterbrochen ist, besteht für die Elektronik hinreichend Zeit, um einen möglichen Stromfluss zu unterbrechen und die Bildung eines Lichtbogens im Wartungstrenner zu vermeiden.Since, unlike a plugged-in service disconnector, the length of time for a bolted service disconnect is significantly longer until the HV connection is broken, there is sufficient time for the electronics to interrupt a possible flow of current and avoid arcing in the service disconnector.

Durch voreilende Interlock-Kontakte kann des Weiteren beim Unterbrechen des Stromkreises ein Fehler erkannt und das Gerät beziehungsweise der Stromkreis abgeschaltet werden, um einen möglichen Lichtbogen zu verhindern.Leading interlock contacts furthermore make it possible to detect a fault when the circuit is interrupted and to switch off the device or the circuit in order to prevent a possible arc.

Der Interlock-Kontakt kann des Weiteren in dem Schraubverbindungselement angeordnet sein, wobei, sobald sich das Schraubverbindungselement um ein paar Millimeter bewegt, die Schütze aufgeschaltet werden, um einen eventuell auftretenden Lichtbogen zu verhindern.The interlock contact may further be disposed in the threaded fastener, and as soon as the threaded fastener moves a few millimeters, the contactors are energized to prevent any arc occurring.

Das Stromüberbrückungselement weist erfindungsgemäß Steckverbindungen auf, die mit dem Stromkreis verbindbar sind und die derart eingerichtet sind, dass sie bei einem Lösen der Schraubverbindung von dem Stromkreis lösbar bzw. trennbar sind. Durch diese Steckverbindungen kann eine weitere Sicherung gegen Verdrehen und falsche Bedienung geschaffen werden.According to the invention, the current bridging element has plug connections which can be connected to the circuit and which are set up such that they can be detached or disconnected from the circuit when the screw connection is released. Through these connectors, a further safeguard against twisting and incorrect operation can be created.

Das Stromüberbrückungselement kann bügelförmig ausgestaltet sein. Auf diese Weise kann ein besseres Angreifen des Stromüberbrückungselements erreicht werden.The current bridging element can be configured bow-shaped. In this way, a better attack of the current bypass element can be achieved.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters. In particular, some embodiments of the invention are described with device claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this application that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features belonging to a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features is also possible Subject matters belong.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of presently preferred embodiments. The individual figures of the drawing of this application are merely to be regarded as schematic and not to scale.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Stromüberbrückungselements. 1 shows a schematic representation of a current bypass element.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Stromüberbrückungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows a schematic representation of a current bypass element according to an embodiment of the invention.

3a und 3b zeigen eine schematische Darstellung eines Stromüberbrückungselements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3a and 3b show a schematic representation of a current bypass element according to another embodiment of the invention.

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.The illustrations in the figures are schematic and not to scale. The same or similar components in different figures are provided with the same reference numerals.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Stromüberbrückungselements. Das Stromüberbrückungselement 100 weist ein Grundelement 101 auf, das aus mehreren Einzelteilen besteht. Die Teile des Grundelements werden aus verschiedenen Stromschienen gebildet. Das Stromüberbrückungselement 100 weist des Weiteren ein Schraubverbindungselement 102 auf. Dieses Schraubverbindungselement ist mit dem Grundelement verbunden, wobei Teile des Schraubverbindungselements innerhalb des Grundelements angeordnet sind. Über die Stromschienen beziehungsweise das Grundelement fließt der Strom. Das Grundelement ist nach außen isoliert. Sobald das Schraubverbindungselement, das in diesem Fall aus zwei Teilen besteht und einen T-förmigen Griff aufweist, betätigt wird, und dadurch die Schraubverbindung zwischen dem Grundelement, dem Schraubverbindungselement und einer Stromleitung eines Stromkreises gelöst wird, wird die obere Stromschiene 101a, die Teil des Grundelements ist, entfernt, und somit der Stromfluss unterbrochen. 1 shows a schematic representation of a current bypass element. The current bypass element 100 has a primitive element 101 on, which consists of several parts. The parts of the basic element are formed from different busbars. The current bypass element 100 further includes a threaded fastener 102 on. This screw connection element is connected to the base element, wherein parts of the screw connection element are arranged within the base element. The current flows via the busbars or the basic element. The primitive is isolated to the outside. Once the threaded fastener, which in this case consists of two parts and has a T-shaped handle, is actuated, and thereby the screw connection between the base member, the screw fastener and a power line of a circuit is released, the upper bus bar 101 , which is part of the primitive, removes and thus the current flow is interrupted.

Am Ende des Schraubverbindungselements oder auch zwischen den Stromschienen ist ein voreilender Interlock, welcher mit den Schützen verbunden ist, vorgesehen. Dieser sorgt dafür; dass im Falle der Abmontierung des Stromüberbrückungselements 100 die Schütze aufgehen, um einen eventuell auftretenden Lichtbogen zu verhindern.At the end of the screw connection element or between the busbars, a leading interlock, which is connected to the shooter, is provided. He takes care of that; that in case of dismantling the current bypass element 100 the contactors rise to prevent a possible arc occurring.

Bei der in 2 gezeigten schematischen Darstellung eines Stromüberbrückungselements 100 weist das Stromüberbrückungselement ein Schraubverbindungselement 102 auf, das nur aus einem Teil besteht. Zusätzlich weist das Stromüberbrückungselement Steckverbindungen 103 auf, die zwischen Teilen des Grundelements 101 angeordnet sind. Diese Steckverbindungen werden ebenfalls bei einem Lösen der Schraubverbindung unterbrochen.At the in 2 shown schematic representation of a current bypass element 100 the current bypass element has a screw connection element 102 on, which consists of only one part. In addition, the current bridging element has plug connections 103 on that between parts of the primitive 101 are arranged. These connectors are also interrupted upon release of the screw.

Das Schraubverbindungselement besteht üblicherweise aus einem Teil mit Innengewinde und einem Teil mit Außengewinde. Es kann ein Schraubverbindungselement oder mehrere Schraubverbindungselemente vorgesehen sein. Des Weiteren können ein oder mehrere Steckverbindungen vorgesehen sein.The screw connection element usually consists of a part with internal thread and a part with external thread. There may be provided a screw connection element or a plurality of screw connection elements. Furthermore, one or more plug connections can be provided.

Bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Interlock-Kontakt 104 in dem Teil des Grundelements, der mit dem Schraubverbindungselement 102 verbunden ist. Sobald sich das Schraubverbindungselement um ein paar Millimeter bewegt, werden die Schütze aufgeschaltet, um auch in diesem Fall einen eventuell auftretenden Lichtbogen zu verhindern. Sobald die Schraubverbindung gelöst ist, werden die Steckverbindungen aus der Stromschiene, die auch ein Kabel sein kann, entfernt, und der Stromfluss ist unterbrochen.In this embodiment, the interlock contact is located 104 in the part of the basic element that is connected to the threaded fastener 102 connected is. As soon as the screw connection element moves by a few millimeters, the contactors are switched on, in order to prevent a possible arc occurring in this case as well. Once the screw connection is released, the connectors are removed from the busbar, which can also be a cable, and the current flow is interrupted.

Das Ausführungsbeispiel in den 3a und 3b zeigt ein Stromüberbrückungselement 100, das als ein Bügel ausgebildet ist, aus einer Front- und einer Seitenansicht. Dieses Stromüberbrückungselement weist dieselben Elemente wie die in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele auf.The embodiment in the 3a and 3b shows a current bypass element 100 formed as a bracket, from a front and a side view. This current bypass element has the same elements as those in FIGS 1 and 2 shown embodiments.

Die vollisolierte Stromschiene, die Teil des Grundelements ist und die in jeder Abbildung waagerecht dargestellt ist, kann mit dem Schraubverbindungselement beziehungsweise dem Bügel aus 3a, 3b (beides ebenfalls vollisoliert) fest verbunden sein. Das gesamte System wird als Gesamtsystem Wartungstrenner betrachtet. Auf jedem Griff, beispielsweise ein T-Griff, es kann aber auch ein beliebiger Griff sein, des Schraubverbindungselements kann ein entsprechender Pfeil andeuten, in welche Richtung das System geöffnet wird. Somit ist dieser Wartungstrenner selbsterklärend, sicher und erfüllt seinen Zweck der sicheren Stromunterbrechung.The fully insulated bus bar, which is part of the base element and which is shown horizontally in each figure, can with the screw connection element or the bracket off 3a . 3b (both also fully insulated) firmly connected. The entire system is considered as a total system maintenance separator. On each handle, such as a T-handle, but it can also be any handle, the screw connection element may indicate a corresponding arrow, in which direction the system is opened. Thus, this maintenance diverter is self-explanatory, safe and fulfills its purpose of safe power interruption.

Das hierin beschriebene Stromüberbrückungselement beziehungsweise der Wartungstrenner kann durch eventuelle Fehlbedienung nicht zerstört werden, da eine Fehlbedienung auf Grund der Schraubverbindung eher unwahrscheinlich ist. Auf Grund der Schraubverbindung (bevorzugt mit einer zusätzlichen mechanischen Sicherung) ist dieser Wartungstrenner vibrationsfester als die bisherigen. Der Wartungstrenner ist daher auch leichter zu bedienen als die bisherigen Wartungstrenner, da diese Funktion selbsterklärend ist. Auf Grund der Schraubverbindung beziehungsweise der Gesamtkonstruktion ist dieser Wartungstrenner des Weiteren nicht so leicht zu beschädigen wie die bisherigen Wartungstrenner.The current bridging element or the maintenance disconnector described herein can not be destroyed by possible incorrect operation, since incorrect operation due to the screw connection is unlikely. Due to the screw connection (preferably with an additional mechanical security), this service disconnector is more resistant to vibration than the previous ones. The service disconnector is therefore also easier to use than the previous service disconnector, as this function is self-explanatory. Due to the screw connection or the overall construction, this service disconnector is furthermore not as easy to damage as the previous service disconnector.

Der hier beschrieben Wartungstrenner beziehungsweise das Stromüberbrückungselement ist schraubbar, das bedeutet, er beinhaltet Schraubverbindungen, welche die Funktion des Wartungstrenners steuern. Ebenfalls beinhaltet dieses System einen voreilenden Interlock. Das heißt, beim Entfernen des Wartungstrenners wird über den integrierten Interlock-Kontakt das Steuergerät veranlasst; die Pilotlinie zu öffnen und damit die Schütze abfallen zu lassen. Der Stromkreis wird unterbrochen, damit das Auftreten eines Lichtbogens verhindert wird.The service disconnector or the current bridging element described here can be screwed, that is to say it contains screw connections which control the function of the service disconnector. This system also includes a leading interlock. That is, when removing the service disconnector is caused by the integrated interlock contact the controller; to open the pilot line and thus let the shooter fall off. The circuit is interrupted to prevent the occurrence of an arc.

Claims (5)

Stromüberbrückungselement (100) zum lösbaren Schließen eines Stromkreises innerhalb eines Energiespeichers für ein Hybrid- und/oder Elektrofahrzeug, das Stromüberbrückungselement aufweisend: – ein Grundelement (101), welches ein elektrisch leitfähiges Material aufweist, und – ein Schraubverbindungselement (102), welches derart ausgestaltet ist, dass eine Schraubverbindung zwischen dem Grundelement und einer Stromleitung des Stromkreises schließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromüberbrückungselement (100) Steckverbindungen (103) aufweist, die mit dem Stromkreis verbindbar sind und die derart eingerichtet sind, dass sie bei einem Lösen der Schraubverbindung von dem Stromkreis lösbar sind.Current bridging element ( 100 ) for releasably closing a circuit within an energy store for a hybrid and / or electric vehicle, the current bypass element comprising: - a basic element ( 101 ), which comprises an electrically conductive material, and - a screw connection element ( 102 ), which is designed such that a screw connection between the base element and a power line of the circuit is closable, characterized in that the current bridging element ( 100 ) Plug connections ( 103 ), which are connectable to the circuit and which are arranged such that they are releasable upon release of the screw from the circuit. Stromüberbrückungselement (100) nach Anspruch 1, wobei die Stromleitung eine Stromschiene ist.Current bridging element ( 100 ) according to claim 1, wherein the power line is a bus bar. Stromüberbrückungselement (100) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Schraubverbindungselement (102) mit einem Splint, einem Halter oder einer anderen mechanischen Blockiereinrichtung oder einer Lackschicht sicherbar ist.Current bridging element ( 100 ) according to one of claims 1 or 2, wherein the screw connection element ( 102 ) is securable with a split pin, a holder or other mechanical blocking device or a lacquer layer. Stromüberbrückungselement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Stromüberbrückungselement einen Interlock-Kontakt aufweist, der mit dem Schraubverbindungselement (102) verbunden ist.Current bridging element ( 100 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the current bridging element has an interlock contact which is connected to the screw connection element ( 102 ) connected is. Stromüberbrückungselement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Stromüberbrückungselement bügelförmig ausgestaltet ist.Current bridging element ( 100 ) according to one of claims 1 to 4, wherein the current bridging element is configured bow-shaped.
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