WO2013113643A1 - Hochvoltsteckverbindersystem, batterie und kraftfahrzeug - Google Patents

Hochvoltsteckverbindersystem, batterie und kraftfahrzeug Download PDF

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WO2013113643A1
WO2013113643A1 PCT/EP2013/051528 EP2013051528W WO2013113643A1 WO 2013113643 A1 WO2013113643 A1 WO 2013113643A1 EP 2013051528 W EP2013051528 W EP 2013051528W WO 2013113643 A1 WO2013113643 A1 WO 2013113643A1
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voltage connector
voltage
housing
battery
housing seal
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Claus Gerald Pflueger
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Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
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Robert Bosch GmbH
Samsung SDI Co Ltd
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5202—Sealing means between parts of housing or between housing part and a wall, e.g. sealing rings
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    • H01R13/46—Bases; Cases
    • H01R13/53—Bases or cases for heavy duty; Bases or cases for high voltage with means for preventing corona or arcing
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a high-voltage connector system comprising a housing seal with a recess and a high-voltage connector with an electrical conductor. Furthermore, the invention relates to a battery with the high-voltage connector system according to the invention and a motor vehicle with the battery.
  • Lithium-ion cells have at least one positive and one negative electrode (cathode or anode), the lithium-ion (Li +) reversible on (intercalation) or outsource (deintercalation) can.
  • FIG. 1 shows how individual battery cells 10 can be combined to form battery modules 12 and then batteries 14. This is not done by one
  • a battery module 12 and a battery 14 consist of at least two battery cells 10, the terms battery 14 and
  • Battery module 12 are often used interchangeably.
  • the electrical voltage of a battery 14 is for example between 120 and 600 volts
  • the individual battery cells 10 of a battery 14 are normally disposed within a housing, the battery housing. Due to the system, this housing has several electrical interfaces. At present, low-voltage and high-voltage connectors (colloquially plugs, actually built-in plugs or sockets) are used as interfaces in the housing.
  • low-voltage and high-voltage connectors colloquially plugs, actually built-in plugs or sockets
  • Tightness classes IP6K9K and IP6K7 meet.
  • the low-voltage connectors can also be integrated into the housing seal according to the prior art. In this case, the required tightness is ensured both in the mated and unmated state of the low-voltage connector.
  • High-voltage connectors have hitherto generally been attached to the housing as separate components. These high-voltage connectors meet the
  • High-voltage connectors in the form of a built-in connector and a clutch comprises.
  • the mounting plug is firmly mounted to a housing while in the
  • a high-voltage connector system is provided. This includes a housing seal with a recess and a
  • High-voltage connector passed through a recess of the housing seal is. This is done in such a way that the housing seal surrounds the high-voltage connector.
  • the high-voltage connector system is understood to mean a combination of a housing seal and a high-voltage connector.
  • the high-voltage connector and thus the conductor are designed to be suitable for high-voltage systems, preferably greater than a voltage of 400 V (usually up to 2.75 kV).
  • a voltage of 400 V usually up to 2.75 kV.
  • High-voltage connector preferably designed to be suitable for high currents greater than 700 A (usually up to several 1000 A) and therefore has a good electrical conductivity.
  • the head of the high-voltage connector can in principle be a male or female contact pin, so that the high-voltage connector a
  • the high-voltage connector may comprise any number of conductors, preferably comprises a
  • High-voltage connector a plurality of conductors, in particular two conductors, so that two or more poles are passed through the housing seal.
  • the housing seal is circumferential, so closed in itself, so that the housing seal is particularly adapted to a transition or gap between two different housing parts, ie, for. B. seal the transition between two housing halves of a housing all around.
  • the housing halves are in particular the halves of a
  • the high-voltage connector is through a recess of the
  • the high-voltage connector system according to the invention has the advantage that no separate high-voltage connectors need be attached to the housing, thus eliminating the need to install the high-voltage connectors and the separate sealing of the high-voltage connectors
  • the housing for the high-voltage connectors does not have to be provided with corresponding openings, it can also be made up of two identical parts High-voltage connectors are tight when plugged in as well as unplugged.
  • High-voltage connector on a groove in which the housing seal is located.
  • the groove is also preferably formed around the high-voltage connector around the circumference, so that the housing seal extends around the plug within the groove.
  • the high-voltage connector is formed divisible, so that a part of the high-voltage connector, which forms a side surface of the groove, is removable.
  • the high-voltage connector preferably has a dividing plane which runs through the groove bottom and divides the high-voltage connector down to the conductor.
  • the division plane preferably runs normal to the longitudinal extent of the conductor.
  • the insulation encloses the conductor around the circumference, so that the conductor is insulated in the radial direction.
  • the isolation can in particular a
  • a secondary seal for. B. a sealing ring, in particular an O-ring arranged.
  • the secondary seal surrounds the conductor and is clamped between the conductor and the insulation.
  • a connector jacket Adjacent to the insulation, a connector jacket is preferably arranged. The connector sheath represents the plug geometry and thus realizes a contact protection of the conductor. It also ensures that only the right plug or the right coupling can be plugged with the high-voltage connector.
  • High-voltage connector one shield.
  • the shield is preferably applied to the connector shell and surrounds the high-voltage connector.
  • the shield is adapted to one of the housing seal
  • High-voltage connector sheathed on both sides of the seal by a shield.
  • a low-voltage feedthrough is integrated in the high-voltage connector.
  • the high-voltage connector thus serves not only to carry out a high-voltage connector through the housing seal, but also to carry out a low-voltage connector.
  • the high-voltage connector is designed so that a strain relief is integrated, so that tensile forces of the connected cable can be absorbed by the strain relief.
  • a complementary high-voltage connector which is designed to be plugged together with the high-voltage connector.
  • the conductor of the complementary high-voltage connector is a female contact pin when the contact pin of the high-voltage connector is a male contact pin and vice versa.
  • the housing seal seals in particular a transition between two housing parts z. B. two housing halves of the battery case around the circumference.
  • the battery is a lithium-ion battery having a plurality of lithium-ion battery cells (secondary cells). Lithium-ion battery cells are characterized by high energy and power densities.
  • a motor vehicle comprising the battery according to the invention is made available, wherein the battery is generally provided for feeding an electric drive system of the motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a battery cell, a battery module and a battery
  • FIG. 2 is a sectional view of the high-voltage connector system
  • Figure 3 is a plan view of the high-voltage connector system
  • Figure 4 is a three-dimensional view of a housing seal.
  • FIG. 1 has already been discussed to explain the state of the art
  • Figure 2 shows a sectional view of the invention
  • Hochvoltsteckverbindersystems with a housing seal 28 and a high-voltage connector in the installed state between an upper housing part 16 and a lower housing part 17.
  • the sectional plane extends through the center line of an illustrated and not cut rotationally symmetrical electrical conductor 18.
  • the high-voltage connector comprises two electrical conductors 18, which are passed through the housing seal 28.
  • the high-voltage connector shown is divisible, so that a part of the high-voltage connector, which forms a side surface of the groove, is removable.
  • a first insulation 22 and a second insulation 23 form the insulation.
  • the connector shell is formed in two parts by the first connector shell 20 and the second connector shell 21, as well as the shield, which includes a first shield 24 and a second shield 25.
  • the removable part is formed in this case of the second connector shell 21 with the second shield 25.
  • the first insulation 22 encloses the conductors 18, so that they are very high
  • Strains are mutually insulated and relative to the housing seal 28 and the housing.
  • the housing seal 28 surrounds the
  • secondary seals 26 are arranged, which may be formed as O-ring seals and may also extend in grooves.
  • the secondary seals 26 seal the transitions between the first insulation 22 and the conductors 18 in the conductor longitudinal direction.
  • a side surface of the groove is formed by the first connector shell 20, which rests against the first insulation 22 and this partially enveloped.
  • the first connector shell 20 forms the plug geometry of
  • High-voltage connector ensures that only suitable complementary high-voltage connectors can be plugged. Outside at the first
  • Plug casing 20 adjacent is the first (in this case outer)
  • Shield 24 is arranged, which surrounds the connector shell and thus the high-voltage connector.
  • the illustrated in the drawing left of the housing seal 28 part of the high-voltage connector is constructed similarly.
  • the second insulation 23 surrounds the conductors 18 and the second plug casing 21 surrounds the second insulation 23.
  • Seals, such as the secondary seals 26 shown in the right-hand part of the drawing, can be dispensed with, since the interior of the
  • Housing (left in Figure 2) is already sealed by the side seals 26 from outside the housing (right in Figure 2). Outside the second connector shell 21 fitting the second shield 25 arranged, which the second connector shell 21 and thus the
  • High-voltage connector formed divisible. In this case, the
  • Housing seal 28 are pushed laterally into the groove of the high-voltage connector in the absence of plug casing 21, and then fixed with the second connector shell 21.
  • Plug casing 21 may, for example, be positively or frictionally connected to the second insulation 23.
  • the high-voltage connector system is squeezed by the upper housing part 16 and the lower housing part 17 so that the housing seal 28 is compressed and at the same time the shields 24, 25 are contacted.
  • FIG. 3 shows a top view from the right onto that known from FIG
  • High-voltage connector system The conductors 18 are insulated from each other by the insulation 22. Furthermore, the high-voltage connector can be used to realize in addition to the high-voltage bushings and low-voltage bushings 19 through the high-voltage connector. These are also isolated by the insulation 22 of the conductors 18.
  • FIG. 4 shows a housing seal 28.
  • the housing seal 28 is designed to run all around and in a closed manner, so that these are
  • the housing seal 28 also has a recess 30. Die
  • Recess 30 is adapted to abut on a, passed through it, high-voltage connector around the circumference and to encompass this.

Landscapes

  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Abstract

Es wird ein Hochvoltsteckverbindersystem beschrieben. Dieses umfasst eine Gehäusedichtung (28) mit einer Ausnehmung (30) und einen Hochvoltsteckverbinder mit einem elektrischen Leiter (18), wobei der Hochvoltsteckverbinder durch die Ausnehmung (30) der Gehäusedichtung (28) geführt ist, derart, dass die Gehäusedichtung (28) den Hochvoltsteckverbinder anliegend umgreift. Ferner werden eine Batterie (14) mit dem Hochvoltsteckverbindersystem und ein Kraftfahrzeug umfassend die Batterie (14) vorgeschlagen.

Description

Beschreibung
Titel
Hochvoltsteckverbindersvstem, Batterie und Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochvoltsteckverbindersystem umfassend eine Gehäusedichtung mit einer Ausnehmung und einen Hochvoltsteckverbinder mit einem elektrischen Leiter. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterie mit dem erfindungsgemäßen Hochvoltsteckverbindersystem und ein Kraftfahrzeug mit der Batterie.
Stand der Technik
Es zeichnet sich ab, dass in Zukunft sowohl bei stationären Anwendungen, wie Windkraftanlagen, in Kraftfahrzeugen, die als Hybrid- oder Elektrokraftfahrzeuge ausgelegt sind, als auch bei Elektronikgeräten, wie Laptops oder Mobiltelefonen, neue Batteriesysteme zum Einsatz kommen werden, an die sehr hohe
Anforderungen bezüglich Zuverlässigkeit, Sicherheit, Leistungsfähigkeit und Lebensdauer gestellt werden.
In Fahrzeugen mit zumindest teilweisem elektrischen Antrieb kommen elektrische Energiespeicher zum Einsatz, um die elektrische Energie für den Elektromotor, welcher den Antrieb unterstützt bzw. als Antrieb dient, zu speichern. In den Fahrzeugen der neuesten Generation finden hierbei sogenannte Lithium-Ionen-Batterien Verwendung. Diese zeichnen sich unter anderem durch hohe Energiedichten und eine äußerst geringe Selbstentladung aus. Lithium-Ionen-Zellen besitzen mindestens eine positive und eine negative Elektrode (Kathode bzw. Anode), die Lithium-Ionen (Li+) reversibel ein- (Interkalation) oder wieder auslagern (Deinterkalation) können.
Figur 1 zeigt, wie einzelne Batteriezellen 10 zu Batteriemodulen 12 und dann zu Batterien 14 zusammengefasst werden können. Dies erfolgt durch eine nicht dargestellte Parallel- oder Reihenschaltung der Pole der Batteriezellen 10. Dabei bestehen per Definition ein Batteriemodul 12 bzw. eine Batterie 14 aus mindestens zwei Batteriezellen 10, wobei die Begriffe Batterie 14 und
Batteriemodul 12 oft synonym verwendet werden. Die elektrische Spannung einer Batterie 14 beträgt beispielsweise zwischen 120 und 600 Volt
Gleichspannung.
Die einzelnen Batteriezellen 10 einer Batterie 14 sind normalerweise innerhalb eines Gehäuses, dem Batteriegehäuse, angeordnet. Systembedingt besitzt dieses Gehäuse mehrere elektrische Schnittstellen. Momentan werden als Schnittstellen Nieder- und Hochvoltsteckverbinder (umgangssprachlich Stecker, eigentlich Einbaustecker oder Buchsen) in das Gehäuse eingesetzt. Das
Gehäuse muss für den Einsatz in einem Straßenfahrzeug derzeit die
Dichtheitsklassen IP6K9K und IP6K7 erfüllen. Die Niedervoltsteckverbinder lassen sich gemäß dem Stand der Technik auch in die Gehäusedichtung integrieren. Dabei wird die geforderte Dichtheit sowohl im gesteckten wie im ungesteckten Zustand des Niedervoltsteckverbinders sichergestellt. Die
Hochvoltsteckverbinder wurden bislang in der Regel als separate Bauteile an das Gehäuse angebracht. Diese Hochvoltsteckverbindungen erfüllen die
Dichtheitsanforderungen im gesteckten Zustand.
Aus der DE 10 2009 043 516 A1 ist ein Hochvoltsteckverbindersystem zur Montage an einem Gehäuse bekannt, welches ein Paar von
Hochvoltsteckverbindern in Form eines Einbausteckers und einer Kupplung umfasst. Der Einbaustecker ist fest an ein Gehäuse montierbar, während in die
Kupplung zwei elektrische Leiter geführt sind. Der Übergang zwischen den beiden Leitern und dem Gehäuse der Kupplung ist mittels Dichtungen
abgedichtet. Ebenso wird im gesteckten Zustand der Übergang zwischen Stecker und Buchse mittels einer Dichtung abgedichtet.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Hochvoltsteckverbindersystem zur Verfügung gestellt. Dieses umfasst eine Gehäusedichtung mit einer Ausnehmung und einen
Hochvoltsteckverbinder mit einem elektrischen Leiter, wobei der
Hochvoltsteckverbinder durch eine Ausnehmung der Gehäusedichtung geführt ist. Dies erfolgt derart, dass die Gehäusedichtung den Hochvoltsteckverbinder umgreift.
Unter dem erfindungsgemäßen Hochvoltsteckverbindersystem wird eine Kombination aus einer Gehäusedichtung und einem Hochvoltsteckverbinder verstanden. Der Hochvoltsteckverbinder und somit der Leiter sind dazu ausgebildet, für Hochvoltsysteme, bevorzugt größer einer Spannung von 400 V (in der Regel bis zu 2,75 kV) geeignet zu sein. Zudem ist der
Hochvoltsteckverbinder bevorzugt dazu ausgebildet, für hohe Ströme größer 700 A (in der Regel bis zu mehreren 1000 A) geeignet zu sein und besitzt deshalb eine gute elektrische Leitfähigkeit.
Der Leiter des Hochvoltsteckverbinders kann prinzipiell ein männlicher oder weiblicher Kontaktstift sein, so dass der Hochvoltsteckverbinder ein
Einbaustecker oder eine Buchse ist. Prinzipiell kann der Hochvoltsteckverbinder eine beliebige Anzahl an Leitern umfassen, bevorzugt umfasst ein
Hochvoltsteckverbinder mehrere Leiter, insbesondere zwei Leiter, so dass zwei oder mehr Pole durch die Gehäusedichtung hindurchgeführt werden. In der Regel ist die Gehäusedichtung rundumlaufend, also in sich geschlossen ausgeführt, so dass die Gehäusedichtung insbesondere dazu ausgebildet ist, einen Übergang oder Spalt zwischen zwei verschiedenen Gehäuseteilen, also z. B. den Übergang zwischen zwei Gehäusehälften eines Gehäuses ringsum abzudichten. Die Gehäusehälften sind insbesondere die Hälften eines
Batteriegehäuses. Der Hochvoltsteckverbinder ist durch eine Ausnehmung der
Gehäusedichtung hindurchgeführt, so dass diese insbesondere ringsum an den Hochvoltsteckverbinder anliegt. Manchmal werden solche Gehäusedichtungen auch mit dem englischen Begriff„wind ow gasket" bezeichnet. Das erfindungsgemäße Hochvoltsteckverbindersystem hat den Vorteil, dass an das Gehäuse keine separaten Hochvoltsteckverbinder mehr angebracht werden müssen. Damit entfallen auch die Montage der Hochvoltsteckverbinder und die separate Abdichtung der Hochvoltsteckverbinder. Da das Gehäuse für die Hochvoltsteckverbinder nicht mit entsprechenden Öffnungen versehen werden muss, kann es auch aus zwei Gleichteilen aufgebaut werden. Die Hochvoltsteckverbinder sind sowohl im gesteckten wie auch im ungesteckten Zustand dicht.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der
Hochvoltsteckverbinder eine Nut auf, in welcher die Gehäusedichtung liegt.
Durch die Nut ist die Position des Hochvoltsteckverbinders relativ zur
Gehäusedichtung fixiert. Zudem schafft die Nut einen Raum für die
Gehäusedichtung, so dass der Hochvoltsteckverbinder von den Gehäuseteilen, z. B. den Gehäusehälften, mitgeklemmt werden kann. Die Nut ist ferner bevorzugt um den Hochvoltsteckverbinder rundumlaufend ausgebildet, so dass die Gehäusedichtung um den Stecker innerhalb der Nut verläuft.
Ferner bevorzugt ist der Hochvoltsteckverbinder teilbar ausgebildet, so dass ein Teil des Hochvoltsteckverbinders, welcher eine Seitenfläche der Nut ausbildet, entfernbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine leichtere Montage des
Hochvoltsteckverbinders mit der Gehäusedichtung erreicht. So kann die
Gehäusedichtung seitlich in die Nut geschoben werden. Anschließend wird der Teil des Hochvoltsteckverbinders, welcher die eine Seitenfläche der Nut ausbildet, mit dem restlichen Hochvoltsteckverbinder zusammengesetzt, so dass die Gehäusedichtung innerhalb der Nut liegt. Zur Umsetzung dieser Variante weist der Hochvoltsteckverbinder bevorzugt eine Teilungsebene auf, welche durch den Nutgrund verläuft und den Hochvoltsteckverbinder bis auf den Leiter teilt. Die Teilungsebene verläuft bevorzugt normal zur Längsausdehnung des Leiters.
Zwischen Leiter und Gehäusedichtung ist bevorzugt eine Isolierung angeordnet. Die Isolierung umschließt den Leiter rundumlaufend, so dass der Leiter in radialer Richtung isoliert ist. Die Isolierung kann insbesondere eine
Keramikisolierung sein.
Zwischen der Isolierung und dem Leiter ist vorzugsweise eine Nebendichtung, z. B. ein Dichtring, insbesondere ein O-Ring angeordnet. In der Regel umgreift die Nebendichtung den Leiter und ist zwischen Leiter und Isolierung geklemmt. Dadurch ist der Übergang zwischen Leiter und Isolierung in Leiterlängsrichtung auch im ungesteckten Zustand abgedichtet. An die Isolierung anliegend ist bevorzugt eine Steckerummantelung angeordnet. Die Steckerummantelung stellt die Steckergeometrie dar und verwirklicht so einen Berührschutz des Leiters. Weiterhin gewährleistet sie, dass mit dem Hochvoltsteckverbinder nur der passende Stecker oder die passende Kupplung gesteckt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst der
Hochvoltsteckverbinder eine Schirmung. Die Schirmung liegt bevorzugt an der Steckerummantelung an und ummantelt den Hochvoltsteckverbinder. Bevorzugt ist die Schirmung dazu ausgebildet ist, ein von der Gehäusedichtung
abzudichtendes Gehäuse zu kontaktieren. Ferner bevorzugt ist der
Hochvoltsteckverbinder an beiden Seiten der Dichtung von einer Schirmung ummantelt.
Bevorzugt ist eine Niedervoltdurchführung in den Hochvoltsteckverbinder integriert. Der Hochvoltsteckverbinder dient somit nicht nur zur Durchführung eines Hochvoltsteckverbinders durch die Gehäusedichtung, sondern auch zur Durchführung eines Niedervoltsteckverbinders.
Ferner bevorzugt ist der Hochvoltsteckverbinder so ausgeführt, dass eine Zugentlastung mit integriert ist, so dass Zugkräfte der angeschlossenen Kabel von der Zugentlastung aufgenommen werden können.
Ferner wird ein komplementärer Hochvoltsteckverbinder vorgeschlagen, welcher dazu ausgebildet ist, mit dem Hochvoltsteckverbinder zusammengesteckt zu werden. Der Leiter des komplementären Hochvoltsteckverbinders ist ein weiblicher Kontaktstift, wenn der Kontaktstift des Hochvoltsteckverbinders ein männlicher Kontaktstift ist und umgekehrt.
Ferner wird eine Batterie umfassend das erfindungsgemäße
Hochvoltsteckverbindersystem zur Verfügung gestellt. Die Gehäusedichtung dichtet insbesondere einen Übergang zwischen zwei Gehäuseteilen z. B. zwei Gehäusehälften des Batteriegehäuses rundumlaufend ab. Bevorzugt ist die Batterie eine Lithium-Ionen-Batterie mit einer Mehrzahl an Lithium-Ionen-Batteriezellen (Sekundärzellen). Lithium-Ionen-Batteriezellen zeichnen sich durch hohe Energie- und Leistungsdichten aus.
Ferner wird ein Kraftfahrzeug umfassend die erfindungsgemäße Batterie zur Verfügung gestellt, wobei die Batterie in der Regel zur Speisung eines elektrischen Antriebssystems des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung beschrieben.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Batteriezelle, ein Batteriemodul und eine Batterie,
Figur 2 eine Schnittdarstellung des Hochvoltsteckverbindersystems,
Figur 3 eine Draufsicht auf das Hochvoltsteckverbindersystem, und
Figur 4 eine dreidimensionale Ansicht einer Gehäusedichtung.
Auf Figur 1 wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen
Hochvoltsteckverbindersystems mit einer Gehäusedichtung 28 und einem Hochvoltstecker im eingebauten Zustand zwischen einem Gehäuseoberteil 16 und einem Gehäuseunterteil 17. Die Schnittebene verläuft durch die Mittenlinie eines dargestellten und nicht geschnittenen rotationssymmetrischen elektrischen Leiters 18. Wie in Figur 3 ersichtlich, umfasst der Hochvoltsteckverbinder zwei elektrische Leiter 18, welche durch die Gehäusedichtung 28 hindurchgeführt sind. Der dargestellte Hochvoltsteckverbinder ist teilbar ausgebildet, so dass ein Teil des Hochvoltsteckverbinders, welcher eine Seitenfläche der Nut ausbildet, entfernbar ist. Im gezeigten Fall bilden eine erste Isolierung 22 und eine zweite Isolierung 23 die Isolierung. Auch die Steckerummantelung ist durch die erste Steckerummantelung 20 und die zweite Steckerummantelung 21 zweiteilig ausgebildet, ebenso die Schirmung, welche eine erste Schirmung 24 und eine zweite Schirmung 25 umfasst. Der entfernbare Teil wird in diesem Fall von der zweiten Steckerummantelung 21 mit der zweiten Schirmung 25 gebildet. Die erste Isolierung 22 umhüllt die Leiter 18, so dass diese auch bei sehr hohen
Spannungen gegenseitig und gegenüber der Gehäusedichtung 28 sowie dem Gehäuse isoliert sind. Die Gehäusedichtung 28 umgreift den
Hochvoltsteckverbinder innerhalb einer um den Hochvoltsteckverbinder umlaufenden Nut, wobei die erste Isolierung 22 den Nutgrund bildet. Zwischen jedem Leiter 18 und der ersten Isolierung 22 sind Nebendichtungen 26 angeordnet, welche als O-Ring Dichtungen ausgeformt sein und ebenfalls in Nuten verlaufen können. Die Nebendichtungen 26 dichten die Übergänge zwischen der ersten Isolierung 22 und den Leitern 18 in Leiterlängsrichtung ab. Eine Seitenfläche der Nut wird von der ersten Steckerummantelung 20 gebildet, welche an der ersten Isolierung 22 anliegt und diese teilweise umhüllt. Die erste Steckerummantelung 20 bildet die Steckergeometrie des
Hochvoltsteckverbinders, und stellt sicher, dass nur passende komplementäre Hochvoltsteckverbinder gesteckt werden können. Außen an die erste
Steckerummantelung 20 anliegend ist die erste (in diesem Fall äußere)
Schirmung 24 angeordnet, welche die Steckerummantelung und somit den Hochvoltsteckverbinder umhüllt.
Der in der Zeichnung links von der Gehäusedichtung 28 dargestellte Teil des Hochvoltsteckverbinders ist ähnlich aufgebaut. Die zweite Isolierung 23 ummantelt die Leiter 18 und die zweite Steckerummantelung 21 ummantelt die zweite Isolierung 23. Dichtungen, wie die im rechten Teil der Zeichnung ersichtlichen Nebendichtungen 26, können entfallen, da das Innere des
Gehäuses (links in der Figur 2) bereits durch die Nebendichtungen 26 vom Bereich außerhalb des Gehäuses (rechts in der Figur 2) abgedichtet ist. Außen an die zweite Steckerummantelung 21 anliegend ist die zweite Schirmung 25 angeordnet, welche die zweite Steckerummantelung 21 und somit den
Hochvoltsteckverbinder umhüllt. Durch diesen Aufbau ist der
Hochvoltsteckverbinder teilbar ausgebildet. In diesem Fall kann die
Gehäusedichtung 28 bei nicht vorhandener Steckerummantelung 21 seitlich in die Nut des Hochvoltsteckverbinders geschoben werden, und anschließend mit der zweiten Steckerummantelung 21 fixiert werden. Die zweite
Steckerummantelung 21 kann beispielsweise form- oder reibschlüssig mit der zweiten Isolierung 23 verbunden sein.
Das Hochvoltsteckverbindersystem wird von dem Gehäuseoberteil 16 und dem Gehäuseunterteil 17 so gequetscht, dass die Gehäusedichtung 28 komprimiert wird und gleichzeitig die Schirmungen 24, 25 kontaktiert werden.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht von rechts auf das aus Figur 2 bekannte
Hochvoltsteckverbindersystem. Die Leiter 18 sind durch die Isolierung 22 voneinander isoliert. Ferner kann der Hochvoltsteckverbinder dazu genutzt werden, neben den Hochvoltdurchführungen auch Niedervoltdurchführungen 19 durch den Hochvoltsteckverbinder zu realisieren. Diese sind ebenfalls durch die Isolierung 22 von den Leitern 18 isoliert.
Figur 4 zeigt eine Gehäusedichtung 28. Die Gehäusedichtung 28 ist rundumlaufend und in sich geschlossen ausgebildet, so dass diese
beispielsweise den Übergang zwischen zwei Gehäuseteilen abdichtet. Die Gehäusedichtung 28 verfügt zudem über eine Ausnehmung 30. Die
Ausnehmung 30 ist dazu ausgebildet, an einem, durch sie hindurchgeführten, Hochvoltsteckverbinder rundumlaufend anzuliegen und diesen zu umgreifen.

Claims

Ansprüche
1 . Hochvoltsteckverbindersystem umfassend eine Gehäusedichtung (28) mit einer Ausnehmung (30) und einen Hochvoltsteckverbinder mit einem elektrischen Leiter (18), wobei der Hochvoltsteckverbinder durch die
Ausnehmung (30) der Gehäusedichtung (28) geführt ist, derart, dass die Gehäusedichtung (28) den Hochvoltsteckverbinder umgreift.
2. Hochvoltsteckverbindersystem nach Anspruch 1 , wobei der
Hochvoltsteckverbinder eine Nut aufweist, in welcher die Gehäusedichtung (28) liegt.
3. Hochvoltsteckverbindersystem nach Anspruch 2, wobei der
Hochvoltsteckverbinder teilbar ausgebildet ist, so dass ein Teil des
Hochvoltsteckverbinders, welcher eine Seitenfläche der Nut ausbildet, entfernbar ist.
4. Hochvoltsteckverbindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Isolierung (22, 23) zwischen dem elektrischen Leiter (18) und der Gehäusedichtung (28) angeordnet ist.
5. Hochvoltsteckverbindersystem nach Anspruch 4, wobei die Isolierung (22, 23) eine Keramikisolierung ist.
6. Hochvoltsteckverbindersystem nach einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei zwischen der Isolierung (22, 23) und dem elektrischen Leiter (18) eine Nebendichtung (26) angeordnet ist
7. Hochvoltsteckverbindersystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei an der Isolierung (22, 23) anliegend eine Steckerummantelung (20, 21 ) angeordnet ist.
8. Hochvoltsteckverbindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hochvoltsteckverbinder eine Schirmung (24, 25) umfasst.
9. Hochvoltsteckverbindersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Niedervoltdurchführung (19) in den Hochvoltsteckverbinder integriert ist.
10. Batterie (14) umfassend das Hochvoltsteckverbindersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
1 1 . Kraftfahrzeug umfassend die Batterie (14) nach Anspruch 10.
PCT/EP2013/051528 2012-02-01 2013-01-28 Hochvoltsteckverbindersystem, batterie und kraftfahrzeug Ceased WO2013113643A1 (de)

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