本發(fā)明涉及一種用于在第一電氣部件與第二電氣部件之間傳輸電能和/或數(shù)據(jù)的電連接裝置，該第一電氣部件設(shè)置在與參考電位電連接的第一殼體中，并且第二電氣部件設(shè)置在與參考電位電連接的第二殼體中。此外本發(fā)明涉及一種具有電連接裝置的車載電氣系統(tǒng)和具有車載電氣系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車。

背景技術(shù)：

電連接裝置可以構(gòu)成為電纜，并且用于在各電氣部件之間傳輸能量和/或數(shù)據(jù)。這種電氣部件可以是機(jī)動(dòng)車的車載電氣系統(tǒng)的部件，例如用于提供電能的電蓄能器、控制器、通信裝置、顯示元件或電動(dòng)機(jī)。

電連接裝置或者電纜通常包括電導(dǎo)體例如金屬絲或者絞合線。由于電磁兼容性(EMV)，電導(dǎo)體通常具有屏蔽件。從而能避免不期望的電影響或電磁影響，例如電場(chǎng)或電磁場(chǎng)的耦合輸入或者輻射出。為此，屏蔽件在電纜的兩端上與參考電位例如機(jī)動(dòng)車的參考電位連接。

由此得到如下缺點(diǎn)：通過不受控的電流流動(dòng)經(jīng)過導(dǎo)體的屏蔽件，會(huì)產(chǎn)生所謂的接地回路，所述電流本身會(huì)造成電磁兼容性的干擾。在與汽車接地的連接有故障時(shí)或者說在接地連接有故障時(shí)，在此時(shí)高的電流會(huì)這樣流動(dòng)，使得會(huì)發(fā)生對(duì)機(jī)動(dòng)車的損害。這主要在通過電線傳輸高壓能量時(shí)是有問題的，因?yàn)殡姷母邏翰考ǔ？梢跃哂懈叩碾娏飨暮?或提供高的電流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)一種電連接裝置，借助于該電連接裝置能安全且可靠地避免接地回路和電流不受控的流動(dòng)。

該目的按本發(fā)明通過具有按相應(yīng)獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的電連接裝置、車載電氣系統(tǒng)以及機(jī)動(dòng)車解決。本發(fā)明的有利的實(shí)施形式是從屬權(quán)利要求、說明書以及附圖的主題。

具有電導(dǎo)體的按本發(fā)明的電連接裝置用于在第一電氣部件與第二電氣部件之間傳輸電能和/或數(shù)據(jù)，該第一電氣部件設(shè)置在第一殼體中，該第二電氣部件設(shè)置在第二殼體中，其中，第一殼體與參考電位電連接并且第二殼體與參考電位電連接。按本發(fā)明，電連接裝置具有用于屏蔽電導(dǎo)體的第一屏蔽裝置和用于屏蔽電導(dǎo)體的第二屏蔽裝置，該第一屏蔽裝置能與第一殼體電連接，該第二屏蔽裝置能與第二殼體電連接，并且第一屏蔽裝置與第二屏蔽裝置電流分離。

換言之，這意味著，第一電氣部件與第二電氣部件能通過電連接裝置的電導(dǎo)體連接，使得在各電氣部件之間能發(fā)生數(shù)據(jù)流和/或能量流。電連接裝置能構(gòu)成為至少一個(gè)電纜，該電纜包括例如以金屬絲形式或以絞合線形式的電導(dǎo)體。第一電氣部件和第二電氣部件相應(yīng)設(shè)置在殼體中，所述兩個(gè)殼體中的每一個(gè)殼體與參考電位連接。

為了防止電連接裝置受到干擾影響，電連接裝置具有第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置。在此，第一屏蔽裝置能與第一殼體連接并且從而也能與機(jī)動(dòng)車的參考電位連接。第二屏蔽裝置能與第二殼體連接并且從而同樣能與機(jī)動(dòng)車的參考電位連接。第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置例如可以相互交織，并且在此能彼此電流分離。因?yàn)榈谝黄帘窝b置和第二屏蔽裝置彼此電流分離，所以沒有不期望的電流會(huì)經(jīng)過第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置在第一殼體與第二殼體之間流動(dòng)。于是電纜借助于兩個(gè)屏蔽裝置被雙向地屏蔽。尤其能避免所謂的接地回路，即包括參考電位、第一和第二殼體以及第一和第二屏蔽裝置的電流回路。通過這種電流分離，按有利的方式防止電氣部件的損壞或者人員受傷。

在一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，第一屏蔽裝置和/第二屏蔽裝置基本上空心圓柱體形地構(gòu)成，其中，第一屏蔽裝置具有第一直徑并且第二屏蔽裝置具有比第一直徑更大的第二直徑。這種空心圓柱體形的屏蔽裝置可以是護(hù)套，該護(hù)套能包圍電連接裝置的例如構(gòu)成為金屬絲或絞合線的電導(dǎo)體?？招膱A柱體形的第一屏蔽裝置在此能在第一屏蔽裝置的其中一個(gè)端部上與第一殼體電連接并且能在第一導(dǎo)體部分區(qū)域上朝第二殼體方向延伸。從而電連接裝置的第一導(dǎo)體部分區(qū)域具有同心結(jié)構(gòu)，該同心結(jié)構(gòu)包括所述至少一個(gè)電導(dǎo)體和空心圓柱體形的第一屏蔽裝置。在此，空心圓柱體形的第二屏蔽裝置能在第二屏蔽裝置的其中一個(gè)端部上與第二殼體電連接，并且能在第二導(dǎo)體部分區(qū)域上朝第一殼體方向延伸。電連接裝置的第二導(dǎo)體部分區(qū)域從而同樣具有同心結(jié)構(gòu)，該同心結(jié)構(gòu)包括所述至少一個(gè)電導(dǎo)體和空心圓柱體形的第二屏蔽裝置。這種空心圓柱體形的屏蔽裝置能按尤其簡(jiǎn)單的方式構(gòu)成。

證實(shí)為有利的是，第一屏蔽裝置和/或第二屏蔽裝置由能導(dǎo)電的材料、尤其是金屬構(gòu)成。從而電場(chǎng)和/或電磁場(chǎng)能尤其良好且有效地被屏蔽，使得能實(shí)現(xiàn)電能和/或數(shù)據(jù)的低干擾的傳輸。

優(yōu)選第二屏蔽裝置在預(yù)定的重疊區(qū)域中至少部分包圍第一屏蔽裝置。在此，重疊區(qū)域可以處于第一導(dǎo)體部分區(qū)域與第二導(dǎo)體部分區(qū)域之間。因?yàn)榈诙帘窝b置優(yōu)選具有比第一屏蔽裝置更大的直徑，所以電連接裝置的重疊區(qū)域具有同心結(jié)構(gòu)，該同心結(jié)構(gòu)包括電導(dǎo)體、第一屏蔽裝置和第二屏蔽裝置。在預(yù)定的重疊區(qū)域中，各空心圓柱體形的屏蔽裝置重疊地延伸。尤其電連接裝置在預(yù)定的重疊區(qū)域中被雙重地屏蔽。因?yàn)榈谝黄帘窝b置與第一殼體電連接并且第二屏蔽裝置與第二殼體電連接，所以電連接裝置尤其被雙向地屏蔽。

可以設(shè)定，在第一與第二屏蔽裝置之間在重疊區(qū)域中設(shè)置電絕緣元件，用于使第一和第二屏蔽裝置電流分離。這種電絕緣元件可以是同樣空心圓柱體形地構(gòu)成的絕緣包套。也可以設(shè)定，第一屏蔽裝置集成到由絕緣材料構(gòu)成的具有第一直徑的電纜護(hù)套中。第二屏蔽裝置也可以集成到由絕緣材料構(gòu)成的具有第二直徑的電纜護(hù)套中，第二直徑比第一直徑更大。各電纜護(hù)套在重疊區(qū)域中能按尤其簡(jiǎn)單的方式重疊地引導(dǎo)。各電纜護(hù)套的絕緣材料在此構(gòu)成電絕緣元件，該電絕緣元件使得第一屏蔽裝置與尤其在第一屏蔽裝置上延伸的第二屏蔽裝置電流分離。

此外具有至少一個(gè)按本發(fā)明的電連接裝置的、用于機(jī)動(dòng)車的車載電氣系統(tǒng)屬于本發(fā)明。此外，車載電氣系統(tǒng)包括設(shè)置在第一殼體中的第一電氣部件和設(shè)置在第二殼體中的第二電氣部件，其中，第一電氣部件借助于所述至少一個(gè)電連接裝置與第二電氣部件電連接，并且第一殼體與參考電位電連接并且第二殼體與參考電位電連接。在此，所述至少一個(gè)按本發(fā)明的電連接裝置的第一屏蔽裝置與第一殼體電連接，并且第二屏蔽裝置與第二殼體電連接。通過第一屏蔽裝置與第二屏蔽裝置的電流分離，能避免接地回路和電流不受控地流動(dòng)經(jīng)過各屏蔽裝置。

尤其優(yōu)選車載電氣系統(tǒng)包括至少一個(gè)第三電氣部件，該第三電氣部件與第一和/或第二電氣部件電連接。車載電氣系統(tǒng)能被擴(kuò)充任意多個(gè)電氣部件，并且通過第一屏蔽裝置與第二屏蔽裝置電流分離來(lái)非常安全且可靠地構(gòu)成。

在一種有利的實(shí)施形式中，第一電氣部件構(gòu)成為高壓蓄電池和/或第二電氣部件構(gòu)成為變壓器和/或第三電氣部件構(gòu)成為低壓蓄電池，其中，低壓蓄電池的負(fù)極與機(jī)動(dòng)車的參考電位電連接，并且低壓蓄電池的正極與變壓器電連接。提供高電壓的高壓蓄電池通過所述至少一個(gè)電導(dǎo)體與變壓器例如DC/DC轉(zhuǎn)換器連接。高電壓在此可以理解成大于60伏的電壓。變壓器能設(shè)計(jì)成用于將高電壓轉(zhuǎn)換成低電壓用來(lái)給低壓蓄電池充電。低電壓在此可以理解成小于60伏的電壓。為此，變壓器與低壓蓄電池的正極電連接。低壓蓄電池的負(fù)極與機(jī)動(dòng)車的參考電位連接。這意味著，汽車接地是低壓蓄電池的負(fù)極電位。通過接地連接，低壓蓄電池與第一殼體電連接并且與第二殼體電連接，高壓蓄電池設(shè)置在第一殼體中，變壓器設(shè)置在第二殼體中。通過第一屏蔽裝置與第二屏蔽裝置的電流分離，按有利的方式能阻止，由低壓蓄電池提供的電流例如在接地連接有故障時(shí)在第一與第二殼體之間流動(dòng)。

作為替選，第一部件和/或第二部件是通信裝置，其中，電連接裝置設(shè)計(jì)成用于使得數(shù)據(jù)在第一與第二部件之間傳輸。通過借助于屏蔽裝置的電流分離來(lái)避免接地回路，能保證尤其低干擾的且可靠的數(shù)據(jù)傳輸。

此外具有按本發(fā)明的車載電氣系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車也屬于本發(fā)明。該機(jī)動(dòng)車尤其構(gòu)成為轎車。

參考按本發(fā)明電連接裝置介紹的優(yōu)選實(shí)施形式相應(yīng)適用于按本發(fā)明的車載電氣系統(tǒng)以及適用于按本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車。

本發(fā)明的其他特征由權(quán)利要求書、附圖和針對(duì)附圖的說明得到。上述在說明中所述的特征和特征組合以及下面在針對(duì)附圖的說明中所述的和/或僅在附圖中顯示的特征和特征組合不僅能以相應(yīng)描述的組合形式而且能以其他組合形式或單獨(dú)地被應(yīng)用。

附圖說明

現(xiàn)在借助于優(yōu)選的實(shí)施例以及參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。其中：

圖1顯示按現(xiàn)有技術(shù)的車載電氣系統(tǒng)的示意圖，并且

圖2顯示按本發(fā)明的車載電氣系統(tǒng)的示意圖，該車載電氣系統(tǒng)具有按本發(fā)明的電連接裝置的實(shí)施形式。

具體實(shí)施方式

在各附圖中，相同的或功能相同的元件設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。

圖1顯示按現(xiàn)有技術(shù)的用于機(jī)動(dòng)車(在此未顯示)的車載電氣系統(tǒng)1。車載電氣系統(tǒng)1當(dāng)前具有第一電氣部件2、第二電氣部件3和第三電氣部件4。第一電氣部件2在此構(gòu)成為提供高電壓的高壓蓄電池。第二電氣部件3在此構(gòu)成為變壓器、尤其是DC/DC轉(zhuǎn)換器，該變壓器能將高壓蓄電池的高電壓例如轉(zhuǎn)換成低電壓。第三電氣部件4在此構(gòu)成為低壓蓄電池。但是第一部件2和第二部件3也可以構(gòu)成為通信裝置，例如構(gòu)成為發(fā)送器、接收器和/或控制器。

第一電氣部件2設(shè)置在第一殼體5中。第二電氣部件3在此構(gòu)成為四極裝置并且設(shè)置在第二殼體6中。高壓蓄電池的正極7通過第一電連接裝置9與四極裝置的第一輸入極11連接。負(fù)極8通過第二電連接裝置10與四極裝置的第二輸入極12連接。每個(gè)電連接裝置9、10可以構(gòu)成為電纜并且具有電導(dǎo)體13，通過所述電導(dǎo)體，電能在第一電氣部件2與第二電氣部件3之間能流動(dòng)。如果電氣部件2和3構(gòu)成為通信裝置，那么通過電導(dǎo)體13也能在部件2、3與4之間交換數(shù)據(jù)。

第一電連接裝置9具有第一屏蔽護(hù)套14。第二電連接裝置10具有第二屏蔽護(hù)套15。每個(gè)屏蔽護(hù)套14、15通過電耦合元件16與第一殼體5電連接。附加地，每個(gè)屏蔽護(hù)套14、15通過另外的電耦合元件17與第二殼體6電連接。通過第一屏蔽護(hù)套14與殼體5和6的電連接，電流i₅能流動(dòng)經(jīng)過第一屏蔽護(hù)套14并且從而在第一殼體5與第二殼體6之間流動(dòng)。通過第二屏蔽護(hù)套15與殼體5和6的電連接，電流i₆能流經(jīng)動(dòng)過第二屏蔽護(hù)套15并且從而在第一殼體5與第二殼體6之間流動(dòng)。

第一殼體5通過電線L4與機(jī)動(dòng)車的參考電位18連接。從而電流i₄能經(jīng)過電線L4在第一殼體5與機(jī)動(dòng)車的參考電位18之間流動(dòng)。第二殼體6經(jīng)過電線L5與構(gòu)成為四極裝置的第二電氣部件3的第一輸出極19電連接。從而電流i₃能經(jīng)過電導(dǎo)體L3在第一輸出極19與機(jī)動(dòng)車的參考電位18之間流動(dòng)。

因?yàn)槟茉诘谝粴んw5與參考電位18之間流動(dòng)的電流i₄按基爾霍夫節(jié)點(diǎn)定率由兩個(gè)電流i₅和i₆的總和組成，所述電流i₅和i₆例如在接地連接L3有故障時(shí)能流動(dòng)經(jīng)過屏蔽護(hù)套14和15，所以電流i₄也能經(jīng)過第二殼體6在第二殼體6與四極裝置的第一輸出極19之間流動(dòng)(i₄＝i₅+i₆)。這種電流流動(dòng)是不期望的。基于電流守恒，電流i₄等于電流i₃(i₃＝i₄)。

變壓器在此具有第二輸出極20，該輸出極通過電線L1與構(gòu)成為低壓蓄電池的第三電氣部件4的正極21連接。電流i₁可以在第二輸出極20與低壓蓄電池的正極21之間流動(dòng)。負(fù)極22通過電線L2與機(jī)動(dòng)車的參考電位18連接。通過電線L2，電流i₂能在負(fù)極20與機(jī)動(dòng)車的參考電位18之間流動(dòng)，該電流i₂由電流i₃和i₄的總和組成(i₂＝i₃+i₄)?；陔娏魇睾?，電流i₁等于電流i₂(i₁＝i₂)。

在圖1中顯示的車載電氣系統(tǒng)1的缺點(diǎn)是不期望的接地回路，即如下的不期望的導(dǎo)電連接：該導(dǎo)電連接包括參考電位18、電線L3、L4、L5、第一殼體5、第二殼體6、屏蔽護(hù)套14和15以及耦合元件16和17。

圖2示例地顯示按本發(fā)明的車載電氣系統(tǒng)1，通過該車載電氣系統(tǒng)能避免不期望的接地回路。在此，每個(gè)電連接裝置9、10具有第一屏幕裝置23和第二屏蔽裝置24。相應(yīng)的第一屏蔽裝置23借助于電耦合元件16與第一殼體5連接。相應(yīng)的第二屏蔽裝置24借助于電耦合元件17與第二殼體6連接。包圍第一連接裝置9電導(dǎo)體13的第一屏蔽裝置23與包圍第一連接裝置9電導(dǎo)體13的第二屏蔽裝置24電流分離。附加地，包圍第二連接裝置10電導(dǎo)體13的第一屏蔽裝置23與包圍第二連接裝置10電導(dǎo)體13的第二屏蔽裝置24電流分離。相應(yīng)的第一屏蔽裝置23于是與相應(yīng)的第二屏蔽裝置24電流分離。因此尤其在接地連接有故障時(shí)，沒有電流能經(jīng)過屏蔽裝置23和24在第一殼體5與第二殼體6之間流動(dòng)。

相應(yīng)的第一屏蔽裝置23尤其可以空心圓柱體形地構(gòu)成，并且具有第一直徑D1。在此，相應(yīng)的圓柱體形的第一屏蔽裝置23包圍或包住電導(dǎo)體13。相應(yīng)的第二屏蔽裝置24同樣尤其可以空心圓柱體形地構(gòu)成，并且具有尤其是大于第一直徑D1的第二直徑D2。相應(yīng)的空心圓柱體形的第二屏蔽裝置24在此同樣包圍或包住電導(dǎo)體13。在預(yù)定的重疊區(qū)域25中，相應(yīng)的第二屏蔽裝置24在此這樣包圍相應(yīng)的第一屏蔽裝置23，使得連接裝置9和10在重疊區(qū)域25中被雙重地屏蔽。但是也可能的是，第一屏蔽裝置23和第二屏蔽裝置24例如可以相互交織并且在此彼此電流分離。

因此通過實(shí)施例顯示用于高壓應(yīng)用和/或低壓應(yīng)用和/或通信應(yīng)用的雙向屏蔽的導(dǎo)體。

附圖標(biāo)記列表

1 車載電氣系統(tǒng)

2 第一電氣部件

3 第二電氣部件

4 第三電氣部件

5 第一殼體

6 第二殼體

7 正極

8 負(fù)極

9 第一電連接裝置

10 第二電連接裝置

11 第一輸入極

12 第二輸入極

13 電導(dǎo)體

14 第一屏蔽護(hù)套

15 第二屏蔽護(hù)套

16、17 電耦合元件

18 參考電位

19 第一輸出極

20 第二輸出極

21 正極

22 負(fù)極

23 第一屏蔽裝置

24 第二屏蔽裝置

25 重疊區(qū)域

L1、L2、L3、L4、L5 電線

D1 第一直徑

D2 第二直徑

i₁、i₂、i₃、i₄、i₅、i₆ 電流