[0001] Die Anmeldung betrifft ein Kraftfahrzeugenergiekabel mit zumindest einem ersten mit
zumindest einem ersten Isolationselement umgebenen Flachleitungselement, zumindest
einem zweiten mit zumindest einem zweiten Isolationselement umgebenen Flachleitungselement,
und zumindest einem das zumindest erste Isolationselement und das zumindest zweite
Isolationselement umgebenden Schirmungselement. Die Anmeldung betrifft darüber hinaus
eine Verwendung eines solchen Kraftfahrzeugenergiekabels in einem Fahrzeug mit Elektroantrieb.
[0002] Kraftfahrzeuge weisen heutzutage Bordnetze mit einer Vielzahl an elektrischen Verbrauchern
auf. Eine gute Energieverteilung wird daher immer wichtiger. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen
mit Elektromotor, wie beispielsweise Hybridfahrzeugen, ist eine gute Energieverteilung
wichtig. Bei diesen Kraftfahrzeugen werden sehr hohe Spannungen (z.B. 60 V bis 1 kV)
und Ströme (z.B. 100 A und mehr) für den Antrieb benötigt. Die Energie für den Elektromotor
wird von Hochvoltbatterien geliefert. Da der Elektromotor jedoch mit einer Wechselspannung
betrieben wird, ist zwischen dem Gleichstrom liefernden Energiespeicher und dem Elektromotor
zusätzlich ein Wechselrichter geschaltet.
[0003] Ein besonderes Augenmerk muss auf die zur Übertragung der hohen Ströme und Spannungen
verwendeten Energiekabel gelegt werden. Ein solches Energiekabel muss eine hohe Stromtragfähigkeit
aufweisen.
[0004] Durch die hohen Ströme und Spannungen werden jedoch ungewünschte elektromagnetische
Felder erzeugt. Um beispielsweise eine Störung von Verbrauchern in dem Kraftfahrzeugbordnetz
zu vermeiden, weisen Energiekabel im Allgemeinen eine Schirmung auf. Diese Schirmung
dient dazu, eine elektromagnetische Abstrahlung des Energiekabels zu verhindern.
[0005] Aus dem Stand der Technik sind für die Energieübertragung lediglich geschirmte Kupferrundleitungen
bekannt. Nachteilig bei diesen Leitungen ist jedoch, dass diese aufgrund ihres Durchmessers
einen großen Bauraum benötigen. Ferner ist das Gewicht einer solchen Leitung relativ
hoch.
[0006] Eine Alternative zu Rundleitern sind Flachkabel. Flachkabel können ein geringeres
Gewicht und einen geringen Bauraumbedarf aufgrund ihrer geringeren Bauhöhe aufweisen.
Jedoch werden diese Kabel im Allgemeinen für Nachrichtenübertragung verwendet. Daher
weisen die Flachkabel aus dem Stand der Technik nur eine geringe Stromtragfähigkeit
auf.
[0007] Darüber hinaus zeigen bekannte Flachkabel bei höheren Strömen nicht hinnehmbare abgestrahlte
elektromagnetische Störungen.
[0008] Das Dokument
WO 99/09561 offenbart ein Stromkabel zur Verwendung als HiFi Lautsprecherkabel oder zum Leiten
von haushaltsüblichem Strom, umfassend zwei aufeinanderliegende jeweils isolierte
Flachleitungselemente welche von einem gemeinsamen Schirm umgeben sind.
[0009] Das Dokument
WO 2006/082238 A1 offenbart ein Kraftfahrzeugenergiekabel mit zwei aufeinanderliegenden, isolierten
Flachleitungselementen aus Aluminium.
[0010] Daher liegt der Anmeldung die technische Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugenergiekabel
zur Verfügung zu stellen, das ein geringes Gewicht sowie eine geringe Bauhöhe und
gleichzeitig eine gute elektromagnetische Verträglichkeit aufweist.
[0011] Diese und weitere Aufgaben werden anmeldungsgemäß gelöst durch ein Kraftfahrzeugenergiekabel
gemäß Anspruch 1.
[0012] Das anmeldungsgemäße Kabel kann in Kraftfahrzeugen zur Energieübertragung eingesetzt
werden. Das Kraftfahrzeugenergiekabel weist zumindest zwei Flachleitungselemente als
elektrische Leiter auf. Diese Leiter können eine rechteckförmige Querschnittsfläche
aufweisen. Es ist erkannt worden, dass Leiter mit einer solchen Querschnittsfläche
insbesondere für eine Energieübertragung aufgrund einer hohen Stromtragfähigkeit geeignet
ist. Ein Flachleiter kann gegenüber einem Rundleiter gleichen Querschnitts je nach
Formfaktor bis zu 40 % mehr Strom tragen. Bei einer rechteckigen Querschnittsfläche
ist die Oberfläche eines Flachleitungselements größer als die eines Rundleiters gleichen
Querschnitts. Diese größere Oberfläche führt zu einer besseren Wärmeabstrahlung, die
im Wesentlichen durch Konvektion erfolgt. Infolgedessen kann die Stromtragfähigkeit
eines Flachleitungselements größer sein.
[0013] Insbesondere bei einer Doppelleitungskonstruktion, die aufgrund ihrer thermischen
Kopplung zunächst eine geringere Stromtragfähigkeit als ein Einzelleiter aufweist,
kann durch die anmeldungsgemäße Auslegung als Flachleitung mit zwei Flachleitungselementen
den selben Strom tragen, wie zwei getrennte Rundleiter.
[0014] Aufgrund der rechteckförmigen Querschnittsfläche weisen die Flachleitungselemente
im Allgemeinen zwei sich gegenüberliegende breite Oberflächen und zwei sich gegenüberliegende
schmale Oberflächen auf. Im seltenen Spezialfall eines quadratischen Leiters sind
alle Oberflächen eines Flachleitungselements gleich groß. Ein solches zweiadriges
Kraftfahrzeugenergiekabel erleichtert die Montage in einem Kraftfahrzeug erheblich.
[0015] Jedes der Flachleitungselemente ist mit zumindest einem Isolationselement umgeben.
Beispielsweise kann ein Isolationselement durch Extrudieren, Verkleben, Aufdampfung
oder Aufspritzung angebracht sein. Andere Verbindungsarten sind möglich. Die Isolationselemente
können auf den Flachleitungselementen, jedoch nicht untereinander haften. Die Flachleitungselemente
mit dem jeweiligen Isolationselement können sich gegeneinander verschieben. Es werden
dadurch gute Biegeeigenschaften des Kraftfahrzeugenergiekabel erzielt. Darüber hinaus
ist ein elektrischer Kontakt der beiden Flachleitungselemente untereinander nicht
gegeben. Die Isolationselemente können auch einstückig gebildet sein.
[0016] Um eine elektromagnetische Abstrahlung zu verhindern, weist das Kraftfahrzeugenergiekabel
ein Schirmungselement auf. Eine Abschirmung ist notwendig, um andere Signale und Bauelemente
nicht zu stören. Darüber hinaus kann das Schirmungselement als Masseleitung verwendet
werden. Dieses Schirmungselement umgibt die beiden Flachleitungselemente samt den
Isolationselementen.
[0017] Es ist erkannt worden, dass eine geringe Bauhöhe erreicht wird, wenn die Flachleitungselemente
derart angeordnet sind, dass ihre breiten Oberflächen aufeinander liegen. Ein solches
Kraftfahrzeugenergiekabel lässt sich einfach und mit nur einem sehr geringen Bauraumbedarf
in einem Kraftfahrzeug verlegen. Ferner gewährleistet diese Konstruktion ein verbessertes
Übertragungsverhalten aufgrund einer verbesserten Transferimpedanz. Zudem ergeben
sich signifikante Gewichtsvorteile gegenüber herkömmlichen Energiekabeln.
[0018] Eine gute Abschirmung von Kraftfahrzeugenergiekabeln gestaltet sich im Allgemeinen
schwierig. Es ist erkannt worden, dass eine bessere Abschirmung und damit eine bessere
elektromagnetische Verträglichkeit erreicht werden kann, wenn die Flachleitungselemente
gemäß eines Ausführungsbeispieles derart miteinander elektromagnetisch gekoppelt sind,
dass sich von den Flachleitungselementen abgestrahlte Fernfelder gegenseitig aufheben.
Insbesondere kann dies der Fall sein, wenn die Flachleitungselemente einen gegenläufigen
Stromfluss aufweisen. Die B-Felder der beiden Leitungen heben sich im Fernbereich
gegenseitig auf, da sie gegenläufig zueinander sind. Wird das Kraftfahrzeugenergiekabel
beispielsweise für eine Übertragung von Strömen zur Energieversorgung eines Elektromotors
verwendet, kann ein Flachleitungselement als Plusleiter und das andere Flachleitungselement
als Minusleiter verwendet werden. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen kommen hohe Gleichströme
zum Einsatz, wobei die Hin- und Rückleitung durch das anmeldungsgemäße Kabel gebildet
werden. Beide Leiter strahlen daher zumindest ein magnetisches Feld ab. Es lässt sich
in der Praxis darüber hinaus nicht vermeiden, dass Störsignale als Oberwellen auf
die Leiter eingekoppelt werden. Jedoch ist erkannt worden, dass aufgrund der anmeldungsgemäßen
Anordnung die Auskopplung von Störungen im Wesentlichen vermieden werden kann, da
sich auch die Störungen gegenseitig aufheben. Die abgestrahlten Magnetfelder der beiden
Kabel heben sich zudem annähernd auf, da diese Felder eine entgegengesetzte Richtung
zueinander aufweisen. Folglich kann eine verbesserte elektromagnetische Verträglichkeit
erzielt werden.
[0019] Gemäß eines Ausführungsbeispiels weisen die Flachleitungselemente einen Abstand zueinander
von zumindest 0,2 mm, vorzugsweise 1 mm, auf. Diese enge Anordnung und eine damit
einhergehende enge und gute elektromagnetische Kopplung der Leitungselemente zueinander
bewirken neben einem optimierten Übertragungsverhalten auch ein optimiertes Abstrahlverhalten
(EMV). Bei einer derart engen Kopplung heben sich die unerwünschten Felder fast gänzlich
gegenseitig auf.
[0020] Die Flachleitungselemente können eine Stromtragfähigkeit von zumindest 100 A aufweisen.
Jedoch können Anforderungen von Dauerströmen von mehr als 2000 A durch eine andere
Dimensionierung des Kraftfahrzeugenergiekabels, insbesondere des Querschnitts der
Flachleitungselemente, gewährleistet werden.
[0021] Gemäß eines Ausführungsbeispiels weist das Kraftfahrzeugenergiekabel eine rechteckförmige
Querschnittsfläche auf. Beispielsweise kann das Kraftfahrzeugenergiekabel eine Höhe
von 12 mm und eine Breite von 25 mm haben. Jedoch können die Maße differieren. Die
Ecken eines solchen Kabels können abgerundet sein.
[0022] Unter anderem hängen die oben erwähnten Maße von den Maßen der verwendeten Flachleitungselemente
ab. Diese können eine Querschnittsfläche von zumindest 5 mm
2, vorzugsweise 50 mm
2, aufweisen. Die Größe der Querschnittsfläche kann sich beispielsweise nach Anforderungen
an eine gewünschte notwendige Stromtragfähigkeit richten.
[0023] Zwischen den Flachleitungselementen können Potentialdifferenzen zwischen 60 V und
1000 V anliegen. Zumindest eines der Isolationselemente kann derart gebildet sein,
dass ein Durchschlag aufgrund der hohen Spannung sicher verhindert werden kann. Die
Isolationselemente können aus Kunststoff gebildet sein.
[0024] Insbesondere können Polyamide, wie beispielsweise PA 12, aufgrund ihrer guten Isolations-
und Herstellungseigenschaften eingesetzt werden. Die Isolationselemente können eine
Dicke von zumindest 0,1 mm, vorzugsweise 0,5 mm, aufweisen.
[0025] Ferner können das erste und das zweite Isolationselement einstückig aus einem Isolationselement
hergestellt sein. Das einzelne Isolationselement kann haftend oder nicht haftend an
den Flachleitungselementen angeordnet sein. Die Flachleitungselemente können sich
bei nicht haftender Anordnung gegeneinander verschieben. Gute Biegeeigenschaften können
weiterhin gewährleistet werden. Ferner kann das einstückige Isolationselement dicker
als das erste und das zweite Isolationselement gebildet sein. Eine ebenso gute Kopplung
im Vergleich mit diesen zwei Isolationselementen kann erzielt werden.
[0026] Gemäß eines Ausführungsbeispiels ist das Schirmungselement mit einem dritten Isolationselement
umgeben. Auch dieses Isolationselement kann aus Kunststoff sein. Dieses Isolationselement
dient als Schutzmantel und kann unter anderem bewirken, dass Beschädigungen des Kraftfahrzeugenergiekabels
verhindert werden können.
[0027] Das Schirmungselement kann aus einem Blech hergestellt sein. Ein Blech besitzt den
Vorteil, dass es die Flachleitungselemente dicht umschließt und auch hochfrequente
Strahlung abschirmen kann. Gerade im Zusammenwirken dieser Schirmung mit der anmeldungsgemäßen
elektromagnetischen Kopplung der Flachleitungselemente ist eine sehr gute elektromagnetische
Verträglichkeit gewährleistet. Insbesondere bei einer Dicke von zumindest 0,1 mm des
Schirmungselements ist eine sehr gute Schirmwirkung gegeben. Falls als Schirmungselement
ein Blech verwendet wird, kann eine gute Biegsamkeit des Kraftfahrzeugenergiekabels
weiterhin gewährleistet werden. Dies ist auch für Dicken von über 0,1 mm, beispielsweise
0,2 mm, der Fall.
[0028] In einem Ausführungsbeispiel ist das Schirmungselement aus einem Nichteisenmetall
oder einer nichteisenhaltigen Legierung gebildet. Beispielsweise kann das Schirmungselement
aus Kupfer oder Legierungen hieraus hergestellt sein.
[0029] Darüber hinaus kann das Schirmungselement mit einer Überlappung von zumindest 10
%, vorzugsweise 50 %, gewickelt sein. Bei einer Wicklung kann es bei einer zu geringen
Überlappung zu einer nicht vollkommen dichten Schirmung kommen. Ferner kann es bei
einer nur geringen Überlappung bei kleinen Verschiebungen während der Herstellung
zu Lücken in der Schirmung kommen. Eine lückenhafte Schirmung wird durch eine Überlappung
gemäß der Anmeldung sicher vermieden.
[0030] Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels ist das Schirmungselement aus zumindest
einer Folie und zumindest einem Geflecht gebildet. Das Geflecht kann beispielsweise
aus Kupfer oder Aluminium und die Folie aus Aluminium hergestellt sein. Das Geflecht
dient in diesem Fall überwiegend der Abschirmung von niederfrequenten Feldern. Jedoch
wird die Abstrahlung von Hochfrequenzfeldern durch ein Geflecht nicht hinreichend
verhindert, da das Geflecht nicht vollkommen dicht ist. Jedoch weist ein Geflecht
eine gute Biegsamkeit auf. Zusätzlich kann eine Folie, z.B. ein dünnes Blech, eingesetzt
werden. Diese Folie dient zur Schirmung der Hochfrequenzfelder und ist ebenfalls gut
biegsam. Insgesamt ergibt sich ein sicherer Abstrahlschutz bei gleichzeitig guten
Biegeeigenschaften.
[0031] Ferner kann zumindest ein Flachleitungselement aus Aluminium hergestellt sein. Jedoch
sind auch andere Nichteisenmetalle, wie beispielsweise Kupfer, möglich. Aluminium
besitzt gegenüber anderen Metallen, beispielsweise Kupfer, den Vorteil eines deutlich
geringeren Gewichts. Hingegen weist Kupfer bessere elektrische Leitungseigenschaften
auf. Es ist jedoch erkannt worden, dass mit dem anmeldungsgemäßen Kraftfahrzeugenergiekabel
durch eine größere Querschnittsfläche der Flachleitungselemente ebenso gute Leitungseigenschaften
erzielt werden können und gleichzeitig eine Gewichtsreduktion von bis zu 40 % erreicht
werden kann. Ferner kann ein Aluminiumflachleitungselement bei gleichem elektrischen
Widerstand wie ein Kupferflachleitungselement eine höhere Stromtragfähigkeit aufweisen.
Hierdurch kann bei einer festgelegten Stromtragfähigkeit der Querschnitt gegenüber
Rund- und/oder Kupferleitern wieder reduziert werden.
[0032] Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels weist das Kraftfahrzeugenergiekabel einen
minimalen Biegeradius in orthogonaler Richtung zu der breiten Oberfläche des Kraftfahrzeugenergiekabels
von zumindest 5 mm, vorzugsweise 12 mm, auf. Ebenso kann das Kraftfahrzeugenergiekabel
einen minimalen Biegeradius in orthogonaler Richtung zu einer schmalen Oberfläche
des Kraftfahrzeugenergiekabels von zumindest 25 mm, vorzugsweise 38 mm, aufweisen.
Eine einfache Verlegung im Motorraum, insbesondere mit engen Radien, wird gewährleistet.
[0033] Ein weiterer Aspekt der Anmeldung ist gemäß Anspruch 12 die Verwendung des Kraftfahrzeugenergiekabels
in einem Fahrzeug mit Elektroantrieb. Zum Beispiel kann das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug
sein. Insbesondere bei einem elektrisch betriebenen Kraftfahrzeug werden Energiekabel
mit einer hohen Stromtragfähigkeit verwendet, da ein Elektromotor mit hohen Spannungen
und Strömen betrieben wird. Ebenso ist insbesondere das Gewicht ein wesentlicher Faktor
eines solchen Fahrzeugs. Das Kraftfahrzeugenergiekabel kann insbesondere als Batterieleitung
in einem Fahrzeug mit Elektroantrieb verwendet werden.
[0034] Nachfolgend wird die Anmeldung anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung
näher erläutert.
[0035] Es zeigen:
- Fig.1
- eine schematische Schnittansicht eines beispielhaften
Kraftfahrzeugenergiekabels,
- Fig.2
- eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugenergiekabel,
- Fig.3
- ein Höhe/Gewicht Diagramm.
[0036] Die in den Zeichnungen dargestellte Konstruktion des anmeldungsgemäßen Kraftfahrzeugenergiekabels
weist insbesondere eine geringe Bauhöhe und darüber hinaus ein sehr gutes Abstrahlverhalten
auf.
[0037] Wo es möglich war, wurde in den Figuren 1 und 2 für gleiche Elemente die gleichen
Bezugszeichen verwendet. In der Figur 1 ist eine vereinfachte Schnittansicht eines
beispielhaften Kraftfahrzeugenergiekabels 1 dargestellt. Das erste Flachleitungselement
10 ist mit seiner breiten Oberfläche über der breiten Oberfläche des zweiten Flachleitungselements
12 angeordnet. Die Flachleitungselemente 10, 12 können aus Aluminium gebildet sein.
Weiterhin sind die Flachleitungselemente 10, 12 mit einem Isolationselement 14 umgeben
und durch dieses Isolationselement 14 voneinander elektrisch isoliert. Das Isolationselement
14 kann aus Kunststoff, beispielsweise PA 12, hergestellt und beispielsweise durch
Aufspritzung um die Flachleitungselemente 10, 12 herum aufgebracht sein. Die Verbindungen
können zumindest formschlüssig sein.
[0038] Ein Schirmungselement 16 umgibt wiederum das Isolationselement 14. Das Schirmungselement
16 kann ein Blech sein. Ferner kann das Blech mit einer Überlappung von 50 % gewickelt
sein. Abschließend ist noch ein Schutzmantel 18 um das Schirmungselement 16 herum
angebracht. Dieses kann aus Kunststoff sein und beispielsweise eine Dicke von 1 mm
aufweisen. Alle auftretenden Elemente 10 bis 18 können formschlüssig miteinander verbunden
sein.
[0039] Die in Figur 2 gezeigte vereinfachte Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des
Kraftfahrzeugenergiekabels 2 unterscheidet sich vom vorherigen Beispiel darin, dass
zum einen das erste Flachleitungselement 10 von einem ersten Isolationselement 14a
und das zweite Flachleitungselement 12 von einem zweiten Isolationselement 14b umgeben
ist. Bei der Herstellung des Kraftfahrzeugenergiekabels 2 mit zumindest zwei Isolationselementen
ergibt sich der Vorteil, dass zunächst jedes der Flachleitungselemente 10, 12 mit
einer Isolationsschicht 14a, 14b umgeben werden kann. Anschließend können diese Bauelemente
aufeinander in der dargestellten Form zusammen gefügt werden.
[0040] Zum anderen unterscheiden sich die beiden Ausführungsbeispiele darin, dass das Schirmungselement
16 eine Folie 16a und ein Geflecht 16b umfasst. Die Folie 16a kann aus Aluminium sein,
während das Geflecht 16b aus Kupfer sein kann.
[0041] In beiden Figuren 1 und 2 sind die Kraftfahrzeugenergiekabel 1, 2 rechteckig geformt,
wobei die Ecken abgerundet sein können. Die Maße der Kraftfahrzeugenergiekabel 1,
2, wie Breite und Höhe, hängen unter anderem von den Maßen der Flachleitungselemente
10, 12 ab.
[0042] Das Kraftfahrzeugenergiekabel 1, 2 aus Figur 1 oder 2 kann beispielsweise zur Übertragung
von Strom in einem Hybridfahrzeug verwendet werden. Das erste Flachleitungselement
10 kann als Plus- bzw. Hinleiter und das zweite Flachleitungselement 12 als Minus-
bzw. Rückleiter genutzt werden. Ein Durchschlag durch die auftretenden Potentialdifferenzen
von bis zu 1000 V zwischen den Flachleitungselementen 10, 12 wird durch die Isolationselemente
14, 14a, 14b vermieden.
[0043] Die auftretenden Ströme von beispielsweise 100 A und mehr erzeugen B-Felder und bewirken
ein Abstrahlen von diesen Feldern. Darüber hinaus entstehen durch unerwünschte eingekoppelte
Oberwellen auf den Flachleitungselementen 10, 12 weitere Störsignale. Ein guter Kopplungswiderstand
und ein gutes Abstrahlverhalten können durch die dargestellte enge Kopplung der Flachleitungselemente
10, 12 miteinander erzielt werden. Beispielsweise weisen die Isolationselemente 14a,
14b jeweils eine Dicke von 0,5 mm auf, so dass ein Abstand von 1 mm der Flachleitungselemente
10, 12 zueinander vorliegt. Durch diese anmeldungsgemäße Anordnung und einem gegenläufigen
Stromfluss heben sich auftretende Fernfelder im Wesentlichen auf. Darüber hinaus wird
eine weitere Abstrahlung durch das Schirmungselement 16, 16a, 16b verhindert. Das
Ergebnis ist ein Kraftfahrzeugenergiekabel mit einem optimierten Übertragungs- und
Abstrahlverhalten.
[0044] Ferner zeigt die Figur 3 ein Höhe/Gewicht Diagramm. Hierbei ist das Gesamtgewicht
dreier Leitungsbeispiele mit gleichen elektrischen Leitungseigenschaften in Abhängigkeit
von der Höhe dargestellt. Das Kupferrundseil umfasst zwei Einzeleiter und jeder Einzelleiter
besitzt einen Durchmesser von 12 mm. Dieser Durchmesser ist konstant. Infolgedessen
ist auch das Gesamtgewicht des Kupferrundseils konstant und beträgt annähernd 1000
g/m. Darüber hinaus sind zwei Flachkabel im Diagramm abgebildet. Zum einen ist dies
ein Flachkabel bestehend aus zwei Aluminium-Einzelflachleitern. Aus dem Diagramm geht
hervor, dass sich bei geringen Höhen des Kabels (ca. 2mm) keine Gewichtsvorteile gegenüber
dem Kupferrundseil ergeben. Bei größeren Höhen (7 mm) werden Gewichtsvorteile von
bis zu 250 g erreicht. Zum anderen ist ein anmeldungsgemäßes Aluminium-Kraftfahrzeugenergiekabel
abgebildet. Deutlich zu erkennen sind die enormen Gewichtsvorteile (bis ca. 410 g)
trotz einer geringen Gesamthöhe des Kraftfahrzeugenergiekabels gegenüber dem Kupferrundseil,
aber auch gegenüber den Aluminium-Einzelflachleitern.
[0045] Durch die beschriebene Konstruktion des Kraftfahrzeugenergiekabels erhält man ein
Kraftfahrzeugenergiekabel mit optimalen Übertragungs- und Abstrahlungsverhalten. Darüber
hinaus ist eine kompakte Bauweise durch eine geringe Bauhöhe und ein geringes Gewicht
gewährleistet.
[0046] Es versteht sich von selbst, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur wenige
aus einer Vielzahl von möglichen Ausführungsbeispielen sind. Es können beispielsweise
andere Material und/oder zusätzliche Isolations- und/oder Schirmungselemente verwendet
werden.
1. Kraftfahrzeugenergiekabel mit
zumindest einem ersten mit zumindest einem ersten Isolationselement (14a) umgebenen,
aus Aluminium gebildeten Flachleitungselement (10),
zumindest einem zweiten mit zumindest einem zweiten Isolationselement (14b) umgebenen,
aus Aluminium gebildeten Flachleitungselement (12), und
zumindest einem das zumindest erste Isolationselement (14a) und das zumindest zweite
Isolationselement (14b) umgebenden Schirmungselement (16), wobei dass das erste von
dem ersten Isolationselement (14a) umgebenen Flachleitungselement (10) und das zweite
von dem zweiten Isolationselement (14b) umgebenen Flachleitungselement (12) derart
angeordnet sind, dass breite Oberflächen der Flachleitungselemente (10, 12) aufeinander
liegen und wobei
die Flachleitungselemente mit ihren jeweiligen Isolationselementen gegeneinander verschiebbar
sind.
2. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachleitungselemente (10, 12) im Betrieb des Kraftfahrzeugs einen gegenläufigen
Stromfluss aufweisen, derart, dass sich die von den Flachleitungselementen (10, 12)
abgestrahlten Fernfelder gegenseitig aufheben
3. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachleitungselemente (10, 12) eine Stromtragfähigkeit von zumindest 100 A aufweisen.
4. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Flachleitungselement (10, 12) eine Querschnittsfläche von zumindest
5 mm aufweist.
5. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Isolationselemente (14, 14a, 14b) derart gebildet ist, dass eine
Durchschlagfestigkeit bei einer Potentialdifferenz von 60 V bis 1000 V zwischen den
Flachleitungselementen (10, 12) gegeben ist.
6. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schirmungselement (16) zumindest ein Blech umfasst.
7. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schirmungselement (16) eine Dicke von zumindest 0,1 mm aufweist.
8. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schirmungselement (16) aus einem Nichteisenmetall und/oder einer
nichteisenhaltioen Legierung hergestellt ist.
9. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Schirmungselement (16) mit einer Überlappung von zumindest 10
% gewickelt ist.
10. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schirmungselement (16) zumindest eine Folie (16a) und zumindest ein Geflecht
(16b) umfasst.
11. Kraftfahrzeugenergiekabel nach einem der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Folie (16a) aus Aluminium und das zumindest eine Geflecht (16b)
aus Kupfer oder Aluminium hergestellt sind.
12. Verwendung eines Kraftfahrzeugenergiekabels nach Anspruch 1 in einem Fahrzeug mit
Elektroantrieb.
1. Motor vehicle energy cable
with at least one first flat-conductor element (10) made from aluminium and surrounded
by at least one first insulation element (14a),
at least one second flat-conductor element (12) made from aluminium and surrounded
by at least one second insulation element (14b),
and at least one shielding element (16) surrounding the at least one first insulation
element (14a) and the at least one second insulation element(14b),
wherein
the first flat-conductor element (10) surrounded by the first insulation element (14a)
and the second flat-conductor element (12) surrounded by the second insulation element
(14b) are arranged in such a way that wide surfaces of the flat-conductor elements
(10, 12) lie on one another and wherein
the flat-conductor elements (10, 12) with the respective insulation element can move
against one another.
2. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the flat-conductor elements (10, 12) in the operation of the motor vehicle have a
current counter-flow of such a nature that the distant fields radiated by the flat-conductor
elements (10, 12) cancel one another out.
3. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the flat-conductor elements (10, 12) have a current-carrying capacity of at least
100 A.
4. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that at least one flat-conductor element (10, 12) has a cross-sectional surface of at
least 5 mm2.
5. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that at least one of the insulation elements (14, 14a, 14b) is formed in such a way that
a dielectric strength for a difference in potential of 60 V to 1000 V is produced
between the flat-conductor elements (10, 12).
6. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the at least one shielding element (16) comprises at least one sheet.
7. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the at least one shielding element (16) has a thickness of at least 0.1 mm.
8. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the at least one shielding element (16) is made from a nonferrous metal and/or an
alloy not containing iron.
9. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the at least one shielding element (16) is wound with an overlap of at least 10%
10. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the shielding element (16) comprises at least one film (16a) and at least one braiding
(16b).
11. Motor vehicle power cable according to one of the preceding Claims, characterised in that the at least one film (16a) is made from aluminium and the at least one braiding
(16b) is made from copper or aluminium.
12. Use of a motor vehicle power cable according to Claim 1 in a vehicle with electric
engine.
1. Câble d'énergie pour véhicule automobile, avec
au moins un premier élément de conduction plat (10), réalisé en aluminium, entouré
d'au moins un premier élément d'isolation (14a),
au moins un deuxième élément de conduction plat (12), réalisé en aluminium, entouré
d'au moins un deuxième élément d'isolation (14b),
au moins un élément de blindage (16) qui entoure le premier élément d'isolation (14a)
et le deuxième élément d'isolation (14b) au moins prévus, sachant que le premier élément
de conduction plat (10), entouré du premier élément d'isolation (14a), et le deuxième
élément de conduction plat (12), entouré du deuxième élément d'isolation (14b), sont
disposés de telle manière que des surfaces larges des éléments de conduction plats
(10, 12) reposent les unes sur les autres, et sachant que les éléments de conduction
plats (10, 12) peuvent être déplacés les uns contre les autres avec leurs éléments
d'isolation respectifs,
2. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon la revendication précédente,
caractérisé en ce que les éléments de conduction plats (10, 12), quand le véhicule automobile est en service,
présentent un flux de courant opposé de telle manière que les champs lointains, émis
par les éléments de conduction plats (10, 12), s'annulent mutuellement.
3. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que les éléments de conduction plats (10, 12) sont dotés d'une capacité de transport
de courant d'au moins 100 A.
4. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que au moins un élément de conduction plat (10, 12) présente une surface de section transversale
d'au moins 5 mm2, de préférence de 50 mm2.
5. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que au moins l'un des éléments d'isolation (14, 14a, 14b) est configuré de telle manière
qu'il existe entre les éléments de conduction plats (10, 12) une rigidité diélectrique
lors d'une différence de potentiel de 60 à 1000 V.
6. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément de blindage (16) au moins prévu comprend au moins une tôle.
7. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément de blindage (16) au moins prévu est doté d'une épaisseur d'au moins 0,1
mm.
8. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément de blindage (16) au moins prévu est fabriqué en métal non ferreux et /
ou en en alliage non ferreux.
9. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément de blindage (16) au moins prévu est enroulé avec un chevauchement d'au
moins 10 %.
10. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l'élément de blindage (16) au moins prévu comprend au moins une feuille (16a) et
au moins une tresse (16b).
11. Câble d'énergie pour véhicule automobile selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la feuille (16a) et la tresse (16b) au moins prévues sont fabriquées en cuivre ou
en aluminium.
12. Utilisation d'un câble d'énergie pour véhicule automobile selon la revendication 1
dans un véhicule à entraînement électrique.