Die Erfindung betrifft ein Steckverbinderteil zur elektrischen Verbindung mit einem Gegensteckverbinderteil nach Anspruch 1 , eine Steckverbinderanordnung und ein Brückenelement.

Insbesondere im Bereich der E-Mobilität bestehen für Steckverbinderteile und damit verbundene Ladekabel besonders hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer funktionalen Leistungsfähigkeit, Stabilität und Sicherheit. Bei hohen Gleichstrom-Ladeströmen, z.B. um 500 A, werden regelmäßig in allen Bauteilen des Leitpfades erhebliche Stromwärmen freigesetzt.

Insbesondere durch Normen werden enge Grenzen bezüglich der zulässigen Erwärmung der Komponenten im Leitungsstrang gesetzt, z.B. mit einer Temperaturgrenze von 90°C. Darüber hinaus sind die Dimensionen von Steckverbindungen regelmäßig begrenzt, so dass sich konstruktiv die Herausforderung ergibt, eine möglichst hohe elektrische Leistung, insbesondere im Sinne hoher Ladeströme, über vorhandene Geometrien zu führen, und gleichzeitig die Erwärmung in den vorgegebenen Grenzen zu halten.

Hierzu werden Ladesteckverbinder und Ladekabel z.B. flüssigkeitsgekühlt, siehe DE 10 2016 105 31 1 A1 und DE 10 2016 107 409 A1.

Neben einer Belastung durch hohe Ströme werden Kontakte in Ladesteckverbindern auch regelmäßig bei Spannungen bis zu 1500 V DC betrieben. Dies kann dazu führen, dass jegliche Art von Kühlung an spannungsführenden Bauteilen, welche thermisch gut angekoppelt werden sollen, auch hinreichend gut elektrisch zu isolieren sind, um Isolationsfehler von Leistungskontakten zum Kühlmittelkreislauf zu vermeiden. Der Kühlmittelkreislauf liegt insbesondere bei wasserbasierenden Kühlflüssigkeiten in der Regel in seiner Gesamtheit auf Erdpotential. Im Rahmen einer Isolationskoordination wird üblicherweise sichergestellt, dass vorgegebene Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden und isolierende Bauteile mindestens eine vorgegebene elektrische Durchschlagsfestigkeit besitzen.

Eine thermisch gute Anbindung bei gleichzeitig elektrisch guter Isolation stellt eine besondere Herausforderung dar. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein bei einem begrenzten Bauraum möglichst gut kühlbares Steckverbinderteil zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Danach wird ein Steckverbinderteil zur elektrischen Verbindung mit einem Gegensteckverbinderteil bereitgestellt, das zumindest ein Brückenelement, zumindest einen Steckkontakt und einen Kühlkörper umfasst. Das Brückenelement ist optional zum elektrischen Anschluss einer elektrischen Leitung eines Kabels ausgebildet und weist eine Kühlleitungsaufnahme zur wärmeleitenden Anlage mit einer Kühlmittelleitung des Kabels auf. Der Steckkontakt ist am Brückenelement vorgesehen (grenzt z.B. daran an) und ist (z.B. über das Brückenelement) elektrisch mit einer elektrischen Leitung des Kabels verbindbar (und optional verbunden). Der Kühlkörper steht mit dem Brückenelement in wärmeleitender Verbindung und bildet einen Kühlmittelkanal aus, an den die Kühlmittelleitung des Kabels angeschlossen oder anschließbar ist.

Auf diese Weise wird ein Steckverbinderteil bereitgestellt, bei dem die den Laststrom führenden Teile (z.B. das Brückenelement) sowohl durch die Kühlleitung als auch durch den Kühlkörper gekühlt werden kann. Hierdurch wird eine besonders effiziente Kühlung auf besonders kleinem Raum ermöglicht. Das Brückenelement und der Kühlkörper sind voneinander separate Komponenten.

Bei dem Steckverbinderteil kann es sich um ein Hochstrom- und/oder Hochspannungs- Steckverbinderteil handeln. Beispielsweise ist das Brückenelement dazu ausgebildet, elektrische Ströme mit einer Leistung von 10 kW oder mehr zu leiten, insbesondere von 50 kW oder mehr, 135 kW oder mehr, oder 350 kW oder mehr. Beispielsweise ist das Brückenelement dazu ausgebildet, elektrische Ströme mit Stromstärken von 100 A, oder mehr, 200A oder mehr, 300 A oder mehr, insbesondere von 500 A oder mehr zu leiten.

Optional ist das Brückenelement mit dem Steckkontakt elektrisch leitend und/oder wärmeleitend verbunden. Damit kann das Brückenelement gleich mehrere Funktionen erfüllen, nämlich insbesondere eine Leitung von Wärme und eine Leitung von elektrischem Strom.

Das Brückenelement kann einstückig ausgebildet sein, z.B. aus Kupfer, was eine besonders gute elektrische und thermische Leitung ermöglicht. Das Brückenelement und der Steckkontakt können mehrteilig ausgebildet sein und in Berührung miteinander stehen, z.B. aneinander befestigt sein. Alternativ sind das Brückenelement und der Steckkontakt einstückig miteinander ausgebildet. Optional sind das Brückenelement und der Steckkontakt stoffschlüssig miteinander verbunden, z.B. verschweißt und/oder verlötet.

Die Kühlleitungsaufnahme des Brückenelements kann konkav und/oder längserstreckt ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Kühlleitungsaufnahme in Form einer Ausnehmung ausgebildet. So ist eine besonders gute Wärmeleitung über eine große Anlagefläche möglich. Optional ist die Kühlleitungsaufnahme in Form einer Nut ausgebildet.

Die Kühlleitungsaufnahme kann senkrecht zum Steckkontakt ausgerichtet sein. Hierdurch ist eine geringe Bautiefe möglich, wie sie z.B. für einen Einbau in einem Fahrzeug oftmals notwendig ist.

Optional weist das Brückenelement einen Grundkörper und eine vom Grundkörper abstehende Wärmebrücke auf. Die Wärmebrücke steht z.B. in einer Richtung vom Grundkörper ab, die parallel oder im Wesentlichen parallel zur Längserstreckung der Kühlleitungsaufnahme verläuft.

Am Brückenelement kann ein elektrisch isolierendes Wärmeleitelement angeordnet sein. Das Wärmeleitelement kann so ausgebildet sein, dass es die Wärmebrücke des Brückenelements aufnimmt. Das Wärmeleitelement steht optional in flächiger Anlage mit dem Kühlkörper. Ein solches Wärmeleitelement kann eine besonders sichere elektrische Isolierung des Brückenelements vom Kühlkörper erzielen. Als Material für das Wärmeleitelement kann z.B. ein elektrisch isolierender Kunststoff oder eine elektrisch isolierende Keramik mit hoher Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden.

Das Steckverbinderteil kann (genau) zwei Brückenelemente umfassen, insbesondere zwei Brückenelements wie vorstehend beschrieben. Beide Brückenelemente stehen in wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlkörper. Eines der Brückenelemente kann als positiver Leiter einer Gleichstromverbindung dienen, der andere als negativer Leiter.

Der Kühlkörper weist z.B. (genau) einen Einlass und (genau) einen Auslass auf, wobei durch den Einlass in einer Einlassrichtung eingeleitetes Kühlmittel in einer Auslassrichtung aus dem Auslass strömt. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Einlassrichtung und die Auslassrichtung entgegengesetzt sind. Der Kühlkörper kann somit eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich zur Kühlung des/der Brückenelement (e) beitragen und den Kühlmittelstrom um 180° umlenken. Der Kühlmittelkanal erstreckt sich vom Einlass bis zum Auslass.

Das Steckverbinderteil ist z.B. als Fahrzeugladedose ausgebildet, insbesondere zum Hochstromladen mittels Gleichstrom.

Gemäß einem Aspekt wird eine Steckverbinderanordnung bereitgestellt, die ein Steckverbinderteil nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung umfasst, sowie ein Kabel, das eine elektrische Leitung und eine Kühlmittelleitung umfasst. Die elektrische Leitung ist dabei elektrisch an die Anschlussfläche des Brückenelements angeschlossen. Die Kühlmittelleitung steht in Anlage mit der Kühlleitungsaufnahme des Brückenelements und ist (insbesondere mit einem anderen, z.B. benachbarten Abschnitt) an den Kühlmittelkanal des Kühlkörpers angeschlossen.

Das Brückenelement ist an der Kühlleitungsaufnahme und über die Wärmebrücke mittels durch die Kühlmittelleitung strömendes Kühlmittel kühlbar.

Die elektrische Leitung und die Kühlmittelleitung können koaxial ausgebildet sein. So sind keine separaten Leitungen nötig. Beispielsweise umgibt die elektrische Leitung die Kühlmittelleitung. Die elektrische Leitung umfasst z.B. eine Lage von Litzen, insbesondere Kupferlitzen. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Kühlung der elektrischen Leitung, die gleichzeitig zur Kühlung des Brückenelements eingesetzt werden kann.

Die elektrische Leitung kann über eine Schweißverbindung mit der Anschlussfläche verbunden sein. Das ermöglicht eine besonders sichere Verbindung mit einem niedrigen Übergangswiederstand.

Optional umfasst das Steckverbinderteil zwei Brückenelemente der beschriebenen Art. Beide Brückenelemente stehen in wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlkörper, wobei das Kabel oder die Kabel zwei elektrische Leitungen und zwei Kühlmittelleitungen umfasst/umfassen. Die elektrischen Leitungen sind jeweils elektrisch an die Anschlussfläche von einem der Brückenelemente angeschlossen. Die Kühlmittelleitungen stehen jeweils in Anlage mit der Kühlleitungsaufnahme von einem der Brückenelemente und sind an den Kühlmittelkanal des Kühlkörpers angeschlossen. So können beide Leiter einer Gleichstromverbindung besonders gut gekühlt werden. Gemäß einem Aspekt wird ein Brückenelement bereitgestellt, insbesondere für das Steckverbinderteil nach einer beliebigen, hierin beschriebenen Ausgestaltung. Das Brückenelement umfasst einen Grundkörper, der eine Anschlussfläche zum elektrischen Anschluss einer elektrischen Leitung eines Kabels und eine Kühlleitungsaufnahme zum wärmeleitenden Aufnehmen einer Kühlmittelleitung des Kabels. Ferner umfasst das Brückenelement einen Verbindungsabschnitt (z.B. in Form eines Steckkontaktanschlusses), über den ein Steckkontakt zum steckbaren Verbinden mit einem Gegensteckkontakt elektrisch mit der Anschlussfläche in Verbindung steht oder bringbar ist, und eine z.B. vom Grundkörper abstehende Wärmebrücke.

Eine derartiges Brückenelement ermöglicht eine Wärmeableitung sowohl über die Kühlleitungsaufnahme als auch über die Wärmebrücke, was eine besonders effiziente Abführung von Wärme ermöglicht.

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Fahrzeugs mit einer Ladebuchse und einer

Ladestation mit einem daran angeordneten Kabel;

Fig. 2A und 2B Ansichten des Steckverbinderteils gemäß Fig. 1 mit daran angeschlossenen Leitungen;

Fig. 3A und 3B Teile des Steckverbinderteils gemäß Fig. 2A und 2B mit mehreren

Leitungen in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 3A) und in einer Explosionsansicht (Fig. 3B);

Fig. 4A und 4B ein Brückenelement des Steckverbinderteils mit einem Steckkontakt, sowie Leitungen gemäß Fig. 2A und 2B in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 4A) und in einer Explosionsansicht (Fig. 4B);

Fig. 5 ein Brückenelement des Steckverbinderteils gemäß Fig. 2A und 2B,

Leitungen und einen Steckkontakt;

Fig. 6A und 6B aufgeschnittene Ansichten des Brückenelements gemäß Fig. 5; Fig. 7A bis 8B Ansichten des Brückenelement des Steckverbinderteils gemäß Fig. 2A und 2B; und

Fig. 9A bis 9E Ansichten eines Kühlkörpers des Steckverbinderteils gemäß Fig. 2A und

2B mit daran montierten Wärmeleitelementen.

Fig. 1 zeigt ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug 4, auch bezeichnet als Elektrofahrzeug, mit einem Steckverbinderteil 1 , hier in Form einer Ladebuchse, zur lösbaren elektrischen Verbindung mit einem Gegensteckverbinderteil 3. Gemeinsam bilden das Steckverbinderteil 1 und das Gegensteckverbinderteil 3 einen Steckverbinder. Ferner zeigt Fig. 1 eine Ladestation 5, die zum Aufladen des Fahrzeugs 4 dient. Die Ladestation 5 ist dazu ausgestaltet, einen Ladestrom in Form eines Gleichstroms (alternativ oder zusätzlich eines Wechselstroms) zur Verfügung zu stellen und weist ein Kabel auf, das mit einem Ende mit der Ladestation 5 und mit einem anderen Ende mit dem Gegensteckverbinderteil 3 in Form eines Ladesteckers verbunden ist. Das Gegensteckverbinderteil 3 ist im gezeigten Beispiel als manuell betätigbarer Ladestecker für das Elektrofahrzeug 4 ausgebildet.

Fig. 2A und 2B zeigen das Steckverbinderteil 1. Das Steckverbinderteil 1 ist vorliegend zur Montage am Elektrofahrzeug 4 ausgebildet, konkret als Fahrzeug-Inlet, z.B. gemäß dem CCS (Combined Charging System) Typ 2.

Das Steckverbinderteil 1 ist dazu ausgebildet, einen Ladestrom in Form eines Gleichstroms und/oder in Form eines Wechselstroms zu übertragen. Es stellt ein aktiv gekühltes Ladesteckverbinderteil dar. Vorliegend ist das Steckverbinderteil 1 an einen Kühlmittelkreislauf 40 des Fahrzeugs 4 und an ein Gleichstromnetz 41 des Fahrzeugs 4 angeschlossen.

Das Steckverbinderteil 1 umfasst ein Gehäuse 16. Das Gehäuse 16 bildet einen Anschlussbereich für das Gegensteckverbinderteil 3. Dabei dienen zwei Steckkontakte 1 1 zum Aufbau eines Gleichstromkreises. Die Steckkontakte 11 sind Hochstrom- Lastkontakte. Die Steckkontakte 1 1 sind z.B. Drehteile. Sie können während, insbesondere für die Dauer eines Ladevorgangs oder Entladevorgangs Ströme von 50 A oder mehr, insbesondere 100 A oder mehr leiten. Weitere Steckkontakte dienen z.B. als Schutzleiter (PE) und als Wechsel- oder Drehstromkontakte oder als Datenverbindungen. Zum Anschluss an das Gleichstromnetz 41 sind Kabel 2 an das Steckverbinderteil 1 angeschlossen. Jeweils eines von zwei Kabeln 2 dient zum Anschluss des positiven und des negativen Pols einer Gleichstromverbindung. Gemeinsam mit den Kabeln 2 bildet das Steckverbinderteil 1 eine Steckverbinderanordnung. Die Kabel 2 sind in einer Richtung an das Steckverbinderteil 1 angeschlossen, die in etwa senkrecht zu einer Einsteckrichtung des Gegensteckverbinderteils 3 an das Steckverbinderteil 1 ausgerichtet ist. Optional sind einige der Kabel, insbesondere die beiden Kabel 2 für die Gleichstromübertragung zu einem gemeinsamen Kabel oder zu einem Kabelbündel zusammengefasst, wie in Fig. 2A anhand von gestrichelten Linien veranschaulicht.

Fig. 3A und 3B zeigen Teile des Steckverbinderteils 1 , die für sich genommen bereits als Steckverbinderteil dienen, und daran angeschlossene Kabel 2.

Das Steckverbinderteil 1 umfasst allgemein zumindest ein, hier zwei Brückenelemente 10A, 10B zum Anschluss einer elektrischen Leitung 21 des jeweiligen Kabels 2 und mit einer Kühlleitungsaufnahme 103 zur wärmeleitenden Anlage mit einer Kühlmittelleitung 22 des Kabels 2, den mit dem Brückenelement 10A, 10B elektrisch verbundenen Steckkontakt 11 und einen Kühlkörper 12, der mit dem Brückenelement 10A, 10B in wärmeleitender Verbindung steht und der einen Kühlmittelkanal 120 (siehe insbesondere Fig. 9C bis 9E) ausbildet, an den die Kühlmittelleitung 22 anschließbar und angeschlossen ist. Das oder die Brückenelement(e) 10A, 10B ist/sind elektrisch vom Kühlkörper 12 isoliert. Jedes Brückenelement 10A, 10B stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen Steckkontakt 1 1 und der jeweiligen elektrischen Leitung 21 her.

Die Kühlleitungsaufnahme 103 ist senkrecht zum Steckkontakt 11 ausgerichtet. In die Kühlleitungsaufnahme 103 ist die Kühlleitung 22 einlegbar, und zwar konkret so, dass entlang des Umfangs der Kühlleitung 22 ein Teil der Kühlleitung 22 der Kühlleitungsaufnahme 103 zugewandt ist und ein Teil der Kühlleitung 22 der Kühlleitungsaufnahme 103 abgewandt ist.

Die Kabel 2 umfassen jeweils die Kühlmittelleitung 22, die von der elektrischen Leitung 21 umgeben ist. Die Kühlmittelleitung 22 ist z.B. jeweils als Schlauch ausgebildet. Als Kühlmittel kann z.B. Wasser verwendet werden. Die elektrische Leitung 21 ist z.B. eine Lage Kupferlitzen, welche die Kühlmittelleitung 22 entlang ihrer Länge umgibt. Die elektrische Leitung 21 von jedem der Kabel 2 ist elektrisch an ein Anschlussende 23A, 23B angeschlossen. Zum elektrischen Anschluss jedes der beiden Kabel 2 an eines der beiden Brückenelemente 10A, 10B ist das jeweilige Anschlussende 23A, 23B elektrisch mit dem entsprechenden Brückenelement 10A, 10B verbunden, z.B. damit verschweißt, beispielsweise mittels Ultraschallschweißen. Ferner liegt die (freigelegte) Kühlmittelleitung 22 jedes der Kabel 2 flächig am jeweiligen Brückenelement 10A, 10B an. Jeweils einer der beiden auch in Fig. 2A sichtbaren Gleichstrom-Steckkontakte 11 ist an einem der beiden Brückenelemente 10A, 10B befestigt und elektrisch leitend damit verbunden.

Jedes der Brückenelemente 10A, 10B stellt eine elektrische Verbindung zwischen einem elektrischen Leiter 21 von einem der Kabel 2 mit einem der Steckkontakte 1 1 her. Ferner steht jedes der Brückenelemente 10A, 10B mit der jeweiligen Kühlmittelleitung 22 in flächiger Anlage. Die Brückenelemente 10A, 10B sind somit durch in den Kühlmittelleitungen strömendes Kühlmittel kühlbar. Vorliegend dient eine der Kühlmittelleitungen 22 als Zulauf, die andere der Kühlmittelleitung 22 als Ablauf.

Weitere Details der Brückenelemente 10A, 10B werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 7A bis 8B erläutert werden.

Fig. 3A und 3B zeigen ferner einen Kühlkörper 12, an welchen beide Kühlmittelleitungen 22 angeschlossen sind. Ferner sind die Brückenelemente 10A, 10B in jeweils eine Aufnahme des Kühlkörpers 12 eingesteckt. Weitere Details des Kühlkörpers 12 werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Fig. 9A bis 9E erläutert werden.

Fig. 4A und 4B zeigen eine der beiden Brückenelemente 10A, 10B mit dem zugeordneten Kabel 2. Es ist zu erkennen, dass die Kühlmittelleitung 22 des Kabels 2 am Brückenelement 10A befestigt ist, vorliegend mittels zwei Schellen 14, die mit jeweils einer Schraube 15 an das Brückenelement 10A geschraubt sind. Hierdurch wird die Kühlmittelleitung 22 sicher am Brückenelement 10A gehalten und zudem dagegen gepresst, was eine besonders gute Wärmeleitung zwischen den Kühlmittelleitungen 22 und den Brückenelementen 10A, 10B ermöglicht.

Fig. 5 zeigt die andere der beiden Brückenelemente 10A, 10B. Insbesondere im Vergleich mit Fig. 4A und 4B wird deutlich, dass bei dem in Fig. 4A und 4B gezeigten Brückenelement 10A das Anschlussende 23A und die Kühlmittelleitung 22 an gegenüberliegenden Seiten des Brückenelements 10A am Brückenelement 10A anliegen. Bei der in Fig. 5 gezeigten anderen Brückenelement 10B des Steckverbinderteils 1 liegen das Anschlussende 23B und die Kühlmittelleitung 22 an derselben Seite des Brückenelements 10B am Brückenelement 10B an.

Fig. 6A und 6B zeigen am Beispiel des in Fig. 5 gezeigten Brückenelements 10B, wie die Kühlmittelleitung 22, im gezeigten Beispiel konkret mittels Schelle 14 und Schraube 15, am Brückenelement 10B befestigt ist. Die Brückenelemente 10A, 10B weisen hierzu insbesondere eine Kühlleitungsaufnahme 103 auf, die im Wesentlichen denselben Radius aufweist wie die Kühlmittelleitung 22.

Fig. 7A und 7B zeigen eines der Brückenelemente 10A, 10B. Insbesondere in den Ansichten der Fig. 7A und 7B ist zu erkennen, dass die Brückenelemente 10A einen Grundkörper 101 aufweist, an dem eine plane Anschlussfläche 102 zum Anschluss der elektrischen Leitung 21 des entsprechenden Kabels 2 ausgebildet ist. Konkret ist das entsprechende Anschlussende 23A (z.B. aus Kupfer) damit verschweißbar, wobei alternativ denkbar ist, anstelle einer Planfläche als Anschlussfläche 102 eine montierte Buchse für einen Crimpanschluss vorzusehen. Gegenüber der Anschlussfläche 102 bildet der Grundkörper 101 die Kühlleitungsaufnahme 103 aus. Die Kühlleitungsaufnahme 103 ist als konkave, nutartig längserstreckte Ausnehmung gestaltet, die den Querschnitt eines Kreisabschnittes aufweist. Der Radius der Kühlleitungsaufnahme 103 ist auf den Durchmesser der Kühlmittelleitung 22 abgestimmt. Ein optional verbleibender Restspalt zwischen der Kühlmittelleitung 22 und dem Brückenelement 10A kann zusätzlich mit einem wärmeleitenden Medium, z.B. einem Wärmeleitkleber, gefüllt werden bzw. sein. Dies dient dazu, einen besonders effizienten Wärmeübergang zur Kühlung zwischen dem Brückenelement 10A und der Kühlmittelleitung 22 zu realisieren.

Im Grundkörper 101 sind ferner mehrere, hier zwei Schraublöcher 104 zur Montage der Schellen 14 ausgebildet. Vom Grundkörper 101 steht ein Steckkontaktanschluss 105 ab, vorliegend in einer Richtung senkrecht zur Hauptersteckungsebene des Grundkörpers 101. Am Steckkontaktanschluss 105 ist ein Durchgangsloch, hier in Form einer Bohrung 106 ausgebildet. An der Bohrung 106 ist der entsprechende Steckkontakt 11 montierbar, z.B. damit verschweißbar oder verschraubbar.

Des Weiteren steht vom Grundkörper 101 unter einem stumpfen Winkel eine Wärmebrücke 100A ab. Die Wärmebrücke 100A ist stabförmig.

Fig. 8A und 8B zeigen das andere der Brückenelemente 10A, 10B. Dieses Brückenelement 10B ist ähnlich zum Brückenelement 10A gemäß Fig. 7A und 7B ausgebildet. Im Unterschied dazu ist die Anschlussfläche 102 des Brückenelements 10B allerdings an derselben Seite ausgebildet wie die Kühlleitungsaufnahme 103. Ferner erstreckt sich die Wärmebrücke 100B in derselben Ebene wie der Grundkörper 101. Der Steckkontaktanschluss 105 des Brückenelements 10B gemäß Fig. 8A und 8B ist angrenzend an die Wärmebrücke 100B und beabstandet von der Kühlleitungsaufnahme 103 angeordnet. Der Steckkontaktanschluss 105 des Brückenelements 10A gemäß Fig. 7A und 7B ist beabstandet von der Wärmebrücke 100A und angrenzend an die Kühlleitungsaufnahme 103 angeordnet.

Die Brückenelemente 10A, 10B sind massive, flächig ausgeprägte Teile aus thermisch und elektrisch gut leitfähigem Material, z.B. Kupfer. Die Brückenelemente 10A, 10B weisen einen Querschnitt auf, der die Leitung hoher Ströme erlaubt. Beispielsweise weisen die Brückenelemente an zumindest einer Stelle einen Querschnitt senkrecht zur Längserstreckungsrichtung mit einer Breite und Höhe auf, deren Verhältnis nicht größer als 3: 1 oder 4: 1 ist.

Fig. 9A bis 9E zeigen den Kühlkörper 12 sowie zwei Wärmeleitelemente 13.

Der Kühlkörper 12 umfasst einen Grundkörper 122, der Aufnahmen zur Verbindung mit jeweils einem Schlauchanschluss 121 aufweist. Die Aufnahmen stehen in Fluidverbindung mit einem Kanal, der im verschlossenen Zustand gemeinsam mit einem Deckel 123 den Kühlmittelkanal 120 ausbildet. An die Schlauchanschlüsse 121 sind die beiden Kühlmittelleitungen 22 anschließbar, sodass sie über den Kühlmittelkanal 120 miteinander in Fluidverbindung stehen. Eine Dichtung 124 dichtet den Deckel 123 gegenüber dem Grundkörper 122 ab. Schrauben 126 oder andere Befestigungselemente sichern den Deckel 123 am Grundkörper 122.

Der Grundkörper 122 und der Deckel 123 weisen jeweils zwei zueinander parallele Planflächen 127 auf. Jede der Planflächen 127 steht in flächiger Anlage mit einem Wärmeleitelement 13. Eine Montageklammer 125 klemmt die Wärmeleitelemente 13 gegen den Grundkörper 122 und den Deckel 123.

In den Wärmeleitelementen 13 ist jeweils eine Wärmebrücke 100A, 100B von einem der beiden Brückenelemente 10A, 10B aufgenommen. Konkret weisen die Wärmeleitelemente hierzu jeweils einen Schachtabschnitt 130 auf, der endseitig verschlossen ist. Die Wärmeleitelemente 13 sind jeweils aus einem Wärmeleiter hergestellt, der zugleich ein elektrischer Isolator ist z.B. aus Aluminiumnitridkeramik. Somit werden die Brückenelemente 10A, 10B vom Kühlkörper 12 elektrisch isoliert.

Ferner weisen die Wärmeleitelemente 13 jeweils einen Flächenabschnitt 131 auf, der sich in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zur Längserstreckungsrichtung des jeweiligen Schachtabschnitts 130 verläuft. Hierdurch kann eine besonders sichere elektrische Isolation erzielt werden. Die Wärmeleitelemente 13 bewirken eine galvanische Trennung der Brückenelemente 10A, 10B vom Kühlkörper 12. Vorliegend sind die Wärmeleitelemente 13 jeweils in Form einer Kappe oder eines Huts ausgebildet. Die Flächenabschnitte 131 sind in Form einer Krempe ausgebildet.

Die Brückenelemente 10A, 10B sind somit an zwei Stellen durch Kühlmittel, welches durch die Kühlmittelleitungen 22 strömt, kühlbar, nämlich sowohl über die Kühlleitungsaufnahmen 103 als auch über die Wärmebrücken 100A, 100B, was eine besonders wirkungsvolle Kühlung auf einem kleinen Raum ermöglicht. Der gesamte Teil der Brückenelemente 10A, 10B, welcher sich zwischen Steckkontakt 11 und Anschlussfläche 102 befindet, wird im Betrieb vom Laststrom durchsetzt und dementsprechend erwärmt. Der massive und damit gut wärmeleitende Querschnitt der Brückenelemente 10A, 10B führt die entstehende Wärme gut zu diesen Wärmeübergängen ab.

Bezugszeichenliste

1 Steckverbinderteil

10A, 10B Brückenelement

100A, 100B Wärmebrücke

101 Grundkörper

102 Anschlussfläche

103 Kühlleitungsaufnahme

104 Schraubloch

105 Steckkontaktanschluss (Verbindungsabschnitt)

106 Bohrung

11 Steckkontakt

12 Kühlkörper

120 Kühlmittelkanal

121 Schlauchanschluss

122 Grundkörper

123 Deckel

124 Dichtung

125 Montageklammer

126 Schraube

127 Planfläche

13 Wärmeleitelement

130 Schachtabschnitt

131 Flächenabschnitt

14 Schelle

15 Schraube

16 Gehäuse

2 Kabel

21 elektrische Leitung

22 Kühlmittelleitung

23A, 23B Anschlussende

3 Gegensteckverbinderteil

4 Fahrzeug

40 Kühlmittelkreislauf

41 Gleichstromnetz

5 Ladestation