Die Erfindung betrifft eine Hochspannungskomponente, zumindest umfassend ein Gehäuse und einen darin angeordneten Hochspannungsanschluss. Die Hochspannungskomponente wird insbesondere im Automobilsektor eingesetzt und ist z. B. ein elektrischer Motor, z. B. ein Traktionsantrieb.

Als Hochspannung wird insbesondere im Automobilsektor eine Spannung von mehr als 60 Volt (DC) bzw. 30 Volt (AC) bezeichnet. Niederspannung umfasst demzufolge eine Spannung von höchstens 60 Volt (DC) bzw. 30 Volt (AC).

Derartige Hochspannungskomponenten sind aufgrund der höheren Verletzungsgefahr für Menschen in besonderer Weise zu sichern. Insbesondere sind Schutzmaßnahmen vorzusehen, um gerade Werkstattpersonal vor Stromschlägen zu bewahren.

Das Lösen eines Deckels, der zum Verschließen einer Öffnung am Gehäuse der Hochspannungskomponente verwendet wird, um z. B. eine Verbindung zwischen einer Hochspannungssammelleitung eines Wechselrichters (Inverters) und Hochspannungsanschlüssen eines Stators eines elektrischen Motors zu trennen oder zu ermöglichen, birgt das Risiko eines Hochspannungs-Stromschlags während der Wartung/Instandhaltung.

Es sind technische Lösungen gefordert, um z. B. die Hochspannung in einem Wechselrichter vor dem Öffnen des Deckels zu entladen und dadurch einen Stromschlag zu vermeiden. Herkömmliche Lösungen, z. B. zusätzliche Kontaktschalter am Deckel, der ein Öffnen des Deckels erkennen kann, bergen Risiken für Fehlfunktionen und sind teuer.

Es besteht ein ständiges Bedürfnis, die Sicherheit im Umgang mit elektrischen Komponenten, gerade mit Hochspannungskomponenten, zu verbessern. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik angeführten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll eine Hochspannungskomponente vorgeschlagen werden, die ohne das Risiko eines Hochspannungs-Stromschlags gewartet bzw. instandgehalten werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgaben trägt eine Hochspannungskomponente mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 bei. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und/oder Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.

Es wird eine Hochspannungskomponente vorgeschlagen, zumindest umfassend ein Gehäuse und einen darin angeordneten Hochspannungsanschluss. Das Gehäuse umfasst ein Deckelelement, das eine Öffnung des Gehäuses verschließt, wobei der Hochspannungsanschluss ausschließlich über die Öffnung von außen (also von außerhalb des Gehäuses für einen Menschen) zugänglich ist. Das Deckelelement ist über eine Mehrzahl von (ersten und zweiten) Verbindungselementen mit dem Gehäuse lösbar verbunden. Ein Kabel erstreckt sich außerhalb des Gehäuses und ausgehend von einer, an dem Gehäuse angeordneten, nicht lösbaren ersten Anbindung zumindest teilweise über das Deckelelement hin zu einer, an dem Gehäuse angeordneten, zweiten Anbindung so hinweg, dass mindestens ein erstes Verbindungselement durch das Kabel verdeckt und damit von außen nicht zugänglich ist. Das Kabel ist an der zweiten Anbindung mit der Hochspannungskomponente elektrisch leitend verbunden. Ein Lösen der zweiten Anbindung bewirkt ein Entladen der Hochspannungskomponente.

An dem Hochspannungsanschluss liegt eine Spannung von mehr als 60 Volt an. Das Deckelelement ist insbesondere über eine Mehrzahl von Verbindungselementen (z. B. Schrauben, Clips, Stifte, etc.) mit dem Gehäuse verbunden. Jedes dieser Verbindungselemente kann von außen gelöst werden. Insbesondere kann das Deckelelement erst nach dem Lösen aller Verbindungselemente von dem Gehäuse entfernt werden. Das mindestens eine erste Verbindungselement (bzw. alle ersten Verbindungselemente) ist durch das Kabel verdeckt und ist damit für von außen nicht zugänglich, d. h. das erste Verbindungselement kann erst gelöst werden, wenn das Kabel aus dieser Position wegbewegt wird. Das Deckelelement kann insbesondere erst nach dem Lösen des mindestens einen ersten Verbindungselements (bzw. nach dem Lösen aller ersten Verbindungselemente) bewegt werden, so dass die Öffnung zumindest teilweise freigelegt wird.

Als erstes Verbindungselement werden also insbesondere Verbindungselemente bezeichnet, die, wenn das Kabel an der zweiten Anbindung mit der Hochspannungskomponente verbunden ist, durch das Kabel abgedeckt und damit von außen nicht zugänglich sind.

Als zweites Verbindungselement werden also insbesondere Verbindungselemente bezeichnet, die, wenn das Kabel an der zweiten Anbindung mit der Hochspannungskomponente verbunden ist, durch das Kabel nicht abgedeckt und damit von außen jederzeit bzw. unabhängig von dem Kabel zugänglich sind. Das Deckelelement kann zusätzlich zu dem mindestens einen ersten Verbindungselement auch durch mindestens ein zweites Verbindungselement mit dem Gehäuse verbunden sein. Jedes zweite Verbindungselement könnte also jederzeit bzw. unabhängig von dem Kabel gelöst werden, wobei, wenn das mindestens eine erste Verbindungselement noch nicht gelöst ist, das Deckelement weiter die Öffnung abdeckt und damit einen Zugang von außen zu dem Hochspannungsanschluss verhindert.

Das Kabel erstreckt sich insbesondere außerhalb des Gehäuses und ausgehend von einer, an dem Gehäuse angeordneten, nicht lösbaren ersten Anbindung zumindest teilweise über das Deckelelement hin zu einer, an dem Gehäuse ange- ordneten, zweiten Anbindung. Das Kabel ist an der zweiten Anbindung mit der Hochspannungskomponente elektrisch leitend verbunden, z. B. über eine Steckverbindung. Nach dem Lösen der zweiten Anbindung (und ggf. weiterer Befestigungen) kann das Kabel insbesondere so bewegt werden, z. B. um einen durch die erste Anbindung realisierten Drehpunkt, dass das mindestens eine erste Verbindungselement von außen zugänglich ist. Weil ein Lösen der zweiten Anbindung ein Entladen der Hochspannungskomponente bewirkt, kann das Deckelelement bereits nach dem Lösen der zweiten Anbindung gefahrlos geöffnet werden.

Insbesondere weist das Kabel selbst oder durch eine mit dem Kabel verbundene Kabelführung einen so großen Verformungswiderstand bzw. eine genau abgestimmte Länge zwischen der ersten Anbindung und der zweiten

Anbindung auf, so dass bei vorliegender Verbindung des Kabels mit der Hochspannungskomponente an der zweiten Anbindung ein Verformen des Kabels zumindest so weit nicht möglich ist, dass das mindestens eine erste Verbindungselement von außen zugänglich wäre.

Das Lösen der zweiten Anbindung bewirkt insbesondere eine Trennung eines Stromkreises in einer Stiftleiste der dort vorgesehenen Steckverbindung, wodurch z. B. der über die Öffnung zugängliche Hochspannungsanschluss (z. B. eines Inverters bzw. Wechselrichters) entladen wird.

Insbesondere lässt sich das Deckelelement erst nach dem Lösen des mindestens einen ersten Verbindungselements so bewegen, dass der Hochvoltanschluss von außerhalb des Gehäuses über die Öffnung zugänglich ist.

Insbesondere sind mindestens zwei erste Verbindungselemente von dem Kabel verdeckt. Damit kann sichergestellt werden, dass das Deckelelement z. B. nach dem Lösen aller zweiten Verbindungselemente nicht um das eine erste Verbindungselement verdreht werden kann. Insbesondere ist das Kabel zwischen der ersten Anbindung und der zweiten Anbindung über mindestens eine erste Befestigung mit dem Gehäuse lösbar verbunden. Die erste Befestigung kann z. B. eine Schraub-, Clip-, oder eine Stiftverbindung sein. Die erste Befestigung kann insbesondere vergleichbar zu den Verbindungselementen ausgeführt sein, d. h. eine Schraube, einen Clip oder einen Stift aufweisen.

Die erste Befestigung dient insbesondere der weiteren Fixierung des Kabels an dem Gehäuse, so dass sichergestellt ist, dass das mindestens eine erste Verbindungselement von außen nicht zugänglich ist.

Insbesondere ist das mindestens eine erste Verbindungselement erst nach dem Lösen der zweiten Anbindung und der mindestens einen ersten Befestigung von außen zugänglich.

Insbesondere ist das Kabel zumindest teilweise in einer Kabelführung angeordnet, die eine definierte Biegesteifigkeit bzw. einen definierten Verformungswiderstand aufweist, wobei das Kabel über die Kabelführung zumindest an der mindestens einen ersten Befestigung befestigt ist. Die Kabelführung versteift das Kabel insbesondere, so dass sichergestellt ist, dass das Kabel bei nicht gelöster zweiter Anbindung nicht so verformt werden kann, dass das mindestens eine erste Verbindungselement von außen zugänglich wäre.

Insbesondere ist die zweite Anbindung eine Steckverbindung. Insbesondere weist das Kabel an diesem Ende einen Stecker auf, der mit einer Steckeraufnahme an dem Gehäuse zur Ausbildung der Steckverbindung verbindbar ist. Insbesondere wird mit der Steckverbindung ein (Sicherheits-)Strom kreis geschlossen, wobei ein Lösen der zweiten Anbindung bzw. der Steckverbindung insbesondere eine Trennung des Stromkreises, z. B. in einer Stiftleiste der Steckverbindung, bewirkt, wodurch z. B. der über die Öffnung zugängliche Hochspannungsanschluss (z. B. eines Inverters bzw. Wechselrichters) entladen wird. Insbesondere ist das Kabel eine Niederspannungsverbindung und die zweite Anbindung ein Niederspannungsanschluss. Ein Lösen der zweiten Anbindung birgt damit insbesondere nicht die Gefahr eines (lebensgefährlichen) Stromschlags.

An dem Niederspannungsanschluss liegt eine Spannung von höchstens 60 Volt (DC) bzw. 30 Volt (AC) an.

Insbesondere umfasst zumindest das mindestens eine (oder jedes) erste Verbindungselement, ggf. das (oder jedes) zweite Verbindungselement, mindestens eine Schraube.

Insbesondere ist die Hochspannungskomponente ein Traktionsantrieb und der Hochspannungsanschluss umfasst eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Inverter und einem Stator des Traktionsantriebs. Die beschriebene Hochspannungskomponente kann aber auch andere elektrische Komponenten umfassen, die zumindest einen abgedeckten Hochspannungsanschluss und einen Niederspannungsanschluss (an der zweiten Anbindung) aufweisen.

Insbesondere umfasst die Hochspannungskomponente einen die Hochspannung führenden Inverter und den daran angeschlossenen Traktionsantrieb. Wird der Inverter entladen liegt an dem Hochspannungsanschluss keine Hochspannung mehr an.

Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können. Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder einen Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:

Fig. 1 : eine Hochspannungskomponente in einer Explosionsdarstellung, in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2: die Hochspannungskomponente nach Fig. 1 in einer Draufsicht;

Fig. 3: die Hochspannungskomponente nach Fig. 2 in einer perspektivischen Seitenansicht;

Fig. 4: die Hochspannungskomponente nach Fig. 1 bis 3, in einem Teilschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV nach Fig. 2, in einer perspektivischen Ansicht von oben; Fig. 5: die Hochspannungskomponente nach Fig. 1 bis 4, nach dem Lösen der zweiten Anbindung und einer ersten sowie einer zweiten Befestigung, in einer perspektivischen Seitenansicht;

Fig. 6: einen Ausschnitt der Fig. 5 in einer Seitenansicht im Schnitt entlang der Schnittlinie Vl-Vl nach Fig. 2; und

Fig. 7: die Hochspannungskomponente nach Fig. 5 und 6 mit verschwenktem Kabel und freigelegtem Deckelelement, in einer Draufsicht.

Die Fig. 1 zeigt eine Hochspannungskomponente 1 in einer Explosionsdarstellung, in einer perspektivischen Ansicht. Fig. 2 zeigt die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 1 in einer Draufsicht. Fig. 3 zeigt die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 2 in einer perspektivischen Seitenansicht. Fig. 4 zeigt die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 1 bis 3, in einem Teilschnitt entlang der Schnittlinie IV-IV nach Fig. 2, in einer perspektivischen Ansicht von oben. Fig. 5 zeigt die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 1 bis 4, nach dem Lösen der zweiten Anbindung 10 und einer ersten Befestigung 11 sowie einer zweiten Befestigung 13, in einer perspektivischen Seitenansicht. Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt der Fig. 5 in einer Seitenansicht im Schnitt entlang der Schnittlinie Vl-Vl nach Fig. 2. Fig. 7 zeigt die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 5 und 6 mit verschwenktem Kabel 8 und freigelegtem Deckelelement 4, in einer Draufsicht. Die Fig. 1 bis 7 werden im Folgenden zusammen beschrieben.

Die Ansichten Draufsicht, Seitenansicht und Ansicht von oben können anhand der Fig. 1 und 2 nachvollzogen werden. Die Draufsicht ist eine Ansicht entlang der Explosionsrichtung der Explosionsdarstellung in Fig. 1. Die Seitenansichten sind Ansichten von rechts bzw. links auf die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 2. Die Ansicht von oben ist eine Ansicht von oben auf die Hochspannungskomponente 1 nach Fig. 2. Die Hochspannungskomponente 1 umfasst ein Gehäuse 2 und einen darin angeordneten Hochspannungsanschluss 3 (nicht im Detail dargestellt). Das Gehäuse 2 umfasst ein Deckelelement 4, das eine Öffnung 5 des Gehäuses 2 verschließt, wobei der Hochspannungsanschluss 3 ausschließlich über die Öffnung 5 von außen (also von außerhalb des Gehäuses 2) für einen Menschen zugänglich ist. Das Deckelelement 4 ist über eine Mehrzahl von (ersten und zweiten) Verbindungselementen 6, 7 mit dem Gehäuse 3 lösbar verbunden. Ein Kabel 8 erstreckt sich außerhalb des Gehäuses 3 und ausgehend von einer, an dem Gehäuse 3 angeordneten, nicht lösbaren ersten Anbindung 9 zumindest teilweise über das Deckelelement 4 hin zu einer, an dem Gehäuse 2 angeordneten, zweiten Anbindung 10 so hinweg, dass drei erste Verbindungselemente 6 durch das Kabel 8 verdeckt und damit von außen nicht zugänglich ist. Das Kabel 8 ist an der zweiten Anbindung 10 mit der Hochspannungskomponente 1 elektrisch leitend verbunden. Ein Lösen der zweiten Anbindung 10 bewirkt ein Entladen der Hochspannungskomponente 1.

Die Hochspannungskomponente 1 ist ein Traktionsantrieb für ein Kraftfahrzeug und der Hochspannungsanschluss 3 umfasst eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einem Inverter und einem Stator (nicht im Detail dargestellt) des Traktionsantriebs. Der Inverter führt die Hochspannung. Wird der Inverter entladen liegt an dem Hochspannungsanschluss 3 keine Hochspannung mehr an.

Das Deckelelement 4 ist über sechs als Schrauben ausgeführte Verbindungselemente 6, 7 mit dem Gehäuse 2 verbunden. Jedes dieser Verbindungselemente 6, 7 kann von außen gelöst werden. Das Deckelelement 4 kann erst nach dem Lösen aller Verbindungselemente 6, 7 von dem Gehäuse 2 entfernt werden. Die drei ersten Verbindungselemente 6 sind durch das Kabel 8 verdeckt und damit von außen nicht zugänglich (siehe Fig. 2 und 4), d. h. die ersten Verbindungselemente 6 können erst gelöst werden, wenn das Kabel 8 aus dieser Position wegbewegt wird (siehe Fig. 5, 6 und 7). Das Deckelelement 4 kann erst nach dem Lösen der drei ersten Verbindungselemente 6 bewegt werden, so dass die Öffnung 5 freigelegt wird. Als zweite Verbindungselemente 7 werden Verbindungselemente 6, 7 bezeichnet, die, wenn das Kabel 8 an der zweiten Anbindung 10 mit der Hochspannungskomponente 1 verbunden ist, durch das Kabel 8 nicht abgedeckt (siehe Fig. 2 bis 4) und damit von außen jederzeit bzw. unabhängig von dem Kabel 8 zugänglich sind. Das Deckelelement 4 ist zusätzlich zu den drei ersten Verbindungselementen 6 auch durch drei zweite Verbindungselemente 7 mit dem Gehäuse 2 verbunden. Jedes zweite Verbindungselement 7 kann also jederzeit bzw. unabhängig von dem Kabel 8 gelöst werden, wobei, wenn die drei ersten Verbindungselemente 6 noch nicht gelöst sind, das Deckelement 4 weiter die Öffnung 5 abdeckt und damit einen Zugang von außen zu dem Hochspannungsanschluss 3 verhindert.

Das Kabel 8 erstreckt sich außerhalb des Gehäuses 2 und ausgehend von einer, an dem Gehäuse 2 angeordneten, nicht lösbaren ersten Anbindung 9 zumindest teilweise über das Deckelelement 4 hin zu einer, an dem Gehäuse 2 angeordneten, zweiten Anbindung 10. Das Kabel 8 ist an der zweiten Anbindung 10 über eine Steckverbindung mit der Hochspannungskomponente 1 elektrisch leitend verbunden (siehe Fig. 1 bis 3). Nach dem Lösen der zweiten Anbindung 10 sowie einer ersten Befestigung 11 und einer zweiten Befestigung 13 kann das Kabel 8 so um einen durch die erste Anbindung 9 realisierten Drehpunkt bewegt werden, dass die drei ersten Verbindungselemente 6 von außen zugänglich sind. Weil ein Lösen der zweiten Anbindung 10 ein Entladen der Hochspannungskomponente 1 bewirkt, kann das Deckelelement 4 bereits nach dem Lösen der zweiten Anbindung 10 gefahrlos geöffnet werden.

Das Kabel 8 weist selbst und dazu durch eine mit dem Kabel 8 verbundene Kabelführung 12 einen so großen Verformungswiderstand bzw. eine genau abgestimmte Länge zwischen der ersten Anbindung 9 und der zweiten Anbindung 10 auf, so dass bei vorliegender Verbindung des Kabels 8 mit der Hochspannungskomponente 1 an der zweiten Anbindung 10 ein Verformen des Kabels 8 zumin- dest so weit nicht möglich ist, dass die ersten Verbindungselemente 6 von außen zugänglich wären.

Das Lösen der zweiten Anbindung 10 bewirkt eine Trennung eines Stromkreises in einer Stiftleiste der dort vorgesehenen Steckverbindung, wodurch der über die Öffnung 5 zugängliche Hochspannungsanschluss 3 entladen wird.

Das Deckelelement 4 lässt sich erst nach dem Lösen der drei ersten Verbindungselemente 6 (und der zweiten Verbindungselemente 7) so bewegen, dass der Hochvoltanschluss 3 von außerhalb des Gehäuses 2 über die Öffnung 5 zugänglich ist.

Das Kabel 8 ist zwischen der ersten Anbindung 9 und der zweiten Anbindung 10 über eine erste Befestigung 11 und eine zweite Befestigung 13 mit dem Gehäuse 2 lösbar verbunden. Die erste und zweite Befestigung 11 , 13 sind jeweils als eine Schraubverbindung ausgeführt.

Die erste Befestigung 11 und die zweite Befestigung 13 dienen der weiteren Fixierung des Kabels 8 an dem Gehäuse 2, so dass sichergestellt ist, dass die ersten Verbindungselemente 6 von außen nicht zugänglich sind.

Die ersten Verbindungselemente 6 sind erst nach dem Lösen der zweiten Anbindung 10 und der ersten Befestigung 11 sowie der zweiten Befestigung 13 von außen zugänglich.

Das Kabel 8 ist zumindest teilweise in einer Kabelführung 12 angeordnet, die eine definierte Biegesteifigkeit bzw. einen definierten Verformungswiderstand aufweist, wobei das Kabel 8 über die Kabelführung 12 an der ersten Befestigung 11 und der zweiten Befestigung 13 bzw. die Kabelführung über die erste Befestigung 11 und die zweite Befestigung 13 an dem Gehäuse 2 befestigt ist. Die Kabelführung 12 versteift das Kabel 8 weiter, so dass sichergestellt ist, dass das Kabel 8 bei nicht gelöster zweiter Anbindung 10 nicht so verformt werden kann, dass die drei ersten Verbindungselemente 6 von außen zugänglich wären.

Die zweite Anbindung 10 ist als eine Steckverbindung ausgeführt. Das Kabel 8 weist an diesem Ende einen Stecker 14 auf, der mit einer Steckeraufnahme 15 an dem Gehäuse 2 zur Ausbildung der Steckverbindung bzw. der zweiten Anbindung 10 verbindbar ist. Mit der Steckverbindung wird ein (Sicherheits-)Stromkreis geschlossen, wobei ein Lösen der zweiten Anbindung 10 bzw. der Steckverbindung eine Trennung des Stromkreises, z. B. in einer Stiftleiste der Steckverbindung, bewirkt, wodurch der über die Öffnung 5 zugängliche Hochspannungsanschluss 3 entladen wird.

Das Kabel 8 ist eine Niederspannungsverbindung und die zweite Anbindung 10 ein Niederspannungsanschluss. Ein Lösen der zweiten Anbindung 10 birgt damit nicht die Gefahr eines (lebensgefährlichen) Stromschlags.

Bezugszeichenliste

Hochspannungskomponente Gehäuse

Hochspannungsanschluss Deckelelement

Öffnung erstes Verbindungselement zweites Verbindungselement Kabel erste Anbindung zweite Anbindung erste Befestigung Kabelführung zweite Befestigung Stecker

Steckeraufnahme