Title:
Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (4) zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters (3), insbesondere zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters (3) eines Fahrzeugs, umfassend mindestens eine Wärmeleiteinheit (5), welche mit dem mindestens einen elektrischen Leiter (3) thermisch koppelbar oder gekoppelt ist.
Erfindungsgemäß ist die mindestens eine Wärmeleiteinheit (5) als eine Halterungseinheit (6) zur Halterung des mindestens einen elektrischen Leiters (3) an einem Trägerobjekt (7) ausgebildet, wobei dieses Trägerobjekt (7) eine Wärmesenke bildet, auf welche Wärme des mindestens einen elektrischen Leiters (3) mittels der mindestens einen Wärmeleiteinheit (5) übertragbar ist. embedded image




Inventors:
Hübner, Frank, Dipl.-Ing. (70197, Stuttgart, DE)
Wolf, Joachim, Dipl.-Ing. (71126, Gäufelden, DE)
Application Number:
DE102018000284A
Publication Date:
07/19/2018
Filing Date:
01/16/2018
Assignee:
Daimler AG, 70327 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102015016267A1N/A2016-07-21



Claims:
Vorrichtung (4) zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters (3), insbesondere zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters (3) eines Fahrzeugs, umfassend mindestens eine Wärmeleiteinheit (5), welche mit dem mindestens einen elektrischen Leiter (3) thermisch koppelbar oder gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wärmeleiteinheit (5) als eine Halterungseinheit (6) zur Halterung des mindestens einen elektrischen Leiters (3) an einem Trägerobjekt (7) ausgebildet ist, wobei dieses Trägerobjekt (7) eine Wärmesenke bildet, auf welche Wärme des mindestens einen elektrischen Leiters (3) mittels der mindestens einen Wärmeleiteinheit (5) übertragbar ist.

Vorrichtung (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Kopplung zwischen dem elektrischen Leiter (3) und der Wärmeleiteinheit (5), zumindest abschnittsweise flächig ausgebildet ist.

Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der mindestens einen Wärmeleiteinheit (5) und dem Trägerobjekt (7) ein thermisches Kopplungselement (8), insbesondere eine Wärmeleitpaste, angeordnet ist.

Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wärmeleiteinheit (5) aus Aluminium ausgebildet ist.

Vorrichtung (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Wärmeleiteinheit (5) mittels Aluminiumdruckguss hergestellt ist.

Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerobjekt (7) als Fahrzeugkarosserie und/oder als eine gekühlte Fahrzeugkomponente ausgebildet ist.

Vorrichtung (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Isolierung (16) des elektrischen Leiters (3) eine gute thermische Leitfähigkeit aufweist.

Vorrichtung (4) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gute thermische Leitfähigkeit der elektrischen Isolierung (16) von einer Beimengung von thermisch gut leitfähigem Material, insbesondere Keramik-Partikeln, in das Isolationsmaterial stammt.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2015 016 267 A1 beschrieben, eine Vorrichtung zum Kühlen eines von einer Stiftwanne umgebenen elektrisch leitfähigen Kontaktelements einer Steckverbindung bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Wärmeleitvorrichtung, welche mit dem elektrisch leitfähigen Kontaktelement gekoppelt ist, wobei eine Verlustwärme von dem Kontaktelement über die Wärmeleitvorrichtung aus der Stiftwanne heraus ableitbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters, insbesondere zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters eines Fahrzeugs, umfasst mindestens eine Wärmeleiteinheit, welche mit dem mindestens einen elektrischen Leiter thermisch koppelbar oder gekoppelt ist.

Erfindungsgemäß ist die mindestens eine Wärmeleiteinheit als eine Halterungseinheit zur Halterung des mindestens einen elektrischen Leiters an einem Trägerobjekt ausgebildet, wobei dieses Trägerobjekt eine Wärmesenke bildet, auf welche Wärme des mindestens einen elektrischen Leiters mittels der mindestens einen Wärmeleiteinheit übertragbar ist.

Durch die Kühlung des mindestens einen elektrischen Leiters kann dessen Querschnitt reduziert werden. Des Weiteren wird durch die Kühlung des elektrischen Leiters gleichzeitig eine Kühlung mindestens einer an den elektrischen Leiter angeschlossenen Komponente erreicht, beispielsweise eines Steckverbinders, einer Sicherung, eines Relais oder einer anderen Komponente. Dadurch wird auch diese Komponente thermisch entlastet und kann vorteilhafterweise kleiner und kostengünstiger ausgebildet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch eine elektrische Anordnung, umfassend mittels elektrischen Leitern elektrisch miteinander verbundene Komponenten, und eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters,
  • 2 schematisch eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters,
  • 3 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Wärmeleiteinheit einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters,
  • 4 schematisch einen Temperaturverlauf entlang eines nicht gekühlten elektrischen Leiters,
  • 5 schematisch einen Temperaturverlauf entlang eines mittels einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters gekühlten elektrischen Leiters, und
  • 6 schematisch einen elektrischer Leiter und eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Kühlen des mindestens einen elektrischen Leiters.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt eine elektrische Anordnung 1, insbesondere in einem Fahrzeug. Die elektrische Anordnung 1 umfasst zwei elektrische Komponenten 2, welche mittels zweier elektrischer Leiter 3, insbesondere mittels elektrischer Kabel, elektrisch miteinander verbunden sind. Die elektrische Anordnung 1 kann beispielsweise für eine herkömmliche Bordnetzspannung von beispielsweise 12 V oder 24 V oder für ein so genanntes Hochvoltbordnetz ausgebildet sein, beispielsweise für ein Hochvoltbordnetz eines Elektrofahrzeugs oder Hybridfahrzeugs, wobei das Hochvoltbordnetz insbesondere für einen elektrischen Antriebsstrang eines solchen Fahrzeugs vorgesehen ist.

Des Weiteren ist eine Vorrichtung 4 zum Kühlen mindestens eines der elektrischen Leiter 3, im dargestellten Beispiel zum Kühlen der beiden elektrischen Leiter 3, vorgesehen, wodurch eine Stromführung des jeweiligen elektrischen Leiters 3 verbessert wird. Diese Vorrichtung 4 umfasst mindestens eine Wärmeleiteinheit 5, welche mit dem mindestens einen elektrischen Leiter 3 thermisch koppelbar ist oder, wie in 1 gezeigt, bereits thermisch gekoppelt ist, wobei im in 1 dargestellten Beispiel mehrere solcher Wärmeleiteinheiten 5 vorgesehen sind, welche jeweils mit den beiden elektrischen Leitern 3 thermisch gekoppelt sind. In anderen Ausführungsbeispielen kann die jeweilige Wärmeleiteinheit 5 auch derart ausgebildet sein, dass sie mit nur einem elektrischen Leiter 3 oder mit mehr als zwei elektrischen Leitern 3 thermisch koppelbar oder gekoppelt ist.

Die jeweilige Wärmeleiteinheit 5 ist im in den 1 bis 3 dargestellten Beispiel als eine Halterungseinheit 6 zur Halterung des mindestens einen elektrischen Leiters 3 an einem Trägerobjekt 7 ausgebildet, wie in 2 gezeigt, insbesondere als ein Kabelhalter oder als eine Schelle. Die als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 ist hier bereits am Trägerobjekt 7 befestigt und insbesondere mit diesem thermisch gekoppelt.

Das Trägerobjekt 7 ist vorteilhafterweise ebenfalls ein Bestandteil der Vorrichtung 4 zum Kühlen des mindestens eines elektrischen Leiters 3 oder der mehreren elektrischen Leiter 3. Dieses Trägerobjekt 7 ist beispielsweise eine Fahrzeugkarosserie oder eine andere, insbesondere gekühlte, Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs. Das Trägerobjekt 7 bildet somit eine Wärmesenke, auf welche Wärme des mindestens einen elektrischen Leiters 3 mittels der mindestens einen als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5, im dargestellten Beispiel mittels der mehreren jeweils als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheiten 5, übertragbar ist.

Beispielsweise ist zwischen der jeweiligen als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5 und dem Trägerobjekt 7 ein thermisches Kopplungselement 8 angeordnet, beispielsweise eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad oder eine Wärmeleitmatte, um dadurch eine thermische Kopplung zwischen der jeweiligen als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5 und dem Trägerobjekt 7 und somit die Wärmeübertragung zu optimieren. Insbesondere werden dadurch Toleranzen und/oder eine Welligkeit des beispielsweise als Blech ausgebildeten Trägerobjekts 7 ausgeglichen, insbesondere Toleranzen eines beispielsweise als Schweißbolzen ausgebildeten Befestigungselementes 9. Ein insbesondere nicht klebriges Wärmeleitpad oder eine insbesondere nicht klebrige Wärmeleitmatte ermöglicht eine besonders einfache Montage an einem Fertigungsband und kann insbesondere in einem Servicefall getauscht werden.

3 zeigt eine solche als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 in einer perspektivischen Darstellung. Durch die Ausbildung der jeweiligen Wärmeleiteinheit 5 als Halterungseinheit 6 zur Halterung des elektrischen Leiters 3 oder im dargestellten Beispiel der beiden elektrischen Leiter 3 wird es ermöglicht, den jeweiligen elektrischen Leiter 3 an mehreren Stellen entlang seiner Längenausdehnung L zu kühlen. Dabei können die als Halterungseinheiten 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheiten 5 insbesondere herkömmliche Kabelhalter oder Schellen ersetzten, welche ohnehin zur Halterung des jeweiligen elektrischen Leiters 3 erforderlich sind. D. h. es werden keine zusätzlichen Halterungen benötigt, sondern die als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheiten 5 werden an Stelle herkömmlicher Kabelhalter oder Schellen verwendet und erfüllen somit neben der Halterungsfunktion, d. h. der mechanischen Befestigung des jeweiligen elektrischen Leiters 3, zusätzlich die Kühlfunktion. Die jeweilige als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 ist daher vorteilhafterweise aus einem Material ausgebildet, welches sowohl stabil zur Halterung des jeweiligen elektrischen Leiters 3 als auch wärmeleitend zur Kühlung des jeweiligen elektrischen Leiters 3 ist.

Die jeweilige als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 ist vorteilhafterweise besonders wärmeleitend ausgebildet, um einen Wärmetransport vom jeweiligen elektrischen Leiter 3 zur Wärmesenke zu ermöglichen und zu verbessern, insbesondere aus einem gut wärmeleitfähigen, leichten und kostengünstigen Material. Beispielsweise ist die jeweilige als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 aus Metall ausgebildet, insbesondere aus Aluminium, zum Beispiel durch einen Aluminiumdruckguss, d. h. insbesondere als ein Aluminiumdruckgussteil, oder durch Aluminiumstrangpressen, d. h. insbesondere als ein Aluminiumstrangpressprofil. Dabei ist eine Herstellung mittels Aluminiumdruckguss, insbesondere bei hohen Stückzahlen, besonders kostengünstig, so dass sich insbesondere im Vergleich zu herkömmlichen Halterungen keine relevanten Mehrkosten ergeben.

Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die jeweilige als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5, wie in 2 gezeigt, eine zur Anlage am Trägerobjekt 7, beispielsweise an einem Karosserieblech, vorgesehene, in 2 bereits daran angeordnete, untere Schale 10 und eine obere Schale 11. Diese zweischalige Ausbildung ermöglicht es beispielsweise, die als Halterungseinheiten 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheiten 5 bereits bei einem Leitungssatzhersteller am jeweiligen elektrischen Leiter 3 anzuordnen und zu verschrauben. In anderen Ausführungsbeispielen sind auch andere Ausgestaltungen möglich.

Ein jeweiliger Zwischenraum zwischen unterer und oberer Schale 10, 11 ist zur Aufnahme des jeweiligen elektrischen Leiters 3 vorgesehen, welcher somit an der jeweiligen Stelle, an welchem die als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 angeordnet ist, vollständig von dieser umschlossen ist.

Wie bereits beschrieben, ist zwischen dem Trägerobjekt 7 und der als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5, insbesondere deren unterer Schale 10, das thermische Kopplungselement 8, beispielsweise eine Wärmeleitpaste oder ein Wärmeleitpad oder eine Wärmeleitmatte, angeordnet.

Zur Befestigung der als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5 ist das bereits erwähnte Befestigungselement 9 vorgesehen, welches im dargestellten Beispiel als ein am Trägerobjekt 7 angeschweißter Schweißbolzen mit einem Gewinde ausgebildet ist, an welchem die als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 mittels einer Mutter 12 befestigbar ist bzw. in 2 bereits befestigt ist. In anderen Ausführungsbeispielen sind auch andere Befestigungen möglich.

Im in 2 dargestellten Beispiel ist an einem Seitenrand der oberen Schale 11 eine Kontur 13 zur Befestigung weiterer Elemente ausgebildet. Diese Kontur 13 ist optional, d. h. sie muss in anderen Ausführungsbeispielen nicht vorhanden sein.

Des Weiteren ist im in 2 dargestellten Beispiel zwischen dem jeweiligen elektrischen Leiter 3 und der als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5 ein wärmeleitfähiger Leitungsschutz 14 angeordnet, beispielsweise in Form einer Umwicklung des jeweiligen elektrischen Leiters 3. Auch dieser wärmeleitfähige Leitungsschutz 14 ist optional, d. h. muss in anderen Ausführungsbeispielen nicht vorhanden sein. Beispielsweise ist es ausreichend, Kanten der als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5, welche mit dem jeweiligen elektrischen Leiter 3 in Berührung kommen können, abgerundet auszubilden.

Zur Verdeutlichung der durch die Vorrichtung 4 erreichten Kühlung des jeweiligen elektrischen Leiters 3 sind in den 4 und 5 zwei Temperaturverläufe TV dargestellt, welche jeweils eine Temperatur T entlang einer Längenausdehnung L des elektrischen Leiters 3 über die Zeit t zeigen, wobei 4 den Temperaturverlauf TV bei einem nicht gekühlten elektrischen Leiter 3 zeigt und 5 den Temperaturverlauf TV bei einem mittels der Vorrichtung 4 gekühlten elektrischen Leiter 3 zeigt. Mittels der Vorrichtung 4 werden eine geringere Maximaltemperatur und eine über die Längenausdehnung L wiederholte Reduzierung der Temperatur T erreicht, wie in 5 gezeigt.

Mittels der Vorrichtung 4 wird somit eine kosten- und gewichtsoptimierte Kühlung von elektrischen Leitungen und des Weiteren beispielsweise auch von Steckverbindern erreicht, wodurch eine Querschnittsreduktion ermöglicht wird. Beispielsweise wird bei einem Ladeleitungssatz eines Elektrofahrzeugs eine Querschnittsreduktion von 95 mm2 auf 70 mm2 ermöglicht.

6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 4 zum Kühlen mindestens eines elektrischen Leiters 3, insbesondere eines elektrischen Leiters 3 eines Fahrzeugs, wobei der elektrische Leiter 3 hier als eine Stromschiene 15 ausgebildet ist. Derartige Stromschienen 15 werden beispielsweise innerhalb elektronischer Komponenten, beispielsweise innerhalb einer Batterie oder Leistungselektronik, verwendet.

Die Vorrichtung 4 umfasst hier ebenfalls ein Trägerobjekt 7, welches als Wärmesenke wirkt, beispielsweise die Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs oder ein Komponentengehäuse einer Fahrzeugkomponente des Fahrzeugs oder eine Komponentenkühlung einer solchen Fahrzeugkomponente. Zwischen dem Trägerobjekt 7 und dem elektrischen Leiter 3 ist auch hier eine Wärmeleiteinheit 5 angeordnet, über welche der elektrische Leiter 3 mit dem die Wärmesenke bildenden Trägerobjekt 7 thermisch gekoppelt ist.

Die Wärmeleiteinheit 5 ist hier beispielsweise als ein Wärmeleitpad oder als eine Wärmeleitpaste oder als eine Wärmeleitmatte ausgebildet. Diese Wärmeleiteinheit 5, insbesondere die Wärmeleitpaste, ist beispielsweise flächig an einer, insbesondere dem Trägerobjekt 7 zugewandten, Außenseite des elektrischen Leiters 3 oder, wie in 6 gezeigt, flächig an einer, insbesondere dem Trägerobjekt 7 zugewandten, Außenseite einer elektrischen Isolierung 16 des elektrischen Leiters 3 angeordnet, insbesondere aufgetragen.

Die elektrische Isolierung 16 des elektrischen Leiters 3 ist optional, d. h. sie muss in anderen Ausführungsbeispielen nicht vorhanden sein. Weist der in diesem Beispiel als Stromschiene 15 ausgebildete elektrische Leiter 3 keine elektrische Isolierung 16 auf, so ist die Wärmeleiteinheit 5, beispielsweise das Wärmeleitpad oder die Schicht der Wärmeleitpaste oder die Wärmeleitmatte, vorteilhafterweise elektrisch isolierend und insbesondere ausreichend robust ausgebildet, um einen elektrischen Kontakt des als Stromschiene 15 ausgebildeten elektrischen Leiters 3 mit der Kühlfläche, d. h. mit dem Trägerobjekt 7, zu vermeiden.

Alternativ zur Wärmeleitpaste oder zum Wärmeleitpad oder zur Wärmeleitmatte können auch andere Materialien die Wärmeleiteinheit 5 bilden.

Alternativ kann auch auf die Wärmeleiteinheit 5 verzichtet werden und der als Stromschiene 15 ausgebildete, insbesondere elektrisch isolierte, elektrische Leiter 3 direkt, d. h. insbesondere nur über dessen elektrische Isolierung 16, mit dem Trägerobjekt 7 thermisch gekoppelt werden, insbesondere durch eine Fixierung am Trägerobjekt 7. Dabei können allerdings Verluste durch Spalte zwischen elektrischem Leiter 3 und Trägerobjekt 7 auftreten. Bei Verwendung der Wärmeleiteinheit 5 kann somit die thermische Kopplung optimiert werden, da derartige Spalte überbrückt werden können.

Durch die anhand der Ausführungsbeispiele beschriebene Lösung wird es ermöglicht, Wärme von elektrischen Leitern 3 abzuleiten. Derartige elektrische Leiter 3, beispielsweise Leitungen oder Stromschienen 15, werden insbesondere durch einen Stromfluss und/oder durch eine Abwärme angeschlossener Bauteile, beispielsweise Steckverbinder, Sicherungen und/oder Relais, erwärmt.

Bisher erfolgte eine Entwärmung elektrischer Leiter 3 lediglich durch Konvektion und Strahlung in eine Umgebung.

Eine maximal zulässige Temperatur eines jeweiligen elektrischen Leiters 3 ist beispielsweise durch ein jeweils verwendetes elektrisches Isolationsmaterial vorgegeben. Bei einem vorgegebenen Stromprofil war es bisher nur möglich, die Temperatur T des elektrischen Leiters 3 durch eine Erhöhung von dessen Querschnitt zu begrenzen. Dies führt insbesondere bei als Elektrofahrzeug ausgebildeten Fahrzeugen mit hohen Stromstärken zu dicken und kostenintensiven elektrischen Leitern 3, welche ein hohes Gewicht aufweisen und zudem schwer montierbar sind.

Dies wird durch die beschriebene Lösung vermieden. Dabei ist ein besonderer Vorteil der beschriebenen Lösung, insbesondere der als Halterungseinheit 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheit 5, dass elektrische Leiter 3, insbesondere in Fahrzeugen, ohnehin in regelmäßigen Abständen befestigt werden müssen und daher bereits entsprechende Halterungen vorgesehen sind. Bei der beschriebenen Lösung werden diese herkömmlichen Halterungen durch die als Halterungseinheiten 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheiten 5 ersetzt, wodurch die Wärme vom elektrischen Leiter 3 über dessen elektrische Isolation und die jeweilige als Halterungseinheit 6 ausgebildete Wärmeleiteinheit 5 in das Trägerobjekt 7, beispielsweise in die Fahrzeugkarosserie, abgeleitet werden kann. In Versuchen wurde ermittelt, dass bereits dann, wenn die Anzahl der als Halterungseinheiten 6 ausgebildeten Wärmeleiteinheiten 5 der Anzahl der bisher verwendeten herkömmlichen Halterungen entspricht, der Querschnitt des elektrischen Leiters 3 reduziert werden kann, d. h. ein elektrischer Leiter 3 mit einem kleineren Querschnitt eingesetzt werden kann.

Eine solche Reduzierung des Querschnitts kann auch bei einem als Stromschiene 15 ausgebildeten elektrischen Leiter 3 durch die beschriebene Kühlung ermöglicht werden.

Durch die Kühlung des elektrischen Leiters 3 reduziert sich zudem die Temperatur angeschlossener elektrischer Komponenten 2, beispielsweise die Temperatur von Steckverbindern, Sicherungen und/oder Relais. Die jeweilige elektrische Komponente 2 wird dadurch thermisch entlastet, wodurch die Verwendung einer kleineren und kostengünstigeren elektrischen Komponente 2 ermöglicht wird. Zudem wird durch die beschriebene Kühlung erreicht, dass der elektrische Leiter 3 weniger Wärme in seine direkte Umgebung abgibt, so dass deren Aufheizung reduziert wird.

Die beschriebene Wärmeableitung vom elektrischen Leiter 3 kann zusätzlich verbessert werden, indem zur elektrischen Isolation des elektrischen Leiters 3 ein Isolationsmaterial mit einer guten thermischen Leitfähigkeit verwendet wird, insbesondere mit einer besseren Leitfähigkeit als im Stand der Technik verwendete Isolationsmaterialien.

Eine mögliche Realisierung eines solchen Isolationswerkstoffs kann durch die Beimengung von thermisch gut leitfähigem Material wie Keramik-Partikeln in das Isolationsmaterial geschehen. Ein solches Isolationsmaterial mit guter thermischer Leitfähigkeit hat generell, auch bei konventioneller Leitungsverlegung, Vorteile, da es aufgrund des geringeren thermischen Widerstands der Isolation zu einer erhöhten Oberflächentemperatur der Isolation und damit zu verbesserter Konvektion und Wärmeabstrahlung kommt. Damit ist ein Wärmeabtransport vom Leiter nach außen in die Umgebung unterstützt und vor allem auch der Wärmedurchtritt vom elektrischen Leiter 3 hin zum Wärmeleiteinheit 5 ist hierbei verbessert, was einer Kühlung des elektrischen Leiters 3 zu Gute kommt.

Bezugszeichenliste

1
Anordnung
2
elektrische Komponente
3
elektrischer Leiter
4
Vorrichtung
5
Wärmeleiteinheit
6
Halterungseinheit
7
Trägerobjekt
8
thermisches Kopplungselement
9
Befestigungselement
10
untere Schale
11
obere Schale
12
Mutter
13
Kontur
14
Leitungsschutz
15
Stromschiene
16
elektrische Isolierung
L
Längenausdehnung
t
Zeit
T
Temperatur
TV
Temperaturverlauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 102015016267 A1 [0002]