Die in der Hochvoltbatterie verbauten Module müssen elektrisch miteinander kontaktiert werden. Derzeit werden hierfür überwiegend Schraubverbindungen mit Stromschienen aus Kupfermaterial eingesetzt. Ebenfalls möglich ist der Einsatz von Steckverbindungen mit flexiblen Leitungen oder Stromschienen.

Vorteile von Steckverbindungen

Gegenüber verschraubten und starren Stromschienen bieten Steckverbindungen mit flexiblen Kabeln eine Reihe von Vorteilen:

  • Einfache Montage: Lediglich Stecker und Gegenstück müssen miteinander verbunden werden. Im Rahmen eines späteren Servicefalls, für ein Second Life oder das Batterierecycling, erleichtert dies auch die Demontage der Module im Batteriepack. Die flexiblen Leitungen können außerdem Positionierungstoleranzen der Batteriemodule von mehreren Millimetern ausgleichen.
  • Sicherheit: Normgerechte, berührgeschützte Kontaktteile und somit keine Gefahr durch offenliegende elektrische Hochvolt-Kontakte.
  • Robustheit in der Praxis: Bei starken Vibrationen im Fahrzeug können sich verschraubte Stromschienen lösen. Die flexiblen Leitungen mit den Steckverbindungen können diese Schwingungen ausgleichen

Herausforderung: Automation biegeschlaffer Teile

Aus diesen Gründen wächst das Interesse der Hersteller an steckbaren Verbindungen. Da die automatisierte Montage biegeschlaffer Bauteile eine ingenieurmäßige Herausforderung darstellt, erfolgt diese bislang aber noch manuell. Dies kann bei steigenden Stückzahlen zum Flaschenhals in der Produktion werden.

Das Problem: Die Teile weisen einen geringen Widerstand gegen Formänderungen auf. Sie verformen sich bereits infolge kleinster Belastungen, wie beispielsweise ihrem Eigengewicht, sehr stark. Diese Formänderungen sind ein häufiges K.O.-Kriterium für die Automatisierung von Handhabungs- oder Montageprozessen.

Innovative Automationslösung von Liebherr

Liebherr hat dafür jetzt eine neue, einzigartige Lösung entwickelt, um das automatisierte, prozesssichere Stecken von Modulverbindern zu ermöglichen. Zwei kooperierende Roboter greifen dabei jeweils ein Ende des Kabels und führen den Steckprozess synchron mit zeitlich und geometrisch abgestimmten Bewegungen durch. Mit einer 2D-Kamera erkennt der Roboter die reale Position der Steckplätze. Auf diese Weise können Positionierungstoleranzen kompensiert werden. Der eigentliche, mechanische Steckvorgang erfolgt über einen pneumatischen Zylinder. Dabei begrenzt ein Federpaket die Kraftübertragung auf Modul, Stecker und die Steckerverriegelung zur Positionssicherung (CPA). Abschließend erfolgt die prozesssichere Überwachung durch einen Endlagensensor. Auch das Verlegen der Kabel in der gewünschten Position und Geometrie kann Liebherr mit entsprechenden Kabelbiegegreifern lösen.

KOSTAL Kontakt Systeme GmbH

Branche:
Entwicklung, Produktion und Vertrieb von Steckverbindersystemen für die Automobilindustrie

Unternehmensgröße:
1.400 Beschäftigte

Gegründet:
1993

Unternehmenszentrale:
Lüdenscheid, Deutschland

Standorte:
9 Standorte auf drei Kontinenten: Dresden (Deutschland), Goldthorpe (Rotherham, Großbritannien), Gyancourt (Frankreich), Jince (Tschechische Republik), Turin (Italien), Rochester Hills (Michigan, USA), Shanghai (China), Seoul (Korea)

Umsatz:
ca. 300 Mio €

Website:
www.kostal-kontakt-systeme.com

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