DE102016100389B4

DE102016100389B4 - Elektroantriebssystem

Info

Publication number: DE102016100389B4
Application number: DE102016100389.1A
Authority: DE
Inventors: Werner Schiek
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2016-01-12
Filing date: 2016-01-12
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2036-01-13
Also published as: DE102016100389A1

Abstract

Elektroantriebssystem (1) mit einer elektrischen Maschine (3) und mit einem Pulswechselrichter (8), der über in einem Stromschienengehäuse (10) angeordnete Stromschienen mit der elektrischen Maschine (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromschienengehäuse (10) eine Haltefunktion für den Pulswechselrichter (8) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektroantriebssystem mit einer elektrischen Maschine und mit einem Pulswechselrichter, der über in einem Stromschienengehäuse angeordnete Stromschienen mit der elektrischen Maschine verbunden ist.
Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift US 2008/0116838 A1 ist ein elektrischer Kompressor mit einem integrierten Wechselrichter bekannt, der inklusive der zugehörigen Stromschienen sowie einem Schalter und einer Leiterplatte innerhalb eines Wechselrichtergehäuses direkt an einem Gehäuse des elektrischen Kompressors befestigt ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2012 017 799 A1 ist ein Elektroantriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Elektromotor und einer mit einer Hochvolt-Batterie verbundenen Leistungselektronik mit mehreren Elektronikeinheiten bekannt, welche einen Umrichter zur Steuerung des Elektromotors umfassen, wobei die Elektronikeinheiten der Leistungselektronik eigengehäusefrei in einem zentralen Gehäuse angeordnet sind und über eine gemeinsame Verbindung mit der Hochvolt-Batterie verbunden sind. Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 0 834 977 A2 ist eine Einrichtung zum Laden mindestens eines Akkumulators für ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug bekannt, mit einem Drehstrommotor sowie einem durch eine Steuereinheit steuerbaren Pulswechselrichter, welcher zwischen den Akkumulator und den Drehstrommotor geschaltet ist. Aus der amerikanischen Offenlegungsschrift US 2004/0020231 A1 ist ein Elektrofahrzeug mit einer auf dem Elektrofahrzeug befestigten Stromquelle bekannt, und mit einer Wechselrichtervorrichtung, die Gleichstrom von der als Batterie ausgeführten elektrischen Vorrichtung in Wechselstrom umwandelt, um diesen einem Elektromotor zuzuführen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 061 188 A1 ist ein Elektroantriebssystem zur Verwendung in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug bekannt, wobei das Elektroantriebssystem umfasst: eine Gleichstrom-Leistungsquelle; einen Elektromotor; und ein Wechselrichtermodul, das wiederum umfasst: ein Gehäuse; einen in dem Gehäuse angeordneten Steuerungsschaltkreis; ein Substrat, das mindestens eine leitfähige Schicht umfasst, die mit einem Muster derart versehen ist, dass sie einen Wechselstrom, der mit dem Elektromotor gekoppelt ist, einen DC-Pfad, der mit der DC-Leistungsquelle gekoppelt ist und einen Steuerungssignalpfad umfasst, der mit dem Steuerungsschaltkreis gekoppelt ist, und mehrere Wechselrichterschalter, die auf dem Substrat montiert sind und mit dem AC-Pfad, mit dem DC-Pfad und mit dem Steuerungssignalpfad elektrisch gekoppelt sind. Aus dem weiter entfernt liegenden Stand der Technik ist die US 2013 / 0 214 593 A1 bekannt. Die US 2013 / 0 214 593 Aloffenbart eine Relaissammelschienenvorrichtung mit einem eingebauten Stromsensor. Die Relaissammelschienenvorrichtung ist zwischen einem Motorgehäuse und einem Umrichtergehäuse angeordnet
Die japanische Druckschrift JP 2013 - 097 946 A offenbart eine elektrische Anschlussstruktur mit eingebautem Umrichter und einem Motor, sowie ein Gehäuse der elektrischen Anschlussstruktur.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektroantriebssystem mit einer elektrischen Maschine und mit einem Pulswechselrichter, der über in einem Stromschienengehäuse angeordnete Stromschienen mit der elektrischen Maschine verbunden ist, zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem Elektroantriebssystem mit einer elektrischen Maschine und mit einem Pulswechselrichter, der über in einem Stromschienengehäuse angeordnete Stromschienen mit der elektrischen Maschine verbunden ist, dadurch gelöst, dass das Stromschienengehäuse eine Haltefunktion für den Pulswechselrichter aufweist. Das liefert den Vorteil, dass ansonsten benötigte Halter zur Befestigung des Pulswechselrichters an der elektrischen Maschine wegfallen können. Dadurch kann vorteilhaft Gewicht eingespart werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter an dem Stromschienengehäuse befestigt ist. Die Befestigung des Pulswechselrichters an dem Stromschienengehäuse erfolgt vorteilhaft über geeignete Befestigungsmittel, zum Beispiel durch Befestigungsschrauben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine ein Maschinengehäuse aufweist, an dem das Stromschienengehäuse befestigt ist. Das Stromschienengehäuse ist vorteilhaft direkt an der elektrischen Maschine befestigt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter an einem metallischen Gehäusekörper des Stromschienengehäuses befestigt ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine stabile Befestigung des Pulswechselrichters an dem Stromschienengehäuse ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Gehäusekörper des Stromschienengehäuses an dem Maschinengehäuse der elektrischen Maschine befestigt ist. Durch den metallischen Gehäusekörper des Stromschienengehäuses wird auf einfache Art und Weise eine stabile Befestigung des Pulswechselrichters mit dem Stromschienengehäuse an dem Maschinengehäuse der elektrischen Maschine ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse der elektrischen Maschine einen Gehäusegrundkörper umfasst, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist, wobei das Stromschienengehäuse an einer Stirnseite des Gehäusegrundkörpers befestigt ist. An einer der Stirnseite mit dem Stromschienengehäuse abgewandten Stirnseite des Gehäusegrundkörpers des Maschinengehäuses der elektrischen Maschine können vorteilhaft weitere Komponenten des Elektroantriebssystems angeordnet sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter seitlich benachbart zu dem Gehäusegrundkörper des Maschinengehäuses der elektrischen Maschine angeordnet ist.
Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine platzsparende Anordnung des Pulswechselrichters in dem Elektroantriebssystem ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter ein Gehäuse aufweist, das an dem Stromschienengehäuse befestigt ist. Das Gehäuse des Pulswechselrichters kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Die Befestigung des Gehäuses des Pulswechselrichters an dem Stromschienengehäuse, insbesondere an dem metallischen Gehäusekörper des Stromschienengehäuses, erfolgt durch geeignete Befestigungsmittel, wie Schrauben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Elektroantriebssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Pulswechselrichters in etwa so lang wie der Gehäusegrundkörper des Maschinengehäuses ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine besonders platzsparende Unterbringung des Pulswechselrichters in dem Elektroantriebssystem ermöglicht.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Stromschienengehäuse oder einen Pulswechselrichter für ein vorab beschriebenes Elektroantriebssystem. Das Stromschienengehäuse und der Pulswechselrichter sind separat handelbar.
Die Erfindung betrifft gegebenenfalls auch ein Kraftfahrzeug mit einem vorab beschriebenen Elektroantriebssystem. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um ein reines Elektrofahrzeug, das zum Antrieb nur die elektrische Maschine umfasst. Das Kraftfahrzeug kann aber auch als Hybridfahrzeug ausgeführt sein, das neben der elektrischen Maschine noch eine weitere Antriebsmaschine, wie eine Brennkraftmaschine, umfasst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
In der einzigen beiliegenden Figur ist ein Elektroantriebssystem mit einer elektrischen Maschine und einem Pulswechselrichter vereinfacht perspektivisch dargestellt.
In der beiliegenden Figur ist ein Elektroantriebssystem 1 mit einer elektrischen Maschine 3 vereinfacht perspektivisch dargestellt. Die elektrische Maschine 3 umfasst ein Maschinengehäuse 5.
Das Maschinengehäuse 5 der elektrischen Maschine 3 umfasst einen Gehäusegrundkörper 6, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist. An einer in der Figur links angeordneten Stirnseite des Gehäusegrundkörpers 6 der elektrischen Maschine 3 ist durch eine geschwungene Linie angedeutet, dass dort weitere Komponenten des Elektroantriebssystems 1 angeordnet sind.
Seitlich zu dem Gehäusegrundkörper 6 der elektrischen Maschine 3 ist ein Pulswechselrichter 8 angeordnet. Der Pulswechselrichter 8 umfasst ein Gehäuse 9, das im Wesentlichen genauso lang wie der Gehäusegrundkörper 6 der elektrischen Maschine 3 ist.
An einer in der Figur rechten Stirnseite des Gehäusegrundkörpers 6 der elektrischen Maschine 3 ist ein Stromschienengehäuse 10 angebracht. In dem Stromschienengehäuse 10 sind (nicht dargestellte) Stromschienen angeordnet, welche die elektrische Maschine 3 mit dem Pulswechselrichter 8 verbinden.
Das Stromschienengehäuse 10 umfasst einen metallischen Gehäusekörper 11, der durch einen Gehäusedeckel 12 abgeschlossen ist. Das Stromschienengehäuse 10 ist mit dem metallischen Gehäusekörper 11 an dem Maschinengehäuse 5 der elektrischen Maschine 3 befestigt.
Darüber hinaus ist an dem metallischen Gehäusekörper 11 des Stromschienengehäuses 10 der Pulswechselrichter 8 befestigt. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 9 des Pulswechselrichters 8, zum Beispiel mit geeigneten Befestigungsmitteln, wie Befestigungsschrauben, an dem metallischen Gehäusekörper 11 des Stromschienengehäuses 10 befestigt. So übernimmt der metallische Gehäusekörper 11 des Stromschienengehäuses 10 vorteilhaft die Funktion eines Halters oder mehrerer Halter für den Pulswechselrichter 8.

Claims

Elektroantriebssystem (1) mit einer elektrischen Maschine (3) und mit einem Pulswechselrichter (8), der über in einem Stromschienengehäuse (10) angeordnete Stromschienen mit der elektrischen Maschine (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stromschienengehäuse (10) eine Haltefunktion für den Pulswechselrichter (8) aufweist.
Elektroantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter (8) an dem Stromschienengehäuse (10) befestigt ist.
Elektroantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (3) ein Maschinengehäuse (5) aufweist, an dem das Stromschienengehäuse (10) befestigt ist.
Elektroantriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter (8) an einem metallischen Gehäusekörper (11) des Stromschienengehäuses (10) befestigt ist.
Elektroantriebssystem nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Gehäusekörper (11) des Stromschienengehäuses (10) an dem Maschinengehäuse (5) der elektrischen Maschine (3) befestigt ist.
Elektroantriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (5) der elektrischen Maschine (3) einen Gehäusegrundkörper (6) umfasst, der im Wesentlichen die Gestalt eines geraden Kreiszylinders aufweist, wobei das Stromschienengehäuse (10) an einer Stirnseite des Gehäusegrundkörpers (6) befestigt ist.
Elektroantriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter (8) seitlich benachbart zu dem Gehäusegrundkörper (6) des Maschinengehäuses (5) der elektrischen Maschine (3) angeordnet ist.
Elektroantriebssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulswechselrichter (8) ein Gehäuse (9) aufweist, das an dem Stromschienengehäuse (10) befestigt ist.
Elektroantriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) des Pulswechselrichters (8) in etwa so lang wie der Gehäusegrundkörper (6) des Maschinengehäuses (5) ist.
Stromschienengehäuse (10) für ein Elektroantriebssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.