DE102017217418A1 - Control unit, drive device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Steuergerät (1), insbesondere für eine Elektromaschine, mit zumindest einer eine erste Schaltung (10) aufweisende Leiterplatte (2), mit zumindest einer Leistungselektronik (4), mit zumindest einem ersten elektrischen Anschluss (11) und mit zumindest einem Gehäuse (16,17,18). Es ist vorgesehen, dass die erste Leiterplatte (2) und der Anschluss (11) in einem ersten Gehäuse (17) angeordnet sind, und dass die Leistungselektronik (4) in einem zweiten, an dem ersten Gehäuse (17) angeordneten Gehäuse (18) angeordnet und durch eine elektrische Verbindung (14), die von dem ersten Gehäuse (17) in das zweite Gehäuse (18) führt, mit der Leiterplatte (2) und/oder dem Anschluss (11) verbunden ist. The invention relates to a control unit (1), in particular for an electric machine, comprising at least one printed circuit board (2) having at least one power electronics (4), at least one first electrical connection (11) and at least one housing (16,17,18). It is provided that the first printed circuit board (2) and the terminal (11) are arranged in a first housing (17), and in that the power electronics (4) are arranged in a second housing (18) arranged on the first housing (17). arranged and connected by an electrical connection (14) leading from the first housing (17) in the second housing (18), with the printed circuit board (2) and / or the terminal (11).
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere für eine Elektromaschine, mit zumindest einer eine erste Schaltung aufweisenden Leiterplatte, mit zumindest einer Leistungselektronik, mit zumindest einem elektrischen Anschluss zum Betreiben beziehungsweise Kontaktieren des Steuergeräts und mit zumindest einem Gehäuse.The invention relates to a control device, in particular for an electric machine, having at least one circuit board having a first circuit, with at least one power electronics, with at least one electrical connection for operating or contacting the control device and with at least one housing.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Antriebseinrichtung mit zumindest einer Elektromaschine und mit dem vorstehend beschriebenen Steuergerät zum Betreiben der Elektromaschine.Furthermore, the invention relates to a drive device with at least one electric machine and with the control device described above for operating the electric machine.
Stand der TechnikState of the art
Steuergeräte der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine große Herausforderung bei der Entwicklung von Steuergeräten besteht darin, dass Schaltungskomponenten, wie Kondensatoren, Drosseln oder Leistungsschalter, räumlich derart angeordnet werden müssen, dass sie dem Schaltplan entsprechend verbunden werden und gleichzeitig fertigbar, bauraumgerecht und elektrisch sinnvoll sind. Auch werden mit der zunehmenden Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen die Anforderungen an Wärmeabfuhr beziehungsweise Kühlung der elektrischen Komponenten erhöht.Control devices of the type mentioned are known from the prior art. A major challenge in the development of control devices is that circuit components such as capacitors, chokes or circuit breakers must be arranged spatially so that they are connected according to the circuit diagram and at the same time manufacturable, space suitable and electrically useful. Also, with the increasing electrification of motor vehicles, the requirements for heat dissipation and cooling of the electrical components are increased.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine vorteilhafte Anordnung der einzelnen Komponenten des Steuergeräts erreicht wird, die eine gute Wärmeabfuhr sowie eine hohe EMV-Verträglichkeit des Steuergeräts gewährleisten. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass die erste Leiterplatte und der erste Anschluss in einem ersten Gehäuse angeordnet sind, und dass die Leistungselektronik an dem zweiten, an dem ersten Gehäuse angeordneten Gehäuse angeordnet und durch eine elektrische Verbindung, die von dem ersten Gehäuse in das zweite Gehäuse führt, mit der ersten Leiterplatte und/oder dem ersten Anschluss verbunden ist. Die Leistungselektronik und die Schaltung zum Betreiben der Leistungselektronik sind somit getrennt voneinander in zwei Gehäusen angeordnet. Dadurch ist zum einen eine separate Kühlung der Bauteile möglich und zum anderen eine hohe EMV-Verträglichkeit des Steuergeräts gewährleistet. Dadurch, dass insbesondere die Leistungselektronik in einem eigenen Gehäuse angeordnet ist, ist dieses optimierbar in Bezug auf eine Kühlung und Wärmeabfuhr gestaltbar. Gleichzeitig können das erste und zweite Gehäuse vorteilhafterweise derart gestaltet werden, dass elektromagnetische Strahlung, die durch Leistungselektronik erzeugt wird, nicht die Steuerung auf der ersten Leiterplatte beeinträchtigt. Dadurch sind ein sicherer Betrieb sowie eine hohe Lebensdauer des Steuergeräts gewährleistet.The control device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that an advantageous arrangement of the individual components of the control device is achieved, which ensure good heat dissipation and high EMC compatibility of the controller. According to the invention, it is provided for this purpose that the first printed circuit board and the first terminal are arranged in a first housing, and that the power electronics are arranged on the second housing arranged on the first housing and by an electrical connection, which from the first housing into the second housing leads, is connected to the first circuit board and / or the first terminal. The power electronics and the circuit for operating the power electronics are thus arranged separately from each other in two housings. As a result, on the one hand a separate cooling of the components is possible and on the other hand ensures a high EMC compatibility of the controller. The fact that in particular the power electronics is arranged in a separate housing, this is optimally designed with respect to a cooling and heat dissipation. At the same time, the first and second housings may advantageously be designed such that electromagnetic radiation generated by power electronics does not affect the control on the first circuit board. This ensures safe operation and a long service life of the control unit.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Steuergerät eine zweite Leiterplatte mit einer zweiten Schaltung aufweist, die in einem dritten Gehäuse angeordnet und durch eine zweite Verbindung mit der Leistungselektronik und/oder der ersten Leiterplatte verbunden ist. Eine weitere Schaltung oder ein weiterer Schaltungsteil des Steuergeräts sind somit in einem dritten Gehäuse des Steuergeräts angeordnet. Das dritte Gehäuse kann an dem ersten Gehäuse oder an dem zweiten Gehäuse befestigt sein. Durch die zweite Verbindung ist auch die zweite Schaltung mit der Leistungselektronik und/oder der ersten Schaltung verbindbar. Die erste und zweite Schaltung sind insbesondere dazu ausgebildet, unterschiedliche Funktionen zu erfüllen, sodass ihre getrennte Anordnung auch Vorteile in Bezug auf eine Reparatur und/oder Wartung hat. Darüber hinaus ist für jeden Teil des Steuergeräts eine optimierte Kühlung möglich.Furthermore, it is preferably provided that the control device has a second circuit board with a second circuit, which is arranged in a third housing and connected by a second connection to the power electronics and / or the first circuit board. A further circuit or a further circuit part of the control device are thus arranged in a third housing of the control device. The third housing may be attached to the first housing or to the second housing. By the second connection and the second circuit with the power electronics and / or the first circuit is connectable. In particular, the first and second circuits are configured to perform different functions, so that their separate arrangement also has advantages in terms of repair and / or maintenance. In addition, optimized cooling is possible for each part of the control unit.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das zweite Gehäuse zwischen dem ersten und dem dritten Gehäuse liegt. Damit sind das erste und das dritte Gehäuse jeweils an einer Seite des zweiten Gehäuses befestigt. Dadurch ist ein einfacher Aufbau des Steuergeräts insgesamt gewährleistet und kurze Verbindungen zwischen der Leistungselektronik und der ersten und der zweiten Schaltung sind gewährleistet.Furthermore, it is preferably provided that the second housing is located between the first and the third housing. Thus, the first and the third housing are each attached to one side of the second housing. As a result, a simple construction of the control unit is ensured as a whole and short connections between the power electronics and the first and the second circuit are ensured.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Steuerschaltung als Motorsteuerung ausgebildet ist, die beispielsweise in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung eines das Steuergerät aufweisenden Kraftfahrzeugs die Leistungselektronik betreibt, um eine Elektromaschine mit einem gewünschten Drehmoment anzutreiben.Furthermore, it is preferably provided that the first control circuit is designed as a motor control, which, for example, depending on an accelerator pedal position of the control unit having motor vehicle power electronics operates to drive an electric machine with a desired torque.
Weiterhin ist bevorzugt die zweite Schaltung als EMV-Filterschaltung ausgebildet und insbesondere durch eine weitere Verbindung mit einem externen Energiespeicher verbunden oder verbindbar. Die Leistungselektronik weist insbesondere einen Gleichspannungswandler, Umrichter oder Wechselrichter auf, sowie einen Zwischenkreiskondensator.Furthermore, the second circuit is preferably designed as an EMC filter circuit and connected or connectable in particular by a further connection to an external energy store. The power electronics has in particular a DC-DC converter, inverter or inverter, as well as a DC link capacitor.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest eines der Gehäuse als EMV-Schutzgehäuse ausgebildet ist. Dazu weist das Gehäuse insbesondere ein besonderes Material und/oder eine EMV-Schutzschicht auf, welche das Durchdringen elektromagnetischer Strahlung durch das Schutzgehäuse verhindert oder zumindest erschwert.Furthermore, it is preferably provided that at least one of the housing is designed as an EMC protective housing. For this purpose, the housing in particular has a special material and / or an EMC protective layer, which prevents or at least impedes the penetration of electromagnetic radiation through the protective housing.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Gehäuse als austauschbare Modulgehäuse ausgebildet sind. Damit weisen die Modulgehäuse insbesondere gleiche Außenabmaße und Befestigungspunkte auf, sodass die Modulgehäuse miteinander austauschbar sind. Hierdurch ergibt sich insbesondere ein System zum Herstellen eines Steuergeräts, das eine Vielzahl von Modulen oder Modulgehäusen aufweist, die miteinander kombinierbar sind, um beispielsweise ein Steuergerät an eine bestimmte Elektromaschine und/oder an äußere Randbedingungen optimal anzupassen.Furthermore, it is preferably provided that the housing are designed as replaceable module housing. Thus, the module housing in particular have the same external dimensions and Attachment points, so that the module housing are interchangeable. This results in particular in a system for producing a control device which has a multiplicity of modules or module housings which can be combined with one another in order, for example, to optimally adapt a control device to a specific electric machine and / or to external boundary conditions.
Besonders bevorzugt ist dazu die jeweilige Verbindung als Standardschnittstelle ausgebildet. So ist die jeweilige Verbindung beispielsweise als Steckanschluss oder Berührungskontakteinrichtung ausgebildet, die stets die gleiche Anzahl an Kontaktstellen und/oder Kontaktarten, beispielsweise Steckkontakt mit jeweils sechs Pins oder Buchsen, aufweist. Dadurch ist eine vorteilhafte Modularität für den Aufbau des Steuergeräts gewährleistet und eine einfache Montage auch.For this purpose, the respective connection is particularly preferably designed as a standard interface. Thus, the respective connection is formed for example as a plug connection or contact contact device, which always has the same number of contact points and / or contact types, for example, plug contact with six pins or sockets. As a result, an advantageous modularity for the construction of the control device is ensured and easy installation as well.
Besonders bevorzugt ist zumindest eines der Gehäuse aus Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise sind alle Gehäuse aus Kunststoff gefertigt. Hierdurch ergibt sich eine kostengünstige und gewichtsparende Ausbildung des Steuergeräts.Particularly preferably, at least one of the housings is made of plastic. Preferably, all housings are made of plastic. This results in a cost-effective and weight-saving design of the control unit.
Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Steuergeräts aus. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.The drive device according to the invention with the features of
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige
- Figur ein vorteilhaftes Steuergerät in einer vereinfachten Schnittdarstellung.
- Figure an advantageous control device in a simplified sectional view.
Die Leiterplatte
Die zweite Leiterplatte
Die erste Leiterplatte
Das Steuergerät
In dem Gehäuse
Dadurch, dass die drei Gehäuse
Die Gehäuse
Durch die Umsetzung der Filterschaltung
Claims (10)
Priority Applications (1)
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DE102017217418.8A DE102017217418A1 (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Control unit, drive device |
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Country | Link |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022228618A1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-11-03 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Emc filter device having a cover used for shielding purposes; and power electronics module |
DE102021211514A1 (en) | 2021-10-13 | 2023-04-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Inverter for high-voltage applications |
EP4231792A1 (en) * | 2022-02-16 | 2023-08-23 | Schneider Toshiba Inverter Europe SAS | Apparatus for adapting a power module to the printed circuit board of a motor controller |
-
2017
- 2017-09-29 DE DE102017217418.8A patent/DE102017217418A1/en active Pending
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DE102021211514A1 (en) | 2021-10-13 | 2023-04-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Inverter for high-voltage applications |
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Legal Events
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