AT13238U1 - Electric machine with power electronics - Google Patents

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AT13238U1
AT13238U1 ATGM8048/2013U AT80482013U AT13238U1 AT 13238 U1 AT13238 U1 AT 13238U1 AT 80482013 U AT80482013 U AT 80482013U AT 13238 U1 AT13238 U1 AT 13238U1
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AT
Austria
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power electronics
electric machine
coolant circuit
coolant
electrical machine
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Application number
ATGM8048/2013U
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German (de)
Inventor
Gernot Fuckar
Helmut Dipl Ing Melde-Tuczai
Original Assignee
Avl List Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrische Maschine (1) mit einer Leistungselektronik, insbesondere für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wobei die elektrische Maschine (1) und die Leistungselektronik (7) als Einheit (8) ausgebildet sind. Um Bauraum einzusparen, ist vorgesehen, dass in die Einheit (8) zumindest ein Kühlmittelkreislauf (6) für die elektrische Maschine und/oder für die Leistungselektronik integriert ist.The invention relates to an electric machine (1) having power electronics, in particular for an electrically drivable vehicle, wherein the electric machine (1) and the power electronics (7) are designed as a unit (8). To save installation space, it is provided that at least one coolant circuit (6) for the electric machine and / or for the power electronics is integrated into the unit (8).

Description

österreichisches Patentamt AT13 238U1 2013-09-15Austrian Patent Office AT13 238U1 2013-09-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Elektrische Maschine mit einer Leistungselektronik, insbesondere für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wobei die elektrische Maschine und die Leistungselektronik als Einheit ausgebildet sind.Description: [0001] The invention relates to an electric machine having power electronics, in particular for an electrically drivable vehicle, wherein the electric machine and the power electronics are designed as a unit.

[0002] Aus der DE 10 2009 013 365 A1 oder DE 10 2005 041 136 A1 ist es bekannt, Elektromotoren samt ihrer Leistungselektronik als gemeinsame Baugruppe auszubilden.From DE 10 2009 013 365 A1 or DE 10 2005 041 136 A1 it is known to design electric motors together with their power electronics as a common assembly.

[0003] Leistungsstarke elektrische Maschinen, insbesondere zum Antrieb von Elektro- oder Hybridfahrzeugen, weisen üblicherweise Kühlsysteme auf, um anfallende Abwärme der elektrischen Maschinen oder von Elektronikbauteilen abzuführen. Nachteilig ist, das dafür ein relativ großer Patzbedarf erforderlich ist.Powerful electrical machines, in particular for driving electric or hybrid vehicles, usually have cooling systems to dissipate accumulating waste heat of electrical machines or electronic components. The disadvantage is that this requires a relatively large Patzbedarf.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache und platzsparende Weise eine ausreichende Wärmeabfuhr bei einer kompakt bauenden elektrischen Maschine zu gewährleisten.The object of the invention is to ensure a sufficient heat dissipation in a compact electrical machine in a simple and space-saving manner.

[0005] Erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass in die Einheit zumindest ein Kühlmittelkreis für die elektrische Maschine und/oder für die Leistungselektronik integriert ist, wobei vorzugsweise der Kühlmittelkreis zumindest überwiegend, vorzugsweise zur Gänze innerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dadurch, dass elektrische Maschinen, Leistungselektronik und Kühlmittelkreislauf als Einheit ausgebildet sind, lässt sich eine sehr kompakte Lösung erzielen.According to the invention achieved in that in the unit at least one coolant circuit for the electric machine and / or power electronics is integrated, wherein preferably the coolant circuit is at least predominantly, preferably arranged entirely within the housing. The fact that electrical machines, power electronics and coolant circuit are formed as a unit, can be a very compact solution.

[0006] Die elektrische Maschine und die Leistungselektronik können in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Ebenso kann der Kühlmittelkreislauf zumindest übenwiegend, vorzugsweise zur Gänze innerhalb des Gehäuses angeordnet sein.The electric machine and the power electronics can be arranged in a common housing. Likewise, the coolant circuit at least predominantly, preferably be arranged entirely within the housing.

[0007] Zwischen einem Stator der elektrischen Maschine und dem Gehäuse kann zumindest ein Kühlmantel des Kühlmittelkreislauf angeordnet sein.Between a stator of the electric machine and the housing can be arranged at least one cooling jacket of the coolant circuit.

[0008] Bauraum und Komponenten können eingespart werden, wenn die elektrische Maschine und die Leistungselektronik einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf aufweisen, wobei vorzugsweise der Kühlmittelkreislauf als Niedertemperaturkreislauf ausgebildet ist. Somit kann für Leistungselektronik und elektrische Maschine eine gemeinsame Pumpe und gegebenenfalls ein gemeinsamer Wärmetauscher verwendet werden. Dabei kann zumindest ein Kühlmittelpumpe in die Einheit integriert sein, wobei vorzugsweise die Kühlmittelpumpe innerhalb des Gehäuses angeordnet ist.Space and components can be saved if the electric machine and the power electronics have a common coolant circuit, wherein preferably the coolant circuit is designed as a low-temperature circuit. Thus, for power electronics and electrical machine a common pump and optionally a common heat exchanger can be used. In this case, at least one coolant pump can be integrated into the unit, wherein preferably the coolant pump is arranged within the housing.

[0009] Das vorzugsweise flüssige Kühlmittel kann zuerst über die Teile der Leistungselektronik und dann über die elektrische Maschine geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass das Kühlmittel für die Kühlung der Leistungselektronikbauteile ein sehr niedriges Temperaturniveau aufweist.The preferably liquid coolant can be performed first on the parts of the power electronics and then on the electric machine. This has the advantage that the coolant for cooling the power electronics components has a very low temperature level.

[0010] Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIG.

[0011] Die Figur zeigt eine elektrische Maschine 1 mit einem Stator 2 und einem Rotor 3, wobei zwischen dem Stator 2 und einem umgebenden Gehäuse 4 ein Kühlmantel 5 eines Kühlkreislaufes 6 angeordnet ist.The figure shows an electric machine 1 with a stator 2 and a rotor 3, wherein between the stator 2 and a surrounding housing 4, a cooling jacket 5 of a cooling circuit 6 is arranged.

[0012] Die elektrische Maschine 1 bildet mit einer Leistungselektronik 7 eine bauliche Einheit 8, wobei die Leistungselektronik 7 innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses 4 angeordnet sein kann. Der Kühlmittelkreislauf 6 weist ein Kühlmittelpumpe 9 auf, welche ebenfalls in die Einheit integriert ist.The electric machine 1 forms with power electronics 7 a structural unit 8, wherein the power electronics 7 may be arranged within a common housing 4. The coolant circuit 6 has a coolant pump 9, which is also integrated in the unit.

[0013] Dadurch, dass die elektrische Maschine 1, die Leistungselektronik 7, sowie der gesamte Kühlmittelkreislauf 6 in die bauliche Einheit 8 integriert ist, kann der erforderliche Bauraum auf ein Mindestmaß beschränkt werden.Characterized in that the electric machine 1, the power electronics 7, and the entire coolant circuit 6 is integrated into the structural unit 8, the required space can be limited to a minimum.

[0014] Die Leistungselektronik 7 und die elektrische Maschine 1 sind somit in im selben Kühlmittelkreislauf 6 angeordnet, wobei die Leistungselektronik im Kühlmittelkreislauf 6 stromaufwärts der elektrischen Maschine 1 angeordnet ist. Das Kühlmittel wird somit zuerst über die 1 /4 österreichisches Patentamt AT13 238U1 2013-09-15The power electronics 7 and the electric machine 1 are thus arranged in the same coolant circuit 6, wherein the power electronics in the coolant circuit 6 upstream of the electric machine 1 is arranged. The coolant is thus first on the 1/4 Austrian Patent Office AT13 238U1 2013-09-15

Teile der Leistungselektronik und danach erst über die elektrische Maschine 1 geführt. Dies hat den Vorteil, dass das Kühlmedium das niedrigste Temperaturniveau bei den Leistungselektronikbauteilen aufweist. Der Kühlmittelkreislauf 6 ist als Niedertemperaturkreislauf ausgebildet und wird - bei Anwendung in einem Hybridfahrzeug - getrennt vom Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine betrieben. 2/4Parts of the power electronics and then passed over the electric machine 1. This has the advantage that the cooling medium has the lowest temperature level in the power electronics components. The coolant circuit 6 is designed as a low-temperature circuit and is - when used in a hybrid vehicle - operated separately from the cooling circuit of an internal combustion engine. 2.4

Claims (6)

österreichisches Patentamt AT13 238U1 2013-09-15 Ansprüche 1. Elektrische Maschine (1) mit einer Leistungselektronik, insbesondere für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, wobei die elektrische Maschine (1) und die Leistungselektronik (7) als Einheit (8) ausgebildet sind und in die Einheit (8) zumindest ein Kühlmittelkreislauf (6) für die elektrische Maschine (1) und die Leistungselektronik (7) integriert ist, wobei vorzugsweise flüssiges Kühlmittel zuerst über die Teile der Leistungselektronik (7) und dann über die elektrische Maschine (1) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kühlmittelpumpe (9) in die Einheit (8) integriert und zusammen mit der elektrischen Maschine (1) und der Leistungselektronik (7) in einem gemeinsamen Gehäuse (4) angeordnet ist.Austrian Patent Office AT13 238U1 2013-09-15 Claims 1. An electric machine (1) having power electronics, in particular for an electrically drivable vehicle, wherein the electric machine (1) and the power electronics (7) are designed as a unit (8) and in the unit (8) at least one coolant circuit (6) for the electric machine (1) and the power electronics (7) is integrated, preferably liquid coolant passed first over the parts of the power electronics (7) and then via the electric machine (1) is characterized in that at least one coolant pump (9) integrated into the unit (8) and together with the electric machine (1) and the power electronics (7) in a common housing (4) is arranged. 2. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (6) zumindest überwiegend, vorzugsweise zur Gänze innerhalb des Gehäuses (4) angeordnet ist.2. Electrical machine (1) according to claim 1, characterized in that the coolant circuit (6) is arranged at least predominantly, preferably entirely within the housing (4). 3. Elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Stator (2) der elektrischen Maschine (1) und dem Gehäuse (4) zumindest ein Kühlmantel (5) des Kühlmittelkreislauf (6) angeordnet ist.3. Electrical machine (1) according to claim 1 or 2, characterized in that between a stator (2) of the electric machine (1) and the housing (4) at least one cooling jacket (5) of the coolant circuit (6) is arranged. 4. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (1) und die Leistungselektronik (7) einen gemeinsamen Kühlmittelkreislauf (6) aufweisen.4. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrical machine (1) and the power electronics (7) have a common coolant circuit (6). 5. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik (7) stromaufwärts der elektrischen Maschine (1), vorzugsweise zwischen Kühlmittelpumpe (9) und elektrischer Maschine (1), im Kühlmittelkreislauf (6) angeordnet ist.5. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the power electronics (7) upstream of the electric machine (1), preferably between the coolant pump (9) and electrical machine (1), in the coolant circuit (6) is arranged. 6. Elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkreislauf (6) als Niedertemperaturkreislauf ausgebildet ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/46. Electrical machine (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coolant circuit (6) is designed as a low-temperature circuit. 1 sheet of drawings 3/4
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