CN108419450A - 电动驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动驱动系统、尤其是用于车辆的电动驱动系统，包括电动马达(1)和能量供给装置(6)，其中，所述能量供给装置(6)轴向相邻于电动马达(1)和沿圆周方向围绕所述电动马达(1)的转动轴线设置，尤其是在360度的角延伸中围绕所述电动马达的转动轴线设置。

Description

电动驱动系统

技术领域

本发明涉及一种电动驱动系统、尤其是用于车辆的电动驱动系统，其包括电动马达和能量供给装置，尤其是包括脉冲逆变器和功率电子装置。

背景技术

目前的这种类型的驱动系统在能量供应领域中通常包括能量储存单池、例如电池，其尤其理解为可再充电的类型的电池、例如锂-聚合物电池。附加地通常在这样的驱动系统中设有脉冲逆变器。

在这种情况下，能量储存单池具有下述任务：所述能量储存单池提供对于驱动系统的运行、尤其是车辆行驶所需的能量或者在充电期间储存能量。脉冲逆变器将由电池提供的直流电压转换为通常三相的交流电压，然后借助所述三相交流电压经由功率电子装置使电动马达、例如同步或异步电机运行，所述功率电子装置负责操控定子绕组。

在这种情况下，能量储存单池、脉冲逆变器和功率电子装置通常彼此无关地制造并且形成独立的单元，所述单元经由电缆束相互连接。在这种情况下，在系统设计中始终要在系统中流动的电流的大小和电压电平之间找到适宜的折衷。

对于具有例如100kW的功率的驱动系统，电池要么能够设计为具有100V的交流电压和约1000A的输出电流，要么设计为具有更高的电压和相应更低的电流。

例如，在目前的电动车辆的应用领域中，目前存在约400V-600V的电压电平，这引起在数百安培范围内的电流。低电压和高电流在至今为止的驱动系统中不能有意义地实现，因为载流的电缆和马达绕组的横截面在该情况下必须大幅增加，这会引起车辆重量和成本的增加。

在至今为止的现有技术中，典型值为>400V的电压电平还引起在这样的系统的电安全性方面的显著要求，并且随之带来在车辆底盘的各个部件的绝缘和相应的绝缘监控方面的巨大耗费。

在参考VDE标准的情况下仅对于<60V的电压才能够减小所述耗费。然而，在至今为止的驱动系统中基于待桥接的路段和对此所需的线路横截面，不能够经济地处理在此所需的明显提高的电流。

在此，在设计用于车辆的电气或混合驱动装置时的基本标准是体积能量密度或功率密度，即电传动系的体积关于能量含量(所述能量含量是用于车辆的行程长度的量度)或关于传动系的重量。

发明内容

在上述阐述的背景下，本发明的任务是尽可能紧凑地制造一种这样的电驱动装置(即具有最小体积)进而提供一种驱动系统，所述驱动系统减小在能量供给装置和被驱动的电动马达之间的待桥接的距离。

此外，本发明的任务也优选是，提供一种驱动系统，所述驱动系统在能量供给装置方面提供冗余，并且更优选地能够以比目前典型的电压电平明显更低的电压运行，尤其以小于等于60伏特的相电压运行，以便将绝缘要求最小化，进而同样将在各个子部件之间所需的间距最小化，从而最终也将成本最小化。

根据本发明，所述任务通过如下方式解决：能量供给装置轴向地相邻于电动马达并且沿圆周方向围绕电动马达的转动轴线设置。在此，转动轴线不理解为轴，而是理解为在马达轴的中心点中的数学中轴线。能量供给装置的或容纳所述能量供给装置的壳体的延伸不必强制性地在360度的整个圆周角上进行，然而这是优选规定的，从而在该情况下轴向地侧向位于电动马达旁边存在实心柱体形的能量供给装置。

在此优选将能量供给装置理解为下述单元，所述单元包括本身待使用的能量，即能量供给装置尤其不仅仅具有用于源自外部的能量的输送或传导功能。

本发明的基本思想是，使能量供给装置在位置上尽可能仅地靠近电动马达。通过轴向地与电动马达相邻的布置，即尤其是直接地或者仅经由机械的中间元件邻接于电动马达，优选邻接于电动马达的轴向端侧/端面，除了内部的电流路径以外，也许仍存在下述可行性：来自能量供给装置的能量引导经过电动马达的或能量供给装置的轴向长度并且必要时引导经过在定子端子和能量供给装置之间的径向间隔。待桥接的路径因此相对于现有技术可见地明显减少。

即使在以至今为止使用的电压来运行这样的驱动系统时已经获得明显的优点，然而本发明也开启降低电压电平的可行性，因为由此引起的增大的导体横截面可控制用于在缩短的传导路径中引导保持不变的功率。

在优选的实施方案中，能量供给装置或包围所述能量供给装置的、优选柱体形的壳体固定在马达壳体的轴向端面上，例如固定在与马达输出轴相对置的端面上。在这种情况下在能量供给装置的壳体中不需要中部的轴向凹部来引导马达轴穿过，使得壳体的中部体积部分也能够用于能量供给装置、例如电池单池。

然而也存在下述可行性：马达输出轴引导穿过能量供给装置，尤其引导穿过包围所述能量供给装置的壳体，尤其是由此能量供给装置沿圆周方向围绕马达输出轴设置。在该情况下，能量供给装置的壳体具有优选中央的凹部，马达轴设置在所述凹部中。

本发明在所有实施方案中能够规定，能量供给装置、尤其是为此所需的能量储存单池(电池单池)设置在柱体形的、在穿引的轴的情况下也为空心柱体形的壳体中。在此优选地，能量供给装置的柱体轴线或者其壳体和马达轴线共线。

此外优选的是下述布置：能量供给装置或其壳体的轴向长度至少基本上等于马达壳体的轴向长度，最多对应于直至其长度的150％。

在优选的实施方案中能够规定，柱体形壳体在径向方向上不超出马达壳体，特别优选地，马达壳体的周面和柱体形壳体对齐地设置。由此存在整体柱体形单元，其中，前部部分由马达占据，而后部部分由能量供给装置占据。

为了完整性要注意的是，术语“柱体形”非强制性引起圆形横截面，然而优选的是，至少基本上存在圆形横截面。

根据本发明的布置总体上提供了一种可操纵的单元，所述单元包括能量供给装置和完整的电动马达，尤其也包括用于控制电动马达和优选也用于能量储存单池的能量管理的整个电子设备。

因此也存在提高的易维护性，因为用于运行的所有主要部件都集中在本地，由于带电的构件的较强的封装，这也在至今为止的电压范围中降低了绝缘要求。例如，存在在几乎任意车间中更换整个驱动系统的可行性。

本发明在优选的实施方案中能够规定，柱体形壳体具有多个凹部，在所述凹部中容纳有或者至少可容纳能量储存单池。尤其当未设有轴穿引部时，所述凹部能够基本上完全地填满柱体形壳体的横截面。

例如能够规定，凹部柱体形地构造，使得市售的具有标准化结构尺寸的电池单池能够容纳在所述凹部中，例如其如从笔记本电池中已知的。在此，所述凹部优选取向为，使得所述凹部沿轴向方向延伸。在凹部中电池单池能够优选设置在两个可行的相差180度的安装位置中，这简化了期望的电气连接。

本发明优选能够规定，柱体形壳体被划分以形成子单元。因此一方面获得较大的易维护性和成本降低，例如如果必须更换损坏的部件的话。

然而另一方面也能够开启下述可行性：将一个子单元内部中的能量储存单池(电池单池)相互间和/或各子单元相互间根据期望电并联或串联连接或者混合地连接。

本发明为此例如能够规定，沿轴向方向将能量供给装置的柱体形壳体划分为多个盘元件。在穿引的轴的情况下，盘元件形成环形元件，后续的描述同样适用于所述环形元件。

例如，在此能够调整每个盘元件的轴向长度，以便将刚好一个轴向的能量存储单池(电池单池)容纳在相应的柱体形凹部中。盘元件的轴向长度例如能够与能量储存单池的轴向长度完全相同或者也(略)小于其。同样地，轴向长度能够调整为能量储存单池的轴向长度的多倍(至少两倍)。这样的盘元件中的每个盘元件能够构成本身封闭的能量储存模块，尤其是单独地借助所述能量储存模块就已经能够运行电动马达。

本发明也能够规定，将柱体形壳体沿圆周方向分为至少两个区段，优选分为四个区段。每个区段能够具有360°的角度延伸/区段数量。每个这样的在空心柱体形壳体的整个轴向长度上延伸的区段能够构成本身封闭的能量储存模块，借助该能量储存模块单独地尤其已经能够运行电动马达。

能够规定，这样的分段不是在壳体上机械地进行，而是仅“在逻辑上”或电气地通过设置在壳体中的电池单池的电连接进行。因此，在例如4个区段的情况下能够在能量供给装置4的壳体中沿圆周方向设有电池单池的并排设置的组，所述组分别具有自身的电连接，例如串联的和/或并联的或者混合的。每个组于是例如在90度的圆周角或者更小上延伸。当然，分段也能够机械地执行。

将柱体形壳体沿轴向方向(机械地通过形成圆盘)或沿圆周方向(至少在逻辑上/电气地，必要时也机械地)划分的上述实施方案也能够特别优选地进行组合，使得每个上述盘元件能够沿圆周方向划分为至少两个(至少逻辑的/电气的)区段，优选能够划分为四个区段。每个(盘元件)区段又能够具有360°/区段数量的角延伸。

在此，特别优选地，所有沿轴向方向在共同的圆周位置上依次设置的(至少逻辑的/电气的)区段的整体数量尤其通过电连接构成一个能量储存模块，尤其是单独借助所述能量储存模块就已经能够实现电动马达的运行。因此存在一定数量的能量储存模块，所述数量对应于(每个盘元件的)区段的数量。

在这样的结构中，能量供给装置的壳体因此总体上具有一定数量的子单元，所述数量对应于盘元件的数量乘以每个盘元件的区段的数量。因此能够实现相应多样化可行的电连接。在此优选存在机械划分为至少该数量的盘元件。

在前述结构的此外优选的实施方案中规定，在各两个在轴向上依次设置的盘元件之间设置有至少一个连接电路板。每个盘元件配置一个自身的连接电路板。所述连接电路板也能够仅电气地分段为每个盘元件一定数量的逻辑的或电气的区段，或者设有多个连接电路板，所述连接电路板优选呈区段形式，其数量对应于区段的数量。通过这样的连接电路板，盘元件或在盘元件中的每个区段的能量储存单池能够彼此接通，例如全部串联连接或者全部并联连接或者划分成组，其中，在不同的组中能量储存单池能够不同地连接(串联或并联)或者在不同的组的情况下在组中相同地选择连接时能够关于安装位置不同地取向。

相应的连接电路板也能够在两个轴向相邻的盘元件或所述盘元件的轴向相对置的区段之间进行连接，例如将其串联或者又再并联连接。

优选，借助连接电路板将优选全部在共同的圆周位置上轴向依次设置的(至少逻辑的或电气的)区段的至少一个部分数量的能量储存单池串联电连接。

在一个可能的实施方案中能够规定，在相同的周向位置上的所有区段的轴向长度上例如存在电压，所述电压对应于在区段中使用的能量储存单池的总电压。而在该实施方案中，极位于不同的轴向侧上。

例如在一个优选的实施方案中能够规定，在每个(至少逻辑的/电气的)区段中形成两组能量储存单池，其中，在每个组中能量储存单池并联连接。一个组例如能够径向位于内部地设置，并且一个组径向位于外部地设置。能量储存单池能够在不同的组中优选具有180度不同的取向的安装位置。

这能够带来下述优点：沿轴向方向超出整个圆周位置的区段，一组并联连接的能量储存单池和另一组并联连接的能量储存单池彼此独立地串联连接，并且在这种情况下，能够接近在相同的轴向侧上的两个极，尤其在下述侧上，在该侧上根据后续的实施方案设有至少一个控制电路板，所述控制电路板例如具有功率电子设备和/或脉冲逆变器。

在共同的圆周位置上的(盘元件的)所有轴向依次设置的区段因此又再形成一个能量储存模块，所述能量储存模块具有在一侧上可接近的极，在一定程度上如在圆形区段的横截面形状中的电池组。

在一个实施方案中能够规定，沿轴向方向通过串联电路叠加的电压又再电并联连接，使得电压基本上保持不变但是整个能量储存器的容量增大，其中所述电压源自不同的圆周位置上的相应的区段。在该实施方案中，“整个电池”通过所有在逻辑上/电气地区段状的能量储存模块产生。

在与此相反的优选的实施方案中能够规定，所形成的能量储存模块不是并联连接的，而是分别结合自身的电子设备在控制电路板上形成各个自主的功能模块，所述功能模块分别单独地足以运行所述马达。为此，电子设备能够包括脉冲逆变器和用于使定子通电的开关。由此得到一定数量的功能模块，所述数量对应于(每个盘元件的)区段的数量。为此，能够在控制电路板上对于能量供给装置的壳体的每个区段配置一个自身的电子设备，所述电子设备能够在唯一的控制电路板上几何分段地实现，或者存在多个例如区段状的控制电路板，所述控制电路板分别与壳体的一个区段相配。

由此也提供一种冗余，因为当例如盘元件的逻辑/电气的区段或者甚至所有的在共同的圆周位置上依次设置的区段(进而功能模块)失效时，这种类型的驱动系统也是运行准备就绪的，因为由此不会消除运行电压和定子控制装置，而是仅减小充电容量，结合车辆即仅其行程长度。

能够设有电子设备，所述电子设备检查每个功能模块的功能并且在发现缺陷时完全关断所述功能模块。在此，其余功能模块进而驱动系统整体上仅在减小行程长度和转矩的情况下保持运行准备就绪。

优选的是，相应的连接电路板的形状匹配于相应的盘元件或其区段的形状，优选为，使得所述区段虽然与盘元件/区段形状一致，然而略小，以便被盘元件/区段包围，而连接电路板不能从能量供给单元的壳体外部接近，至少不能够将盘元件或其区段彼此轴向分离，所述盘元件或其区段在每个实施方案中优选在运行状态下齐平地和彼此接通地连接。例如，连接电路板因此能够圆盘形或圆形区段状地构成。在至少一个位置上，优选在连接电路板的外周边上所述连接电路板能够具有接触部，以便与其它部件电连接，例如与后续描述的电路板电连接。能够规定，这样的接触部设置在外周边上的多个角度相同地间隔开的位置上，例如以下述数量设置，所述数量对应于在盘元件中的至少逻辑的/电气的、必要时也机械地分离的区段的数量。

本发明在一个改进方案中能够规定，在柱体形壳体的至少一个径向位于外部的区域中，尤其在至少一个设置在外周面中的轴向延伸的槽中设置有各个轴线平行地延伸的电路板，尤其基本上在能量供给装置的柱体形壳体的整个轴向长度上延伸，优选所述电路板与位于两个相邻地轴向依次设置的盘元件之间的每个连接电路板电连接。所述电路板能够与在两个相邻地轴向依次设置的盘元件之间的上文提及的每个连接电路板电连接。

所述电路板优选能够包括用于能量储存单池管理的电子设备，尤其用于检查尤其在每个区段中或在共同的圆周位置的所有区段中串联的单池电压。所述电路板和其电子设备也能够设置用于执行之前提及的功能检查。

如果构成逻辑的/电气的类型或者还有机械类型的区段划分，本发明能够规定，设有一定数量的电路板，该数量对应于区段的数量。

本发明与可行的不同的实施方案无关地一般性规定，利用通过在盘元件或其区段中和借助盘元件或其区段根据串联和/或并联连接包含于其中的能量储存单池所产生的电压，以便借助至少一个控制电子设备形成用于马达的相电压。

这种控制电子设备能够通过电子部件在至少一个控制电路板上形成，所述控制电路板设置在马达壳体和能量供给单元的壳体的相对置的端面之间。所述至少一个控制电路板例如能够设置在自身的圆盘状的亦或分段的壳体部分中，所述壳体部分本身不包括电池单池，并且所述至少一个控制电路板设置在马达壳体和包括轴向连接于其上的第一电池单池的盘元件之间。

端侧布置具有下述优点，即电动马达的定子侧的相端子能够沿轴向方向以接触的方式插入所述至少一个控制电路板中。

至少一个控制电路板能够以至少部分地覆盖能量供给单元(或其壳体)和电动马达的轴向端面的方式设置和设立为，将能量供给单元的能量分布到电动马达的定子通电系统上，尤其以控制或调节的方式分布到电动马达的定子通电系统上。

优选的是，能量供给装置的柱体形壳体的相应地每个沿圆周方向延伸的至少逻辑的/电气的区段或者轴向依次设置的盘元件(能量储存模块)的相应地所有设置在共同的圆周位置上的区段配置一个自身的控制电路板或者唯一的控制电路板的同样区段状的部段，尤其是所述控制电路板整体上圆盘状地构成并且所述控制电路板连接在定子通电系统上，尤其在定子通电系统的在与所涉及的区段相同的角范围上延伸的每个区段。

因此，所提及的能量储存模块与各相配的控制电路板或其区段形成之前已经谈及的功能模块、即用于运行马达的运行准备完成的单元。

通过至少一个控制电路板、尤其是其区段能够整体上构成用于控制电动马达的总功率电子设备，相应的电压、尤其是在共同的圆周位置上轴向依次设置的区段的相应串联的总电压施加在所述电动马达上。由此开启开始提及的优点，即电动马达单独地借助唯一的共同圆周位置的区段的能量就已经能够运行，因为总功率电子设备通过各个功率电子设备的总和形成，所述功率电子设备能够分别独自地运行马达。每个功率电子设备在此优选包括一个脉冲逆变器。

本发明的一个特别优选的实施形式能够规定，电动马达的定子通电系统通过多个可通电的棒构成，所述棒沿轴向方向延伸穿过电动马达的定子并且在其一个端部上与共同的短路环连接，而在另一端部上与控制电路板连接，尤其与预先提及的类型的设置在马达和能量供给装置之间的控制电路板连接。

在此能够规定，所述棒配置于一定数量的多于3个相、优选至少20个相、更优选至少30个相。通过相数量的相对于现有技术的显著增加能够实现，在两个相之间或在一个相和接地之间的电压差小于等于60伏特。这引起开始提及的优点：相比于现有技术，绝缘要求明显更小进而整体上结构得到简化并且成本更低。

尽管在该实施方案中具有棒的定子的构成方案是优选的，因为在定子中槽填充因数相对于线圈得到改进，原则上相数量的这种提高也能够借助缠绕的定子线圈来实现并且同样被本发明涵盖。

棒的优选的使用也引起下述优点：产生较低的马达感应率，使得相电压的降低有助于电流升高速度的控制。

尤其当运行电压减低到小于60V时，控制电路板或其区段的用于使定子的相端子通电的开关优选能够构成为MOSFET。开关优选以半桥配置运行，其中，每个半桥能够为马达的一个棒供电。

在本发明的一个简化的实施形式中，定子通电系统能够以电接地和正的供电电压运行。然而一个优选的实施方案也能够规定，在与功率电子设备/控制电路板相对置的侧上的短路环位于接地上，并且所述棒连接在两个围绕接地对称的电压之间。因此，每个棒能够单独地并且独立于其它棒通电。

在一个优选的实施形式中，在马达的转子中的磁性极对数选择为等于沿圆周方向设置的(至少逻辑的/电气的)区段的数量，其中在共同的圆周位置上轴向依次设置的区段能够全部电互连以形成一个共同作用的子单元，即优选形成整个能量供给装置的本身自主的能量供给子单元。

功率电子设备同样被划分为相应数量的子单元，如其在上文中借助控制电路板的多个区段所阐述的那样。代替仅“逻辑的”或电气的分段，控制电路板也能够机械地分段，即通过多个控制电路板区段形成。

在此，区段和控制电路板的在空间上位于共同的圆周位置上的单元组合成功能模块，所述功能模块彼此无关地运行进而能够被视作为子驱动模块，尤其是即使所述功能模块机械地相互连接时也是如此。

优选在此能够规定，在运行时，功能模块的转矩相加成用于驱动装置的总转矩，然而各个功能单元的单个转矩不一定必须相同。除了马达、功率电子设备和电池的单纯集成以外，该设计方案提供了以下已在开头指出的优点：

1.)在功能模块失效时(例如圆周位置的所有轴向依次设置的区段、其电路板、电池管理电路板和端侧的控制电路板)，其余的功能模块能够继续运行，这防止整个系统失效并且仅引起功率或行程长度损失。

2.)由于电池单池不同程度地老化，在时间进展中仅基于散射而计算不同的单池容量。在能量供给装置的功能模块内，所述散射优选通过所谓的被动平衡来补偿，即(简而言之)将充电过多的单池放电到充电较少的单池的水平上。替选地，在功能模块内部，所述平衡也能够主动地进行，即，充电过多的单池的能量借助于电感或电容方法来传输到充电较少的单池上。

但是，在功能模块之间也能够经由将总转矩分配到各个功能模块上来实现均衡。

为了确定能量储存单池/电池单池的充电和老化状态，以及为了设定马达的转矩，优选能够规定，监控能量供给单元中的电流，优选在每个功能模块中以及在每个单独的棒中单独监控。

为此，马达的壳体(Blechung)能够通过具有较小的内径的其它金属板补充，在该情况下槽延长直至所述内径。由此，霍尔传感器能够直接从功率电子设备插入槽中。因此，传感器以集成到围绕相应的棒的磁路中的方式磁性地防干扰地安装并且同时以尽可能短的路径与评估单元、例如AD转换器连接。

在能量供给装置中、尤其是每个功能模块中的电流的测量能够经由连接电路板中的穿通接通部进行。当电流流过所述穿通接通部时，所述电流产生电压降，在电池管理系统中评估所述电压降。因此，连接电路板不仅用于在每两个轴向依次设置的区段之间的连接和单池电压的引出，而且同时执行电流感测的任务。

此外能够规定，在短路环上附加地设置有中央电流传感器，所述中央电流传感器测量短路环相对于基准、例如车辆底盘的电流。在“良好情况下”，穿过所述传感器的电流等于穿过所有棒的电流的总和，因此能够在棒上执行各个电流检测单元的诊断。如果在中央传感器处测量到的值与棒电流的总和不一致，那么诊断出错误。

此外，在调控正确工作的情况下，通过设置在短路环上的传感器的电流为零。

为了将系统散热(冷却)，能够规定，在电动马达和功率电子设备中在一个或多个控制电路板上产生的热量与在能量供给装置中、尤其在区段中产生的热量分开向外引导，尤其在能量供给装置的柱体形壳体和其它所描述的部件之间实现尽可能低的热耦合。由此确保：马达热量不会引起能量供给装置的加热进而不会引起电池单池的加速劣化。

为此能够规定，能量供给装置和电动马达彼此间在热方面隔离，尤其通过轴向间隔在热方面隔离，优选地，超出所述轴向间隔，能量供给装置和电动马达的壳体仅通过接片连接，这因此能够实现静态联接，但是仅允许相对少的热量传输。

尤其能够结合热技术的脱耦，但是也能够与其无关地将能量供给装置、尤其是每个盘元件的柱体形壳体沿轴向方向插接或者推套到导向棒上，所述导向棒从电动马达的端面沿轴向方向延伸。盘元件或在机械分段时相应的区段为此具有轴向通道，所述轴向通道的布置与导向棒的位置协调一致。

电动马达和能量供给装置优选分别具有自身的并且相互独立的散热系统、尤其是热管，所述散热系统轴向地延伸穿过电动马达和/或能量供给装置，优选分别在槽中延伸，所述槽设置在马达壳体和能量供给装置的壳体的相应的外表面上。马达和能量供给装置的热量优选传输至相对置侧。在此优选地，设置在至少一个控制电路板上的功率电子设备的散热经由热管进行，所述热管配置于马达。

此外也能够规定，在能量功能装置的壳体和马达之间、尤其是在前面提及的轴向间隔区域中安装有绝热材料。必要时容纳控制电路板的圆盘状的壳体部件设计为热脱耦的，例如由塑料构成进而形成绝热材料。

在本发明的另一实施形式中，马达和功率电子设备的散热也能够经由热管进行，尤其是如上所述那样，并且能量供给装置的散热能够经由另一冷却设计方案、例如液体冷却装置进行。

在优选的实施方案中，热管引导到马达(所述马达与功率电子设备背离)和能量供给装置壳体(也与功率电子设备背离)的端侧上并且因此提供热接口，使得通过热管轴向地向外引导的热量能够通过空气冷却装置或通过液体冷却装置引出。

为了检测马达的转动角，能够使用基于磁感应的传统的转子位置传感器。然而，所述转子位置传感器由于其结构尺寸仅受限地用于这样的紧凑的系统，使得为此其它技术解决方案显得有利。

显得有利的是，转动角检测经由安装在轴上的永磁体和安装在位于其上的电路板、例如端侧的控制电路板上的转动角传感器来实现。

为此考虑360°霍尔传感器，但是特别有利的是基于GMR或基于TMR效应的360°磁阻传感器。基于在转子中的偶数的极对数和能量供给子单元(功能单元)和功率电子单元(控制电路板)的相应的数量的情况下的系统的对称性，在该情况下，代替360°转动角传感器也能够使用180°转动角传感器。这能够实现AMR角传感器的使用(各向异性磁阻效应)，所述AMR角传感器是干扰场特别稳定的和低成本的。

附图说明

借助于下述附图描述一个优选的实施形式：

图1示出的根据本发明的电动驱动系统，其具有电动马达1和能量供给装置6，所述能量供给装置轴向相邻地固定在电动马达上。

具体实施方式

能量供给装置6安置在柱体形壳体中，使得在此沿轴向方向机械地划分为多个盘元件6a。盘元件6a推套到导向棒5上，所述导向棒沿轴向方向远离马达端侧延伸。

每个盘元件能够在逻辑上或者关于在其中进行的布线划分为圆盘区段7，这些圆盘区段在此通过宽的槽13分离。相应的区段设置在一个圆周位置上，所述圆周位置在此在90度的角范围上延伸，因为沿圆周方向划分为4个区段。然而，所述分段在此不是机械地实施，即每个盘元件6a形成一个机械单元。然而原则上也可行的是，分段同样机械地实施。

在此优选规定，标准化的电池单池插入柱体形的凹部8中，以便实现马达的能量供给，如图2所示出的。所述图2也示出定子端侧的通道3，在所述通道中分别置入用于对定子通电的未示出的棒。这些棒优选能够分别单独地或者多个地配置于一个相、尤其是相应地具有小于60V的相电压的相。

在槽9中能够设置有热管，以便在端侧将在控制电路板14的功率电子设备中产生的热量和马达1的热量转移到输出轴侧上，所述输出轴在此没有示出。控制电路板具有用于棒的对应的端子14a。

盘元件6a也能够具有外部的槽10，在所述外部的槽中能够置入用于热传输的热管。

图1此外示出，在两个相邻的盘元件6a之间、尤其是在每对的两个相邻的盘元件6a之间能够设有连接电路板11(尤其至少一个)，以便在盘元件内部或者其至少逻辑的/电气的区段7内部并且在相邻的盘元件6a或区段7之间进行电池单池的互联。例如，由此能够将所有包含在盘元件或区段中的电池单池串联连接。在所进行的分段中，每个区段也能够具有自身的相关联的电路板。

连接电路板11在外周边上具有多个接触部12，所述接触部能够与在此未示出的电路板连接，该未示出的电路板能够位于槽状的凹部区域13中，所述凹部区域沿轴向方向延伸并且设置在每个盘元件6a的外周面中。在分段时，电路板能够在一定数量的区段中设置，其优选设置在每两个沿圆周方向相继的区段7之间。未示出的电路板在此能够承担电池单池的电池管理。

在图2中示出的控制电路板14包括功率电子设备，优选对于每个逻辑区段具有区段状设置的功率电子设备14b，用于操控定子的下述棒3，所述棒在电路板14中的逻辑区段的相同的角范围中以接触的方式置入电路板14中。

控制电路板14在此覆盖马达3的端侧的一部分并且基本上完全覆盖最后的或者说第一盘元件6a的端侧。

在此示出的由相应的共同的圆周位置的所有轴向依次设置的逻辑区段7与包含在其中的电池单池和电路板构成的整体布置系统连同控制电路板14或者说其区段14b一起形成一个功能单元，单独借助所述功能单元就已经能够运行所述电动马达。

在该示例中形成的四个功能单元在本发明的意义上形成一个能量供给装置，所述能量供给装置沿圆周方向在完整的360度上延伸，尤其在这种情况下附加地形成四重冗余。

本发明不局限于在此示出的四重分段。也能够设有更多或更少的区段。

图3示出整个系统的概览图，所述系统具有马达1、其轴2和相对置地轴向设置在马达1旁边的、在由多个盘元件6a构成的壳体中的能量供给装置6。所述盘元件在此能够间接地经由中间圆盘6b固定在马达上，所述中间圆盘包括功率电子设备的控制电路板。

在此提出的在马达周面的槽9中的热管9a将热量引导到输出轴2侧，并且在能量供给装置的壳体的槽10中的热管10a将热量引导到相对置侧。因此产生通向轴向相对置侧的热流并且始终远离大致位于系统中心的功率电子设备。

Claims (19)

1.电动驱动系统、尤其是用于车辆的电动驱动系统，包括电动马达(1)和能量供给装置(6)，其特征在于，所述能量供给装置(6)轴向地相邻于所述电动马达(1)并且沿圆周方向围绕所述电动马达(1)的转动轴线设置，尤其在360度的角延伸中围绕所述电动马达的转动轴线设置。

2.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其特征在于，所述能量供给装置(6)、尤其是包围所述能量供给装置的壳体设置在马达壳体的轴向端侧上，尤其是固定在马达壳体的轴向端面上，优选固定在与马达输出轴(2)相对置的端面上。

3.根据权利要求1或2所述的电动驱动系统，其特征在于，所述马达输出轴(2)引导穿过所述能量供给装置、尤其是引导穿过包围所述能量供给装置的壳体，尤其是由此所述能量供给装置(6)沿圆周方向围绕所述马达输出轴(2)设置。

4.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述能量供给装置(6)容纳在柱体形壳体中，其中，柱体轴线和马达轴线共线，尤其是所述柱体形壳体沿径向方向不伸出于马达壳体，特别优选地，马达壳体和柱体形壳体的周面对齐地设置。

5.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述柱体形壳体具有多个凹部(8)、尤其是柱体形凹部(8)，优选地，所述凹部沿轴向方向延伸，在所述凹部中容纳有或者至少可容纳有能量储存单池。

6.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述柱体形壳体沿轴向方向划分为多个盘元件(6a)，尤其是将这些盘元件的相应的轴向长度调整成，将刚好一个轴向设置的能量储存单池容纳在一个相应的柱体形凹部(8)中。

7.根据权利要求6所述的电动驱动系统，其特征在于，在每两个轴向相邻地依次设置的盘元件(6a)之间设置有至少一个连接电路板(11)。

8.根据权利要求7所述的电动驱动系统，其特征在于，借助至少一个连接电路板(11)、尤其是相应的连接电路板(11)，能量储存单池以至少一个部分数量、尤其是成组地在相应的盘元件(6a)中串联电连接，尤其是不同的组沿圆周方向在盘元件(6a)中间隔开。

9.根据权利要求7或8所述的电动驱动系统，其特征在于，在柱体形壳体的至少一个径向位于外部的区域中，尤其是在至少一个设置在外周面中的轴向延伸的槽(13)中设置有相应的轴线平行地延伸的电路板，尤其是所述电路板基本上在所述能量供给装置(6)的柱体形壳体的整个轴向长度上延伸，优选地，所述电路板与在两个相邻地轴向依次设置的盘元件(6a)之间的每个连接电路板(11)电连接。

10.根据权利要求9所述的电动驱动系统，其特征在于，所述电路板包括用于能量储存单池管理的电子设备，尤其是用于检查尤其是在每个盘元件(6a)中或者在共同的圆周位置上的盘元件(6a)的所有的至少逻辑/电气的区段(7)中串联的单池电压。

11.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，在马达壳体和所述能量供给装置(6)的壳体的相对置的端面之间设置有至少一个控制电路板(14)，所述控制电路板设立用于将所述能量供给单元的能量分布到所述电动马达(1)的定子通电系统上，尤其是以控制或调节的方式将所述能量供给单元的能量分布到所述电动马达的定子通电系统上。

12.根据权利要求10或11所述的电动驱动系统，其特征在于，通过所述至少一个控制电路板(14)构成功率电子设备，在所述功率电子设备上电接通有轴向依次设置的盘元件(6a)的串联的总电压或者在共同的圆周位置上的盘元件(6a)的所有的至少逻辑的/电气的区段(7)的串联的总电压。

13.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述定子通电系统通过多个可通电的棒(3)构成，这些棒沿轴向方向延伸穿过所述电动马达(1)的定子并且在其一个端部上与共同的短路环连接，而在另一端部上与至少一个控制电路板(14)连接、尤其是与根据权利要求11或12的构造的控制电路板连接。

14.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述定子通电系统具有多个通电单元、尤其是绕组或者优选是根据权利要求13所述的棒(3)，所述通电单元配置于一定数量的多于3个相、优选至少6个相，尤其是在两个相之间或在一个相和接地之间的电压差小于等于60伏特。

15.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述能量供给装置的柱体形壳体、尤其是每个盘元件(6a)的柱体形壳体能够沿轴向方向插接到或者推套到导向棒(5)上，所述导向棒从所述电动马达(1)的端面沿轴向方向延伸。

16.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，所述能量供给装置(6)和所述电动马达(1)彼此热隔离，尤其是通过轴向间隔彼此热隔离，优选跨接所述轴向间隔地所述能量供给装置(6)和所述电动马达(1)的壳体仅通过接片或导向棒(5)连接。

17.根据权利要求16所述的电动驱动系统，其特征在于，所述电动马达(1)和所述能量供给装置分别具有自身的和彼此独立的散热系统、尤其是热管，所述散热系统轴向地延伸穿过所述电动马达(1)和/或所述能量供给装置(6)，尤其是用于将热量传输至相对置侧。

18.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，在所述电动马达(1)的壳体中至少一个槽延长至所述定子的内径，在所述槽中设置有磁场传感器，所述磁场传感器从控制电路板(14)的功率电子设备伸入所述槽中。

19.根据上述权利要求之一所述的电动驱动系统，其特征在于，为了检测转动角，在所述电动马达(1)的轴(2)上设置有至少一个永磁体，所述永磁体的磁场能通过安装在位于其上的电路板、尤其是安装在端侧的控制电路板(14)上的转动角传感器、尤其是180度传感器检测。