CN117413451A - 冷却式大电流系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括冷却式大电流系统的电驱动器,其中该电驱动器包括至少一个电机和具有至少一个电力系统的至少一个转换器,该至少一个电力系统被设计为向该至少一个电机供应电力。电力系统包括以导电方式与直流电源耦合的母线系统、以导电方式与母线系统耦合的至少一个电容器、以导电方式与母线系统耦合的至少一个半导体开关以及以导电方式与至少一个半导体开关耦合的至少一个相端子。至少一个电力系统的至少一部分以导热方式耦合于电机的至少一部分,以从至少一个电力系统的至少一部分散热。

Description

冷却式大电流系统

技术领域

本发明涉及具有高度集成结构的电驱动器的技术领域，该高度集成结构的特征是，电驱动器包括至少一个电机和至少一个电机的转换器的集成构造，其中电机的电源通过在运行期间必须进行冷却的转换器的母线系统实现。

技术背景

电动交通工具的冷却系统和用于通过具有增程发动机的电动交通工具的热管理概念操作电动交通工具的冷却系统的方法是公知的。在这种情况下，电动交通工具的电驱动系统的部件由冷却回路进行温度控制。在这种情况下，电驱动器的冷却回路通过与待相应冷却的部件耦合的冷却回路来冷却电驱动器的部件以及相关联的电力电子设备的相应部件，例如驱动逆变器的相应部件(DE 102013221640A1)。

然而，因为必须提供多个相应的冷却连接，所以将冷却回路经由单独的冷却通道或为冷却而提供的冷却回路耦合到待冷却的部件的要求是不利的。因此，这种冷却回路的构造非常复杂，这也增加了生产以这种方式冷却的电动交通工具的驱动器的生产时间和成本以及重量和材料要求。此外，由于额外的冷却回路连接，这种解决方案更容易出现缺陷。

发明内容

在专利权利要求1中具体说明的发明基于最小化必须连接到待冷却的部件的冷却回路使用的缺点的问题，以在不降低过程中的驱动器性能的情况下简化电驱动器的构造。因此，电机和电机的转换器都包括多个电结构构件，这些电结构构件产生大量的热量，这些热量必须从所有这些结构构件散发，以便将电驱动器的效率和性能保持在高水平。在这种情况下，逆变器对于电驱动是必不可少的，因为特别是在电动汽车领域，在许多电动交通工具中，电能存储在电池存储单元中，电池存储单元又提供直流电而不是交流电。相反，为了在电机中产生期望的交变磁场，许多类型的电机必须供应交流电来运行，这导致这种电机的定子中的转子运动。此外，衡量电动交通工具质量的非常重要的因素是电动交通工具的重量和功率密度、电动交通工具的驱动部件所需的尺寸和安装空间，因此，本发明的一个基本目标是减小电动交通工具的驱动部件的尺寸，并因此降低重量，同时系统的性能仍然尽可能高。高牵引功率通常需要在电驱动器中存在大电流，然而，这也会导致发热增加，并且对于电损耗而言是决定性的，并且不利地以热量的形式加热系统。此外，紧凑且节省空间的电驱动器构造增加了电驱动器构造的部件密度，并且还提高了电驱动器的多个部件在一个构造中的集成，因此，需要更高效且更强大的冷却。这是因为过高的温度导致所施加的电流、由电驱动器产生的转矩以及所产生的驱动功率受到限制，并且还导致电驱动器的效率降低。

这些问题通过在专利权利要求1中具体说明的特征得以解决。因此，高度集成的电驱动器除了转换器之外还包括电机。因此，可以通过集成到电驱动器中的转换器向电驱动器的电机提供由该集成转换器产生的交流电，而不需要用于此目的的另外的结构构件或部件。此外，由包括集成转换器和电机的高度集成的电驱动器的所有部件产生的热量通过电驱动器的构造释放或耗散，该电驱动器的构造通过电驱动器本身的部件优化散热。

本发明实现的优点是不必提供仅用于冷却电驱动器的结构构件的元件，并且不必将单独的冷却回路连接到待冷却的结构构件。相反地，通过电驱动器本身内的构造进行冷却已经成为可能，因此通过重新设计和使用现有的驱动元件来实现待冷却的结构构件的冷却。因此，有利地，可以节省重量、驱动部件的数量以及耦合到热回路所需的材料，以及生产这些部件所需的时间，因此还降低了电驱动器的成本和重量。此外，通过这种结构提高了电驱动器的质量以及电驱动器的功率密度和转矩密度。

在从属权利要求中具体说明了本发明的有利改进。

在一个实施例中，电驱动器包括至少一个电机和具有至少一个电力系统的至少一个转换器，所述电力系统被构造为向所述至少一个电动机供电。所述电力系统包括以导电方式与DC电源耦合的母线系统、以导电方式与所述母线系统耦合的至少一个电容器、以导电方式与所述母线系统耦合的至少一个半导体开关以及以导电方式与所述至少一个半导体开关耦合的至少一个相端子。所述至少一个电力系统的至少一部分以导热方式与所述电机的至少一个部分耦合，以从所述至少一个动力系统的所述至少一部分散热。

在一个实施例中，以导热方式与所述至少一个电力系统耦合的所述电机的至少一个部分是所述至少一个电机的机壳。可替换地或附加地，所述电力系统的至少一个部分也可以与所述母线系统的至少一个接线头热耦合，所述至少一个接线头以导热方式与所述机壳耦合。替换上述或附加于上述方式，所述电机的至少一个部分也可以是至少一个表面扩大结构，所述至少一个表面扩大结构布置在所述机壳上。替换上述或附加于上述方式，所述电机的至少一个部分可以是所述至少一个电机的轴承护罩。为了实现本发明所基于的目的，所有这些变型可以单独使用或彼此任意组合使用。

在一个实施例中，所述母线系统包括DC连接端子，该DC连接端子以导电方式与DC电源耦合并且包括弯曲延伸部，该弯曲延伸部形成布置在所述至少一个电机的所述机壳外部的至少一个接线头。在另一个实施例中，所述母线系统包括DC连接端子，该DC连接端子以导电方式与所述DC电源耦合并且包括所述母线系统的弯曲延伸部，该弯曲延伸部形成布置在所述至少一个电机的所述机壳外部的接线盒中的至少一接线头，其中，所述接线盒设置在所述机壳上。作为前述变型的替代方案，所述母线系统可以包括DC连接端子，该DC连接端子布置在所述电机的所述轴承护罩和/或散热器上，该DC端子以导电方式与所述DC电源耦合并且布置在轴承护罩和/或所述电机上。在这种情况下，所述母线系统不需要包括弯曲延伸部，该弯曲延伸部形成用于与所述DC电源电耦合的至少一个接线头。

在一个实施例中，所述电驱动器包括至少一个电偶，该电偶以导电方式与所述DC电源耦合并且与所述母线系统耦合以用于供电。所述电偶可以与所述DC连接端子耦合。

在一个实施例中，所述电驱动器包括壳体，其中，所述至少一个电机、所述至少一转换器、向所述母线系统提供直流电的至少一个电偶的至少一连接侧端部、所述母线系统、所述至少一个电容器、所述至少一半导体开关和所述至少一个相端子布置在所述壳体中。然而，所述至少一个电偶的连接侧端部也可以布置在所述壳体外部，并且因此可以与所述电驱动器的暴露触点耦合，其中，所述暴露触点通过所述壳体与位于所述壳体中的其余部件隔离。

在一个实施例中，所述至少一个相端子向所述至少一个电机的定子中的至少一个槽条供应交流电。

在一个实施例中，所述母线系统是DC系统。

在一个实施例中，所述母线系统包括彼此绝缘的至少两个母线导体。

在一个实施例中，所述至少一个相端子通过导热和电绝缘材料以导热方式与所述电机的轴承护罩耦合。在另一个实施例中，所述至少一个相端子通过导热和电绝缘材料以导热方式与所述电机的散热器耦合。然而，两个实施例可以组合，并且所述相端子可以以导热和电绝缘的方式与所述电机的散热器和轴承护罩耦合。

在一个实施例中，O形圈密封导热和电绝缘材料，相端子通过所述导热和电绝缘材料相对于所述相端子的沿所述至少一个电机的定子方向从所述O形圈延伸的部分以导热方式与所述电机的轴承护罩耦合。

在一个实施例中，所述电力系统通过所述至少一个电容器并经由所述轴承护罩冷却。

在一个实施例中，所述轴承护罩通过热界面材料TIM以导热方式与所述至少一个电容器耦合，并且所述至少一个容器以导热和导电方式与所述母线系统耦合。

在一个实施例中，所述电力系统通过所述至少一个半导体开关经由所述轴承护罩冷却，所述至少一个半导体开关以导热方式与所述轴承护罩耦合。

在一个实施例中，所述至少一个半导体开关以导热且导电方式与所述母线系统耦合。

在一个实施例中，所述至少一个半导体开关以导热方式与散热器耦合。

在一个实施例中，所述至少一个电机包括机壳，所述机壳形成所述电驱动器的壳体的壁的一部分。

在一个实施例中，所述轴承护罩不导磁但导热。

在一个实施例中，所述电力系统通过具有冷却通道的散热器进行主动冷却。可替换地或附加地，电力系统可以通过布置在所述电机的轴承护罩上的表面扩大结构进行主动冷却。所述表面扩大结构的主动冷却可以通过诸如气体、液体和/或冷却介质的流体的流动来实现。

在一个实施例中，所述母线系统直接通过不导电的液体冷却介质进行冷却。

在一个实施例中，所述母线系统通过主动冷却式机壳进行冷却。附加地或可替换地，所述母线系统通过所述电机的主动冷却式轴承护罩进行冷却。

在一个实施例中，所述母线系统的母线导体之间的绝缘包括用于冷却所述母线导体的通道。所述通道可以包括壁，所述壁部分地由所述母线系统限定并且部分地由所述母线系统的母线导体之间的绝缘限定。适合于吸收热量并因此冷却母线导体的冷却介质可以被引导通过冷却通道。

在一个实施例中，所述母线系统的至少两个母线导体是彼此叠置的至少两个导体，其中所述彼此叠置的至少两个导体中更靠近散热器的导体各自包括凹部，通过所述凹部，所述彼此叠置的至少两个导体中每个比更靠近散热器的导体更远离散热器的导体直接与所述散热器热耦合。因此，在这种情况下，更靠近散热器的每个导体可以包括凹部，该凹部使得能够直接与更远离散热器的一个或多个导体热耦合。

在一个实施例中，以导电方式将所述DC电源与所述电力系统耦合的至少一个电偶与所述电力系统热耦合，并且经由电机的至少一部分进行冷却。

前述发明内容提供来总结一些实施例，以便提供对本文所描述的主题的各方面的基本理解。因此，上述特征不应被解释为限制本文所述主题的范围。此外，上述和/或另外的实施例可以以任何合适的组合进行组合，以便提供另外的实施例。通过以下详细描述、附图和权利要求书，本文所述主题的进一步特征、方面和优点将变得显而易见。

附图说明

为了描述实现上述本发明的实施例的方式以及定义本公开的其他优点和特征，下面提供更精确的描述。在附图中，示出了描述的各方面，其中相似的数字表示相似的元件。应该理解，这些附图示出了本发明的示例性实施例并且因此不被视为对范围的限制，下面通过使用附图更详细地描述实施例。

图1示出了电驱动器的立体图。

图2示出了电驱动器的电力系统的一部分的立体图，其中，接线盒的一部分被移除并且在转换器处的壳体部分被移除。

图3示出了电驱动器的电力系统的一部分的立体剖视图，其中，接线盒的一部分被移除并且在转换器处的壳体部分被移除。

图4示出了电驱动器的电力系统的一部分的另一立体剖视图，其中，接线盒的一部分被移除并且在转换器处的壳体部分被移除。

图5示出了电驱动器的一部分的立体图。

图6示出了电驱动器的一部分的立体剖视图。

图7示出了电驱动器的一部分的立体图。

具体实施方式

根据所示发明的构造和运行模式，参照附图对本发明进行说明。根据以下解释可以更好地理解本公开：

电动交通工具应理解为指具有电驱动器并至少部分使用(如在混合动力交通工具中)或单独使用电驱动器(如在仅具有一个或多个电动驱动器的交通工具中)来驱动交通工具的任何交通工具。因此，船只、机动交通工具(如汽车、公共汽车或卡车)以及飞机(如飞机、无人机或直升机)、轨道交通工具或属于这些类别的其他交通工具，以及小型交通工具(如电动滑板车、电动自行车)都可以理解为电动交通工具。该列表不应被理解为详尽的描述，而仅提及交通工具的示例性形式，如果它们具有电动驱动器，则应被理解成电动交通工具。

在本例中，电机，也称为电动机，应理解为指在电动机运行中主要用作驱动器，但也可用于发电机运行，例如用于回收能量中的电机。本发明的电机意义上的电动机包括转子和带槽的定子，其中定子的槽没有填充绕组，绕组通常由多匝电线绕组组成，例如铜线绕组，但填充有条。这些条是实心金属元件，与传统的电线绕组不同，它们几乎完全填充了槽。它们由固体材料组成，具有高度的刚性，因此在连接过程中不会在槽中变形。在技术意义上，槽条对应于匝数等于1/2的绕组。然而，槽条比线绕组更坚固和稳定，并且槽条被制造为实心金属结构构件，例如通过挤压工艺或通过适合于此目的的其他工艺，例如铸造工艺、挤压、冷成型或冲压。条可以由铝或任何其他导电金属(如铜)制成，也可以由另一种导电材料(如石墨)制成。

接线盒应理解为指结构构件或外壳或驱动器外壳的一部分，其包括用于在电导体之间或与位于驱动器外的部件之间产生导电传导的部件。

DC连接端子应理解为指电耦合结构构件，其使得能够向连接到DC连接端子的电路或电子电路提供DC电力。这可以是插入式、螺钉式、夹紧式、焊接或其他适合于在两个电导体之间产生导电耦合的连接。该连接既可以是可松开的，也可以是不可松开的。

机壳应理解为包围电机的壁或壳体的一部分。机壳可以用于电机的部件的机械布置和紧固，并且因此构成电机或电驱动器的一部分。

母线系统应理解为指使用母线作为基本元件的电路。母线也称为汇流条。母线应理解为指用作电能中央分配器的导体布置。由母线系统提供能量的所有输入和输出导体都与该导体线布置耦合。因此，母线导体应理解为指母线系统的母线或汇流条。接线头应理解为母线或母线系统的一部分，其能够将外部能源电连接到母线系统。

相端子应理解为指电机的一部分，该电机通过电机的至少一个相电流支路向电驱动器的转换器的功率电子器件(例如转换器的半导体开关)供应交流电，该相电流支路又可以包括至少一个槽条或线绕组。相电流支路或槽条设置在电机的定子中。

轴承护罩应理解为指电机的后盖或前盖，其保护电机内部免受接触，并容纳转子轴端的轴承，也就是说，轴承护罩承受转子的机械负载。

半导体开关，也称为电子开关或模拟开关，应理解为指实现机电开关功能的电子电路的组成部分。在这种情况下，可以使用场效应晶体管、FET以及双极晶体管和二极管作为开关元件。与串联电阻器相结合，开关应用中的双极晶体管也称为数字晶体管。此外，晶闸管和半导体继电器也可以理解为半导体开关。

电耦合，也称为电连接或导电耦合或连接，应理解为指元件、部件或结构构件以导致电信号以及电流和电压能够在以这种方式耦合的元件、部件和结构构件之间进行交换或传导的方式耦合。因此，导电耦合可以用于供应电子结构构件，并且可以用于闭合相应结构构件或元件之间的电路。耦合本身使用作为电导体或半导体的材料来实现，并且该材料将待耦合的部件、元件或结构构件彼此机械地连接。代替电耦合，也可以参考电流线路。

表面扩大结构应理解为意味着具有比没有表面扩大结构的部件更大的表面积的部件的构造。例如，表面扩大结构可以理解为指冷却肋、销、凸起、开口、孔和圆顶，其布置在部件表面上，并且因此通过这些肋、销，凸起、开口，孔或圆顶的壳体表面来补充部件的壳体表面。因此，表面扩大结构可以用于改善部件的冷却，因为可以在其上散热的对流面积增加了。

热耦合，也称为热连接或导热耦合或连接，应理解为指两个元件或结构构件以导致热能够在耦合的结构构件、部件或元件之间有效地交换或传导的方式耦合。有效的热交换或有效的热传导是否可能具体取决于导热性以及热耦合或连接的结构构件、元件或部件之间的对流或接触面积。通常，由具有高热导率的材料组成的热耦合可以具有比由具有低热导率的物质组成的热耦合更小的接触或对流面积，以便使有效的热传导成为可能。在这种情况下，热耦合的目的是冷却产生热量或热负载的结构构件、部件或元件，以防止它们过热，并提高使用寿命、效率和性能。此外，在改进冷却的情况下，可以减少所需的电容器的数量，其结果是有利地降低了成本并提高性能权重。基于这些原因，关于本发明，应该考虑到，即使许多电导体具有良好的导热性，也不是结构构件、元件或部件之间的每一个一般电耦合或连接都可以被理解为这些结构构件、元素或部件之间的热耦合。这是因为电耦合或连接主要用于电耦合的目的，并且电耦合或电连接的典型材料横截面被选择成使得电耦合或该电连接的对流或接触面积太小而不能对有效的散热做出足够的贡献。这对于本发明来说是决定性的，因为所描述的结构构件、部件或元件受到大电流和电功率的影响或者在大电流和电功率下运行，这导致产生相应的高热量，这些热量不能通过任何电耦合来消散。然而，如果电耦合或连接具有更大的对流或接触面积，则电耦合或连接可以为本发明提供足够的散热，并且因此视为本发明含义内的热耦合，其中，更大的对流或接触面积是指比典型的电耦合更大的对流或接触面积。对于本发明，只有在适当的地方以不同方式描述时才会偏离对热耦合的这种理解。

大电流系统应理解为在大电流和低电压下运行的系统。因此这里描述的电驱动器和机器可以在大电流和低电压下运行。在一个示例中，这种低电压的范围可以是低于100伏、优选地低于60伏、或者甚至48伏和任何所需更低的电压。然而，本发明不限于此，并且偏离其的电压和电流也是可能的，以便实现适合于相应应用的功率。

图1示出了电动驱动器10的立体图。电驱动器10包括转换器11，转换器11被布置为电驱动器10中的集成部件。因此，它是一个集成的转换器，该转换器设置在电驱动器10的壳体15中。转换器11的集成布置使得电驱动器10能够以特别紧凑的方式构造。这是因为转换器通常用作单独设备或外部设备，因此将需要另外的壳体、电路元件和电耦合元件，而这些又占用了安装空间。这导致驱动系统需要更大的空间以及更高的系统重量。两者都是不利的，特别是在用于任何类型的电动交通工具时。

电驱动器10还包括电机12，该电机12是集成到电驱动器10中的电动机。尽管为了简化描述，下文通常称为电机，但是根据本发明的电驱动器10也可以包括多个电机，并且不限于一个电机。电机12包括至少一个转子和一个定子。在定子中设有相电流支路通过的槽。相电流支路用于产生磁场，该磁场由于相电流支路中存在的交变电流而不断变化。在异步电机的情况下，电机转子中的磁场变化会感应产生电流的电压,这导致转子旋转并因此导致电机运动。在同步电机的情况下，由于转子和定子之间的磁场变化，产生了磁能，系统试图最小化通过转子的旋转产生的磁能。然而，电机12的运行模式对于本领域的技术人员来说是已知的，因此在这一点上将不再进一步描述，并且电机12既不限于异步电机也不限于同步电机，而是可以是这种电机。尽管为了简化描述，下文通常提及转换器11，但是根据本发明的电驱动器10也可以包括多个转换器，并且不限于一个转换器。

电驱动器10还包括接线盒13，该接线盒13布置在电驱动器10的壳体15的机壳16上。在这种情况下，机壳16在电机12的区域中构成壳体15的壳体壁。接线盒13用于将电驱动器10连接到图中未示出的一个或多个外部能源。为此，至少一个电偶14，例如源自一个或多个DC源(例如电动交通工具的电池或电池系统)的电缆，与接线盒13和其中存在的电连接耦合。因此，可以向电驱动器10提供直流电，该直流电接着由转换器11转换成交流电，以便向电机12的相电流支路提供交流电。尽管在图1中示出了多个电缆和接线盒13的相应连接，但是也可以使用任何期望数量的电缆，例如仅一根电缆或多根电缆。如果只使用一根电缆，这并不意味着只能通过该电缆连接一相，因为也可以使用多相或多极电缆，例如同轴电缆。电驱动器10的壳体15可以容纳至少一个电机12、至少一个转换器11、母线系统20、至少一台电容器60、至少一个半导体开关70和至少一个相端子30。为了提供电流，电驱动器10在壳体15内包括具有母线系统20的电力系统，这将在下文中更详细地解释。然而，代替电缆，电偶14也可以是任何其他合适的导体，例如母线导体、母线系统或另一供电线路。对于这些变型，上面关于电缆描述的方面可以类似地应用。

图2示出了电驱动器的立体图，其中接线盒13的一部分被移除并且在转换器11处的壳体部分被移除。与图1相比,接线盒13的被移除部分包括接线盒13的盖子，该盖子具有用于至少一个电偶14的连接。因此，可以看到接线盒13的内部的一部分，其中接线盒13除了图2中所示的部件之外还可以具有其他部件。此外，壳体15的包围电驱动器10的一部分且转换器11布置在其下方的部分在图2中被移除。因此，可以看到转换器11的一部分，其中转换器11除了图2中所示的部件之外还可以具有其他部件。

在本发明的一个实施例中，电力系统可以包括母线系统20、至少一个电容器60、可以布置在组件43上的至少一个半导体开关70、以及至少一个相端子30。在本发明的意义上，电力系统构成用于至少一个电机12的能量供应系统。因此，电力系统还包括可以被视为转换器11或电机12的一部分并且用于从外部电源到至少一个电机12的定子42的相电流支路的电流流动的部件或结构构件。

图2示出了电驱动器10的电力系统的一部分，该部分包括电驱动器10的母线系统20。母线系统可以包括前母线导体21、后母线导体22、前母线接线头23和后母线接线头24，但不限于此，并且也可以形成为不具有接线头，使得能量供应源的电耦合可以直接在母线系统上进行。在这两种情况下，母线系统20都可以以导电方式与DC电源耦合。同样地，母线系统20可以包括两个以上的母线导体。在本发明的一个实施例中，母线系统20是DC系统，使得接线头23和24可以各自形成DC系统的正极和负极，并且使得母线导体形成DC系统两个正相和负相中的一个。如果使用两个以上的接线头，则相应地多个正和/或负极/相是可能的。母线导体21和母线导体22都可以形成DC系统的正相或负相。

为了形成一个或多个接线头23、24，母线系统20可以包括弯曲延伸部，其中延伸部的弯曲部分形成至少一个接线头，如图2所示。母线系统20的这个部分可以形成DC连接端子，该DC连接端子以导电方式与DC电源耦合。母线系统的弯曲部在图2中以90°的直角示出，但是该角度也可以不是直角。因此，具有至少一个接线头23、24的母线系统20的弯曲部分可以在至少一个电机12的机壳16的外部延伸，并且因此被引导到布置在机壳16上的接线盒13中，如图2所示。通过这样的布置，母线系统20的至少一个接线头23、24可以与机壳16耦合，由此至少一个接线头以及因此母线系统20和电力系统的一部分可以经由机壳16进行冷却。换言之，所述至少一个接线头23、24可以与机壳16热耦合，使得由于接线头和母线系统20足以用于该目的的热传导势能而被有效地冷却。

与此不同，与图2所示相反，母线系统20的弯曲部分也可以不布置在接线盒13中。在这种情况下，电驱动器10可以被构造为没有接线盒13。在这种情况下，具有至少一个接线头23、24的母线系统20是暴露的，从而可以更容易接近连接装置。在这种情况下，根据这里描述的所有方面和实施例，至少一个接线头23、24也可以与机壳16热耦合，以便实现对至少一个接线头23，24的有效冷却。

为此，至少一个接线头23、24具有一个表面，该表面基本上平行于机壳16的方向定向，并且该表面作为接触或对流面积有利地增加了相对于机壳16的热传导势能。这在图2中示出，根据该图，在一个实施例中，接线头23、24各自包括基本上平行于机壳16定向的表面。由于基本上平行的定向，有利地增加接线头23、24和机壳16之间的接触或对流面积。由于在一个实施例中机壳16具有基本上圆柱形的形状，因此接线头23、24可以构造成相应的弯曲形状，该弯曲形状对应于机壳表面的曲率，以便进一步最大化接触面积。

然而，在图2中，接线头没有以弯曲的方式示出。在这种实施例中，接线头可以通过布置在接线头23、24和机壳16之间的至少一个表面扩大结构热耦合于机壳16。因此，可以有利地增加接线头23、24和机壳16之间的接触或对流面积，并且表面扩大结构本身可以形成对流面积，这有利地以被动和主动冷却方式提高冷却效果。然而，表面扩大结构对于本发明来说不是绝对必要的，并且在没有这种结构的情况下也可以实现充分的冷却。

母线系统20的至少一个接线头23、24也可以以导热的方式与布置在机壳16上的至少一个表面扩大结构耦合，而不管接线头是否以弯曲的方式构造，也就是说在任何实施例中。因此，与至少一个接线头23、24与机壳16的单独耦合相比，冷却效果可以进一步提高，因为表面扩大结构本身用作被动或主动冷却剂，由此进一步增加用于对流的表面面积，即用于热传递的表面面积。

机壳16可以用作被动冷却元件，该被动冷却元件类似于散热器，通过对流或表面对流经由其表面进行散热。另一方面，机壳也可以主动冷却。然而，机壳的主动冷却对于实现有利的冷却效果并不是绝对必要的。在该实施例中，机壳16和轴承护罩50可以以这样的方式形成，使得它们在大面积上尽可能靠近并平行于母线系统20延伸。热界面材料TIM可以在母线系统和以这种方式形成的机壳16或轴承护罩50之间产生热传导。

此外，该至少一个接线头可以将母线系统20与DC电源耦合，使得在接线头和连接DC电源的装置之间也存在导热连接。在这样的实施例中，DC电源所连接的装置也可以通过接线头和机壳16来冷却。这对于大电流系统特别有用，因为在这些系统中传导的大电流也会导致连接装置显著发热，这具有降低电效率和电驱动器10的效率的缺点。连接装置可以是至少一个电偶14，例如电缆，也可以是任何期望数量的电偶14或电缆。使用的电偶越多，这些电偶的横截面就越小，因此各个电偶更灵活，因此可更好变形。通过使用多个柔性电偶而不是几个并且因此更坚强且柔性更差的电偶，电驱动器10可以有利地以节省空间的方式安装，因为电偶(例如电缆)的弯曲半径更小。然而，与电偶14的数量无关，这些电偶可以被构造为用于整个大电流系统的连接装置，也就是说，较厚的电偶或多个较薄的电偶的总截面，其导体横截面如此之高以致于大电流系统的至少一个电偶14的横截面单独足以通过至少一个电偶14与接线盒13的至少一接线头23、24的电耦合来实现至少一个电偶14的有效散热。因此，可能有利地，在接线头23、24或母线系统20具有与至少一个部件的热耦合的实施例中，该至少一部件适于冷却接线头23,24或者母线系统20，并且适于连接装置(例如至少一个电偶14)被有效地冷却，这减少了连接装置或电偶14中的损耗，并因此提高了电驱动器10的效率。

与图2中的图示相反，母线系统20也可以包括布置在电机12的轴承护罩50或散热器51上的DC连接端子，而不是弯曲的延伸部。在这种情况下，母线系统不需要包括弯曲延伸部，该弯曲延伸部形成用于与DC电源电耦合的至少一个接线头23、24。母线系统20的冷却以及因此电力系统的一部分的冷却在此可以通过轴承护罩50或散热器51来实现。如上文关于机壳16已经描述的，轴承护罩50以及散热器51也可以被动地或主动地冷却。因此，在该变型中与DC连接端子耦合的DC电源也可以通过连接到轴承护罩或散热器的DC连接端子来冷却。类似于前述实施例，这使得连接装置(例如至少一个电偶14)能够有利地通过电机12的轴承护罩50或散热器51进行冷却。此外，在该实施例中，也可以仅将没有DC连接端子20的母线系统20布置在轴承护罩50或散热器51上，其中，前述方面可以类似地应用于此。最后，上述实施例也可以相互连接，从而母线系统20也可以布置在散热器51上，散热器51又可以布置在电机12的轴承护罩50上，反之亦然。在这些变型中，上述实施例也是彼此兼容的。因此，母线系统20和/或DC连接端子既可以均布置在轴承护罩50上，也可以同时布置在散热器51上，或者反之亦然。

根据本发明，电力系统必须通过其至少一个部分与电机12的一部分热耦合，由此热量可以从电力系统耗散到电机12的耦合部分中。这可以通过上述实施例来实现，也就是说，将机壳16或电驱动器12的轴承护罩50用作与电力系统的至少一部分(例如母线系统20或接线头23、24)热耦合的电机12的一部分。然而，一种冷却可能性并不排除这里描述的另一种冷却可能性。通过多种冷却可能性的组合，可以有利地进一步提高电驱动器10的冷却并因此提高其效率。因此，机壳16、母线系统20的至少一个接线头23、24、机壳16上的至少一种表面扩大结构和轴承护罩50也可以一起使用或以任何期望的彼此组合使用，以冷却电力系统。然而，将电力系统的一部分与电机12的一部分热耦合就足以实现足够的冷却效果。因此，通过多个部分而不是在每种情况下仅一个部分的热耦合来提高冷却效果，从而有利地提高了电驱动器10的效率和有效性。

母线导体21和22在附图中被示出为具有大致圆形横截面的板状导体。然而，母线导体也可以被构造为不同于圆形横截面的任何期望形状，并且也可以以不同于板形状的方式构造。因此，导体21、22可以被构造为一个或多个条的形式，其具有以直线、弯曲或曲线方式延伸的截面，或者被构造为适于承载电流并且适于将另外的电子结构构件耦合于母线系统20的另一形状。然而，在每个实施例中，必须确保母线系统的母线导体的构造能够实现待供应电流的电驱动器10的所有结构构件或部件的简单电耦合。为此，如果母线系统20具有大横截面或大表面积的导体是有利的，因为母线系统首先必须能够传输所有电力，其次必须提供与多个电子/电气结构构件或电路的连接。这通过图2中所示的板形状来保证，因为在整个板面积上能够实现电耦合，并且因为导体横截面大到足以在低损耗下，即在低线路电阻下提供大电流和大功率。

母线系统20可以与电驱动器10的不同电子结构构件耦合。因此，至少一个电容器60和/或至少一个半导体开关70可以以导电方式与母线系统20耦合。在这种情况下，电耦合可以通过除了导电性之外还具有导热性的材料来实现。如果使用导电和导热材料，则母线系统20除了向与其连接的电子结构构件提供电流的基本功能之外，还可以同时实现导热功能。因此，在能够从母线系统20散热的结构的情况下，母线系统20可以同时用作散热装置。因此，可以实现连接到母线系统20的所有电子结构构件被有效地冷却，而无需采取进一步的措施来冷却这些结构构件，例如冷却回路或另一冷却系统的单独元件的连接。因此，有利地实现了安装在高度集成的电驱动器(例如本发明的具有集成转换器11和集成电机12的电驱动器10)中的结构构件也可以以非常节省空间、重量轻和紧凑的方式冷却，这导致电驱动器10的效率和性能的提高。这还简化了电驱动器10的构造和生产，因为电驱动器的许多发热结构构件对于单独的冷却装置是难以接近的。此外，这种构造提高了电驱动器的可靠性，因为它包括较少的结构构件，这些结构构件在运行期间可能会出现缺陷，在运行期间振动或运动会引起机械负载，这同时简化了这种电驱动器10的维护。

能够从母线系统20散热的上述结构可以通过母线系统20以上面或下面描述的方式之一与电机12的一个或多个部件(即机壳16、轴承护罩50、布置在机壳16上的表面扩大结构、布置在轴承护罩50上的至少一个散热器51)的热耦合，或通过与电机12的这些部分的热耦合的任何期望的组合来实现。可替换地或附加地，至少一个电力系统的至少一个部分可以以导热方式与母线系统20的以导热方式与机壳16耦合的至少一接线头23、24耦合，以便实现热耦合。

此外，在本发明的一个实施例中，母线系统20的至少两个母线导体21和22可以是彼此叠置的两个导体，这两个导体通过绝缘体彼此电绝缘。为了仍然能够很好地冷却母线系统的至少两个母线导体，在本发明的一个实施例中，邻接散热器的彼此叠置的导体中的母线导体22可以包括凹部，不邻接散热器的至少两个母线导体中的至少一个导体21通过该凹部直接与散热器热耦合。散热器51可以用作后母线导体22抵靠在其上的散热器，其可以与母线导体2直接接触，即直接接触，或间接接触，即通过导热连接接触。可替换地或附加地，轴承护罩50也可以用作散热器，该轴承护罩50可以像散热器51一样适合作为用于散热的主动或被动冷却部件。如果后母线导体22包括凹部，则叠置于后母线导电体22的一个或多个母线导体，如图2中的母线导体21，也可以通过这些凹部与散热器直接或间接接触。为此，至少一个母线导体21可以包括变形或单独的导热元件，从而导致与散热器的直接的，即直接的，或间接的热耦合，即由导热耦合元件设计的热耦合。这尤其是有利的，因为在电绝缘体布置在母线系统20的母线导体之间的实施例中，母线导体之间良好的热耦合至少会被绝缘体削弱或阻止。换言之，至少两个母线导体21、22可以是彼此叠置的至少两个导体，其中，彼此叠置的至少两条导体中的更靠近散热器的导体22各自包括凹部，通过该凹部，彼此叠置的至少两根导体中比更靠近散热器的导体更远离散热器的每个导体直接与散热器热耦合。

对于本发明，散热器不一定是主动或被动冷却元件。相反，散热器也可以仅用作热缓冲器，该热缓冲器由于其热质量而能够吸收一定量的热量，从而实现一定的冷却效果。如果散热器51或轴承护罩50用作散热器，则散热器或轴承护罩可以被动地或主动地用作散热元件。作为被动元件，散热器可以设置有至少一个表面扩大结构，以便增加可用于表面对流的表面。如果散热器51或轴承护罩50用作主动冷却元件，则后者在每种情况下同样可以设置有至少一个表面扩大结构，诸如气体或液体的流体另外经由该表面扩大结构流动。然而，主动散热器或主动轴承护罩也可以被构造为没有表面扩大结构，并且仍然具有有效的冷却效果。这可以有利地简化结构并且有利地减小总体尺寸。可替换地或附加地，主动冷却散热器或主动冷却轴承护罩可以具有冷却通道，冷却介质(例如流体)被引导通过该冷却通道，以便吸收热量和散热。冷却通道可以是冷却回路的一部分，在冷却回路中，在冷却介质再次被引导到散热器或轴承护罩之前，冷却介质的吸收热量经由散热器、压缩机或适合冷却的类似装置从冷却介质中消散。然而，应该再次强调的是，无论电驱动器10的形式或结构构件如何，主动冷却对于本发明来说并不是绝对必要的。

在绝缘体布置在至少两个母线导体21和22之间的一个实施例中，母线导体之间的绝缘体可以包括用于冷却母线导体的通道，其中通道包括部分由母线系统20和部分由绝缘体限定的壁，并且其中冷却介质(例如，流体)被引导通过冷却通道。因此，在一个实施例中，可以在母线系统20的母线导体之间主动冷却绝缘体。这可以与上述实施例一起实施或作为上述实施例的替代实施，根据上述实施例，未布置在散热器上的母线导体可以通过位于它们之间的母线导体和叠置于散热器的母线导体中的凹部间接或直接地耦合于散热器。母线系统20的母线导体的这些冷却可能性的组合导致有利地提高了冷却效果，但这对于本发明来说并不是绝对必要的。

图3示出了电驱动器10的立体剖视图，其中，接线盒13的一部分被移除并且在转换器11处的壳体部分被移除。在这种情况下，与图2的图示相比，沿着虚线示出了穿过接线盒13的截面。因此，已经参照图2说明的内容被进一步阐明，特别是关于至少一个接线头23和24的构造。如图3所示，母线系统20不仅可以具有如上所述的将两个母线导体21和22引导至接线盒13的90度的弯曲部，而且以这种方式弯曲的部分可以构成另一延伸部，该延伸部通过在接线盒13区域中的另一弯曲部将接线盒13内的至少一个接线头23，24引导回到机壳16附近。这简化了母线系统20(即电力系统的一部分)与电机12的一部分(即机壳16)之间通过至少一个接线头23、24的间接和直接热耦合。

此外，图3示出了，在本发明的一个实施例中，至少一个接线头23、24可以各自占据母线系统20的弯曲部分的宽度的一半。因此，后母线22的接线头24(在图3中左侧示出)和前母线21的接线头23(在图中右侧示出)可以彼此相邻地布置在相同的高度处。这也简化了接线头23和24的间接或直接热耦合，从而简化了母线系统20以及电力系统的一部分与电机12的适合于冷却的部分(例如机壳16)的间接或间接热耦合。此外，如图1所示的可以从上方连接到接线盒13的盖子的至少一个电偶14之间的电耦合被简化成朝向至少两个接线头23和24，因为接线头不像至少两个母线导体21和22那样彼此叠置，由此第二接线头将会遮住位于其下方的至少一个第一接线头。然而，接线头不必以这种分开的方式构造，而是可以彼此叠置。在这种情况下，至少一个电偶14和被遮住的接线头之间的电耦合必须以某种其他方式释放。例如，接线头可以包括开口或凹部，通过这些开口或凹部可以实现电耦合。然而，这可能需要更复杂的电气绝缘。在这种构型中，用于接触的螺栓可以被压入上接线头中，该螺栓同样必须是电绝缘的。在这种情况下，下接线头可以在这一点处凹陷，或者螺栓终止于与上板的下侧齐平。对于下板，孔或凹部必须位于上板中，以便可以通过螺栓进行接触。也可以使用另一个适合于电耦合的元件来代替螺栓。图3所示的实施例与上面关于图2描述的实施例和特征完全兼容，因此，图2和图3的实施例的各方面可以根据需要彼此组合。

此外，在图3中示出了相端子30的一部分。然而，除了该相端子30之外，多个相端子也可以布置在所示的相端子附近并且分布在转换器11的横截面上，这些相端子在图3中未示出。至少一个相端子30用于将由至少一个半导体开关70产生的交流电供应到电机12的相电流支路。为了测量相电流，可以经由母线21引出相端子30，使得可以布置在印刷电路板上或者仍然可以布置在前母线21前面的印刷电路板上的霍尔传感器可以布置在围绕相端子30的磁场的有效区域中。这简化了相电流测量。

图4示出了电驱动器10的另一个立体剖视图，其中，接线盒13的一部分被移除并且在转换器11处的壳体部分被移除。与图3相反，在图4中示出穿过转换器11的一些元件的截面，因此，可以看到电机12的定子42。因此，图4示出了槽条40，该槽条40在转换器11的方向上具有相端子30，并且在与定子42相反的方向上布置在定子42的槽41中。如图4所示，在本发明的一个实施例中，相端子30可以是条形形式，并且可以直接与至少一个槽条40电耦合。由于相端子30具有大的横截面并且具有与从槽41引出并与槽条40耦合的槽条40的端部的表面基本上平行延伸的表面，相端子30和槽条40之间的耦合另外适合于将这两个部件彼此热耦合，从而通过热耦合实现有效的散热效果。

图4另外示出了，在一个实施例中，至少一个相端子30不仅具有图3中所示的并经由母线导体21、22引出的部分，而且其还包括如上所述并能够耦合到定子42的至少一个槽条40的条形部分。相端子30的这两个部分不一定是单独的结构构件，并且可以是一体的部件。经由母线导体引出的相端子30的部分可以是实心金属结构构件，其搁置在组件43上，组件43在下文中进一步描述并且包括至少一个半导体开关70，相端子可以通过经由母线导体21、22引出的部分耦合于该半导体开关70，以便将由至少一个半导体开关70产生的交流电传导到至少包括槽条40的定子42的相电流支路。

定子可以具有另外的元件(图4中未示出)，这些元件将布置在定子42的其它槽中的其它槽条与槽条40电耦合和/或热耦合，因此，多个槽条也可以由相端子30供应交流电。

在本发明的一个实施例中，组件43可以直接或间接接触或抵靠散热器，例如散热器51或轴承护罩50。这实现了组件43的有效冷却，该组件43包括至少一个发热且需要冷却的半导体开关70。如图3和图4所示，如果相端子30具有形成与组件43的表面基本上平行延伸的表面的形状的部分，则除了与半导体开关70的电耦合之外，组件43和相端子30之间的接触或对流面积还能够实现有效的冷却效果。由于半导体开关70与散热器(例如散热器51或轴承护罩50)热耦合，因此相端子30和具有至少一个半导体开关的组件43均可以有利地被冷却。这同时使得定子42的至少一个相电流支路能够有效地冷却，该相电流支路可以与相端子30电耦合并且也可以与相端子30热耦合，如上所述。这些冷却可能性中的每一个都可以以任何期望的方式相互组合使用。此外，组件43的冷却的这种任意实施例可以与上述其它冷却可能性相结合，以便进一步提高冷却效果。

组件43的至少一个半导体开关70进一步与母线系统20电耦合，由此可以向至少一个半导体开关70供应直流电，该直流电可以被转换成用于运行电机12的交流电。然而，如果耦合元件71具有能够实现充分冷却效果的表面，则半导体开关70与母线系统20的至少两个母线导体21、22的电耦合可以进一步实现母线导体与组件43的半导体开关之间的热耦合，这将参照图7进一步解释。

可替换地或附加地，在本发明的一个实施例中，组件43和/或至少一个半导体开关70可以与母线系统20的一个或多个母线导体21、22直接接触。这使得至少一个半导体开关70和母线系统20之间的热耦合也能够以这种方式实现。这种耦合仅用于热耦合而不用于电耦合，并且可以有利地增加可用于母线系统20和至少一个半导体开关70之间的散热的接触或对流面积。该实施例与所有前述实施例兼容并且可以与所有前述的实施例组合。具体地，如上所述，至少两个母线导体21、22可以具有凹部，该凹部使得不仅后母线导体22而且出现在那里的所有母线导体21都能够与组件43或至少一个半导体开关70热耦合。

图5示出了电驱动器10的一部分的立体图。图5示出了多个开口，为了散热，这些开口使得母线导体21、22能够间接或直接与电机12的至少一部分(例如散热器51或轴承护罩50)和/或组件43和/或至少一个半导体开关70热耦合。然而，开口或凹部也可以构造为不同的数量或不同的形状。此外，这些可以替代或另外用于电耦合。

图5还示出了一个实施例，其中母线系统20的两个母线导体21、22布置成彼此叠置。母线导体21、22可以直接抵靠组件43(图5中未示出)，如图6所示，组件43又可以直接抵靠散热器51，散热器51抵靠轴承护罩50。散热器51、轴承护罩50和组件43可以各自代表可以与电力系统的至少一部分热耦合以用于散热的电机12的一部分。如图5所示，电驱动器10可以包括比仅一个相端子30更多的相端子，并且每个相端子可以与包括至少一个半导体开关70的组件43(图5中未示出)耦合。

在本发明的一个实施例中，组件43或至少一个半导体开关70可以布置在电驱动器10中的不同位置。在该实施例中，母线系统20的至少一个母线导体21、22可以直接抵靠电机12的一部分，例如散热器51或轴承护罩50，并且因此在电力系统和电机12的相应部分之间产生热耦合，该热耦合适于有效地冷却电力系统和母线系统20。在这种情况下，散热器51可以具有一体成型的台阶，该台阶延伸到相邻的母线导体。TIM布置在散热器和所施加的母线导体之间，并使母线导体与散热器电绝缘，但在它们之间产生热耦合。然后，位于相邻母线导体上方并更远离散热器的母线导体可以通过散热器中的另一个台阶来热耦合，其中，所述另一台阶的厚度由下面的母线导体的厚度加上母线导体之间的TIM层的厚度来限定。可替换地，相邻的母线导体可以构造成凹陷，以便构造位于其上方的母线导体，使得其位于凹部区域中的下母线导体的一高度处。

图6示出了电驱动器10的一部分的立体剖视图。在本发明的一个实施例中，组件43可以通过半导体开关端子71直接与母线系统20的至少一个母线导体21、22电热耦合。为此，如图所示，半导体开关端子71具有大的表面面积，这使得母线导体21、22和至少一个半导体开关70之间可以进行有效的热传递。可替换地或附加地，组件43或至少一个半导体开关70可以直接抵靠母线导体21、22中的至少一个，并且由此形成热耦合。

在本发明的一个实施例中，电力系统的至少一个电容器60(在图6中以剖视图的形式示出)也可以布置为与母线系统20的至少一条母线导体21、22相邻。然而，电驱动器10的电力系统也可以包括多个电容器，这些电容器可以布置成分布在电驱动器的横截面上，例如围绕电机12的旋转轴线61布置。至少一个电容器60必须与母线导体21、22中的至少一个电耦合。此外，至少一个电容器60还可以与至少一个母线导体21、22热耦合。此外，至少一个电容器60可以另外或可替换地在面向定子42的方向的一侧上，即在其顶侧上，间接或直接与电机12的轴承护罩50热耦合。此外，至少一个电容器60可以另外或可替换地在其侧壳表面上间接或直接与电机12的散热器51热耦合，该散热器在图6中未示出。此外，至少一个电容器60可以另外或可替换地在其面向电机12的定子42的侧壳表面的部分上间接或直接与电机12的轴承护罩50热耦合。如果在上述变型中，或在这些变型的任何期望组合中，至少一个电容器60与电机12的一部分(例如轴承护罩50或散热器51)热耦合，则至少一个电容器60可以有利地由电机12的这个部分通过将至少一个电容器的热量耗散到电机12的相应部分中进行冷却。

在本发明的一个实施例中，至少一个电容器60可以通过连接引脚与母线系统20电耦合。如果连接引脚另外具有基本上平行于母线系统20的母线导体21、22的表面延伸并且具有足够横截面的接触或对流面积，则至少一个电容器60的连接引脚可以另外实现母线系统20和电容器之间的热耦合。在这种情况下，母线系统20可以有利地通过至少一个电容器60和适于散热的电机12的至少一部分(例如轴承护罩50或散热器51)进行冷却。

图7示出了电驱动器10的一部分的立体图。在本发明的一个实施例中，至少一个相端子30可以与电机12的一部分热耦合。为此，至少一个相端子30的条形部分可以穿过电机12的轴承护罩50中的隧道形开口。图7示出了从轴承护罩50的隧道形开口引出的相端子30的这个部分的截面。在轴承护罩中的隧道形开口内，完全包围条形部分的O形圈可以围绕至少一个相端子30的条形部分布置。在图7中没有示出O形圈。至少一个相端子30的条形部分和轴承护罩50的隧道形开口之间的空间可以通过O形圈以流体密封的方式密封。这使得液体铸封料可以填充到轴承护罩的隧道形开口的开口中，如图7所示，该铸封料在填充之后硬化，并且随后在至少一个相端子30的条形部分和轴承护罩50之间产生热耦合。为此，铸封料由导热且不导电材料构成，也就是说，由电绝缘材料组成。因此，在本发明的一个实施例中，O形圈可以将导热和电绝缘材料相对于从O形圈沿至少一个电机12的定子42的方向延伸的相端子30的部分密封。这使得相端子30以及因此电力系统的一部分能够与适于散热的至少一个电机12的一部分热耦合，这有利地用于冷却电力系统和至少一个相端子30。

可替换地或附加于电驱动器10的轴承护罩50的热耦合，铸封料还可以产生与电驱动器10的散热器51的热耦合。在该实施例中，通过铸封料的热耦合被构造为与上述与轴承护罩50的热耦合形式相同，因此，上述各方面同样可以应用于散热器，相端子30可以通过该散热器的开口相应地延伸。无论是在通过铸封料将相端子30与轴承护罩50热耦合还是与散热器51热耦合的情况下，相端子30都不是绝对需要被引导穿过隧道形开口。相反，相端子必须至少部分地沿着轴承护罩或散热器的表面延伸，因此接触表面作为用于这些部件之间的热传递的界面而存在，由此自动地伴随一定的机械固定。

尽管上面提到了铸封料，但铸封料不一定必须通过铸造上述材料来生产。铸封料也可以通过其他合适的生产工艺来生产，通过这些工艺可以实现如上所述的在相端子30和电机12的轴承护罩50和/或散热器51之间的热耦合和电绝缘。

在一个实施例中，半导体开关端子71可以将组件43的至少一个半导体开关70与母线系统20的至少一条母线导体21、22电耦合和/或热耦合。如图7所示，为了使半导体开关端子能够充分散热，它们可以被构造为扁平的条形形状。这种形状具有宽的侧表面，这使得半导体开关端子71与至少一个半导体开关70的大面积接触成为可能。因此，可以有利地增加接触或对流面积，这导致导热效果提高。

母线系统20的母线导体在图7中未示出。然而，如图5和图6所示，母线导体可以包括凹部，沿着组件43延伸的相端子30的部分可以穿过该凹部，并且因此可以突出超过母线系统20的母线导体，如图3所示。这使得组件43可以直接承靠在母线系统20的至少一个母线导体21、22上，并因此与之热耦合。

与图7所示相反，组件43不仅可以直接布置在至少一个电机12的散热器51上，还可以直接布置到至少一个电动机12的轴承护罩50上。在这种实施例中，散热器51可以省略。

在上述所有实施例中，热耦合可以通过适合于热传递的装置来实现。具体地，这可以是本领域技术人员熟悉的热界面材料TIM。如果这种材料不导电，则除了热耦合之外，还可以用于电绝缘。因此，可以将散热器(例如电机12的轴承护罩50)或电机12的散热器51与待冷却的结构构件或部件耦合，而不会在该过程中产生不希望的短路的风险。如果待冷却的元件、部件或结构构件是导电的，这尤其是有利的。同样地，轴承护罩50或散热器51可以由不导电材料制成，以便实现相同的效果，使得电气或电子部件或结构构件与散热器之间的直接耦合成为可能。

附图标记列表：

10、电驱动器

11、转换器

12、电机

13、接线盒

14、电偶

15、外壳

16、机壳

20、母线系统

21、前母线

22、后母线

23、前母线接线头

24、后母线接线头

30、相端子

40、槽条

41、槽

42、定子

43、组件

50、轴承护罩

51、散热器

60、电容器

61、旋转轴线

70、半导体开关

71、半导体开关端子

Claims (15)

1.电驱动器(10)，其特征在于，包括：

至少一个电机(12)；以及

至少一个转换器(11)，所述至少一个转换器(11)具有至少一个电力系统，所述至少一个电力系统被构造为向所述至少一个电动机(12)供电并包括：

母线系统(20)，所述母线系统(20)与DC电源导电耦合；

至少一个电容器(60)，所述至少一个电容器(60)与所述母线系统(20)导电耦合；

至少一个半导体开关(70)，所述至少一个半导体开关(70)与所述母线系统(20)导电耦合；以及

至少一个相端子(30)，所述至少一个相端子(30)与所述至少一个半导体开关(70)导电耦合；

其中，所述至少一个电力系统的至少一部分与所述电机(12)的至少一个部分导热耦合，以从所述至少一个动力系统的所述至少一部分散热。

2.根据权利要求1所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述电驱动器(10)包括具有机壳(16)的壳体(15)；其中，所述至少一个电机(12)、所述至少一个转换器(11)、所述母线系统(20)、所述至少一个电容器(60)、至少一个半导体开关(70)和所述至少一个相端子(30)布置在所述壳体(15)中。

3.根据权利要求1至2中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，

与所述至少一个电力系统导热耦合的所述电机(12)的所述至少一个部分是所述至少一个电机(12)的机壳(16)和/或布置在所述机壳(16)上的至少一个表面扩大结构和/或所述至少一个电机的轴承护罩(50)和/或所述电机(12)的散热器(51)；以及/或

所述至少一个电力系统的所述至少一部分与所述母线系统(20)的至少一个接线头(23，24)导热耦合；所述至少一个接线头(23，24)与所述机壳(16)导热耦合以从所述至少一个电力系统的所述至少一部分散热。

4.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述母线系统(20)包括DC连接端子，所述DC连接端子可与所述DC电源导电耦合；以及

其中，所述母线系统(20)还包括

弯曲延伸部，所述弯曲延伸部形成布置在所述至少一个电机(12)的所述机壳(16)外部的至少一个接线头(23，24)；或

弯曲延伸部，所述弯曲延伸部形成布置在所述至少一个电机(12)的所述机壳(16)外部的接线盒(13)中的至少一接线头(23，24)，其中，所述接线盒(13)布置在所述机壳(16)上；或

布置在所述电机(12)的轴承护罩(50)和/或散热器(51)上并通过所述轴承护罩和/或所述散热器(51)冷却。

5.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述至少一个相端子(30)向所述至少一个电机(12)的定子(42)中的至少一个槽条(40)供应交流电。

6.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述母线系统(20)包括彼此绝缘的至少两个母线导体(21，22)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述至少一个相端子(30)通过导热和电绝缘材料与所述电机的轴承护罩(50)和/或散热器(51)导热耦合，以从所述至少一个相端子(30)散热。

8.根据权利要求7所述的电驱动器(10)，其特征在于，O形圈将所述导热和电绝缘材料相对于所述相端子(30)的沿所述至少一个电机(12)的定子(42)方向从所述O形圈延伸的部分密封。

9.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，至少一个热耦合由导热且不导电的材料形成或者由热界面材料TIM形成。

10.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述电力系统通过所述电机(12)的轴承护罩(50)和/或散热器(51)进行冷却，其中，

所述至少一个容器(60)以电绝缘和导热方式与轴承套(50)耦合并以导热和导电方式与所述母线系统(20)耦合；和/或

所述至少一个半导体开关(70)以导热方式与所述轴承护罩(50)耦合并以导热和导电方式与所述母线系统(20)耦合；和/或

所述至少一个半导体开关(70)以导热方式与所述散热器(51)耦合并以导电和导热方式与所述母线系统(20)耦合；和/或

所述母线系统(20)直接通过不导电的液体冷却介质进行冷却；和/或

DC连接端子以导热方式与所述电机(12)的所述轴承护罩(50)耦合；和/或

布置在所述电机(12)的所述轴承护罩(50)上的表面扩大结构被主动冷却。

11.根据权利要求6至10中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述母线导体之间的绝缘体包括用于冷却所述母线导体(21，22)的通道，其中所述通道可以包括壁，所述壁部分地由所述母线系统(20)限定并且部分地由所述绝缘体限定，以及其中冷却介质被引导通过冷却通道。

12.根据权利要求6或11所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述至少两个母线导体(21，22)是彼此叠置的至少两个导体，其中所述彼此叠置的至少两个导体中更靠近散热器的一个或多个导体(22)各自包括凹部，通过所述凹部，每个比更靠近散热器的所述一个或多个导体更远离所述散热器的所述彼此叠置的至少两个导体中的所述导体直接与所述散热器热耦合。

13.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述至少一个电力系统或所述至少一个电力系统的一部分通过所述电机(12)的主动冷却式机壳(16)和/或主动冷却式轴承护罩(50)和/或通过具有冷却通道的散热器(51)进行主动冷却。

14.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，以导电方式将所述DC电源与所述电力系统耦合的至少一个电偶(14)与所述电力系统热耦合，并且经由所述电机(12)的至少一部分进行冷却。

15.根据前述权利要求中的一项所述的电驱动器(10)，其特征在于，所述电机(12)的轴承护罩(50)不导磁但导热和/或不导电但导热。