DE102016116069A1 - Device for reducing high-frequency interference currents and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Vermindern hochfrequenter Störströme (100) in einem zumindest durch eine Elektromaschine (20) angetriebenen Antriebsstrang (10) eines Fahrzeugs (2), die Vorrichtung (1) aufweisend zumindest ein störblockierendes Element (30) und/oder zumindest ein störabführendes Element (40), der Antriebsstrang (10) umfassend zumindest einen ersten Wellenabschnitt (11) und einen zweiten Wellenabschnitt (13), wobei ein Ende (12) des ersten Wellenabschnitts (11) mit einem Ende (14) des zweiten Wellenabschnitts (13) zur Übertragung eines Drehmoments mechanisch wirkverbunden ist, die Elektromaschine (20) ferner umfassend zumindest einen ersten Erdungsabschnitt (21), der ein Erdpotential (70) der Elektromaschine (20) bildet, und der Antriebsstrang (10) ferner umfassend einen zweiten Erdungsabschnitt (15), der ein Erdpotential (70) des Antriebsstrangs (10) bildet. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (2) mit einer Elektromaschine (20) und einem zumindest durch die Elektromaschine (20) angetriebenen Antriebsstrang (10), aufweisend eine Vorrichtung (1) zum Vermindern hochfrequenter Störströme im Antriebsstrang (10) des Fahrzeugs (2).The invention relates to a device (1) for reducing high - frequency interfering currents (100) in a drive train (10) of a vehicle (2) driven by at least one electric machine (20), the device (1) having at least one interference - blocking element (30) and at least one noise propagating element (40), the drive train (10) comprising at least a first shaft portion (11) and a second shaft portion (13), wherein one end (12) of the first shaft portion (11) having one end (14) of the the electric machine (20) further comprising at least a first grounding portion (21) forming a ground potential (70) of the electric machine (20), and the power train (10) further comprising a second ground portion (13) for mechanically transmitting torque second grounding section (15) forming a ground potential (70) of the drive train (10). Furthermore, the invention relates to a vehicle (2) with an electric machine (20) and a drive train (10) driven at least by the electric machine (20), comprising a device (1) for reducing high-frequency interference currents in the drive train (10) of the vehicle (2). ,
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme in einem zumindest durch eine Elektromaschine angetriebenen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, die Vorrichtung aufweisend zumindest ein störblockierendes Element und/oder zumindest ein störabführendes Element, der Antriebsstrang umfassend zumindest einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt, wobei ein Ende des ersten Wellenabschnitts mit einem Ende des zweiten Wellenabschnitts zur Übertragung eines Drehmoments mechanisch wirkverbunden ist, die Elektromaschine ferner umfassend zumindest einen ersten Erdungsabschnitt, der ein Erdpotential der Elektromaschine bildet, und der Antriebsstrang ferner umfassend einen zweiten Erdungsabschnitt, der ein Erdpotential des Antriebsstrangs bildet. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Elektromaschine und einem zumindest durch die Elektromaschine angetriebenen Antriebsstrang, aufweisend eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme im Antriebsstrang des Fahrzeugs.The present invention relates to a device for reducing high-frequency interference currents in a driven at least by an electric machine drive train of a vehicle, the device comprising at least one anti-jamming element and / or at least one noise elimination element, the drive train comprising at least a first shaft portion and a second shaft portion, wherein The electric machine is further mechanically operatively connected to one end of the second shaft portion for transmitting torque, the electric machine further comprising at least a first ground portion forming a ground potential of the electric machine, and the powertrain further comprising a second ground portion forming a ground potential of the powertrain. Furthermore, the invention relates to a vehicle having an electric machine and a drive train driven at least by the electric machine, comprising a device for reducing high-frequency interference currents in the drive train of the vehicle.
In der modernen Fahrzeugtechnik ist es bekannt, Elektromaschinen zum Antreiben eines Fahrzeugs einzusetzen. Derartige Fahrzeuge können dabei beispielsweise reine Elektrofahrzeuge sein, aber auch als Hybridfahrzeuge, die zum Antreiben sowohl einen Verbrennungsmotor als auch einen Elektromotor aufweisen, ausgebildet sein. Zum Speichern der nötigen elektrischen Energie werden dabei oftmals Gleichstrom-Hochvoltbatterien verwendet. Zum Umwandeln des Gleichstroms in den von den Elektromaschinen zumeist benötigten Wechselstrom werden oftmals taktende Umrichter eingesetzt, die in einer Leistungselektronik des Fahrzeugs verbaut sein können. Neben anderen Ursachen kann es insbesondere bei diesem Umwandeln zur Erzeugung von Störströmen kommen, die oftmals eine hohe Frequenz aufweisen. Ohne entsprechende Gegenmaßnahmen können sich diese Störströme im Fahrzeug, insbesondere im Antriebsstrang des Fahrzeugs, ausbreiten und zu Störungen in elektrischen Systemen des Fahrzeugs führen, bis hin zu einer Abstrahlung der Störströme in die Umgebung, die oftmals beispielsweise sogar einen Rundfunkempfang beispielsweise eines Radios des Fahrzeugs stören können.In modern vehicle technology, it is known to use electric machines for driving a vehicle. Such vehicles may be, for example, pure electric vehicles, but also be designed as hybrid vehicles that have both an internal combustion engine and an electric motor for driving. To store the necessary electrical energy DC high-voltage batteries are often used. For converting the direct current into the alternating current usually required by the electric machines, cyclic inverters are often used, which can be installed in power electronics of the vehicle. Among other causes, it may come in particular in this conversion to generate interference currents, which often have a high frequency. Without appropriate countermeasures, these interference currents in the vehicle, especially in the drive train of the vehicle, spread and lead to disturbances in electrical systems of the vehicle, up to a radiation of interference in the environment, which often disturb even for example even a radio reception, for example, a radio of the vehicle can.
Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, bereits direkt an der Quelle der Störströme, also beispielsweise im Umrichter und/oder in der Elektromaschine, Filtervorrichtungen zum Entfernen insbesondere der hochfrequenten Störströme einzusetzen. Dies ist jedoch oftmals aufwändig, da durch die hohen im Fahrzeug durchgesetzten Leistungen die Filtervorrichtungen zumeist großvolumig sind und teilweise sogar eine aktive Kühlung benötigen. Ferner können störblockierende Maßnahme wie beispielsweise elektrisch isolierende Kupplungen oder, wie beispielsweise aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben und eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme sowie ein Fahrzeug zu verbessern. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme sowie ein Fahrzeug bereitzustellen, die in besonders einfacher und kostengünstiger Weise eine möglichst effektive Verhinderung einer Ausbreitung eines hochfrequenten Störstroms in einem Antriebsstrang und/oder eine möglichst effektive Ausleitung eines hochfrequenten Störstroms aus einem Antriebsstrang ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to at least partially overcome the disadvantages described above and to improve a device for reducing high-frequency interference currents and a vehicle. In particular, it is an object of the invention to provide a device for reducing high-frequency interference currents and a vehicle, the most effective prevention of propagation of a high-frequency noise current in a drive train and / or the most effective possible discharge of a high-frequency noise from a drive train in a particularly simple and cost-effective manner enable.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above object is achieved by a device for reducing high-frequency noise with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme in einem zumindest durch eine Elektromaschine angetriebenen Antriebsstrang eines Fahrzeugs, die Vorrichtung aufweisend zumindest ein störblockierendes Element und/oder zumindest ein störabführendes Element, der Antriebsstrang umfassend zumindest einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt, wobei ein Ende des ersten Wellenabschnitts mit einem Ende des zweiten Wellenabschnitts zur Übertragung eines Drehmoments mechanisch wirkverbunden ist, die Elektromaschine ferner umfassend zumindest einen ersten Erdungsabschnitt, der ein Erdpotential der Elektromaschine bildet, und der Antriebsstrang ferner umfassend einen zweiten Erdungsabschnitt, der ein Erdpotential des Antriebsstrangs bildet. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das störblockierende Element einen mit dem ersten Wellenabschnitt und dem zweiten Wellenabschnitt elektrisch seriell geschalteten Entkoppelkondensator zur kapazitiven Entkopplung des ersten Wellenabschnitts und des zweiten Wellenabschnitts umfasst, und/oder dass das störabführende Element einen elektrisch leitend zwischen dem zweiten Wellenabschnitt und dem zweiten Erdungsabschnitt angeordneten Koppelkondensator für eine kapazitive Kopplung des zweiten Wellenabschnitts zum zweiten Erdungsabschnitt umfasst, und/oder dass das störabführende Element einen elektrischen Hochfrequenzleiter umfasst, der elektrisch leitend zumindest abschnittsweise zwischen dem zweiten und dem ersten Erdungsabschnitt angeordnet ist.According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a device for reducing high-frequency interference currents in a drive train of a vehicle driven at least by an electric machine, the device having at least one interference-blocking element and / or at least one noise-eliminating element, the drive train comprising at least one first shaft section and a second shaft portion, wherein an end of the first shaft portion to an end of the second shaft portion to Transmission of a torque is mechanically operatively connected, the electric machine further comprising at least a first ground portion, which forms a ground potential of the electric machine, and the drive train further comprising a second ground portion, which forms a ground potential of the drive train. A device according to the invention is characterized in that the interference-blocking element comprises a decoupling capacitor electrically connected in series with the first shaft section and the second shaft section for capacitive decoupling of the first shaft section and the second shaft section, and / or in that the noise-removing element is electrically conductive between the second shaft section and the second grounding section arranged coupling capacitor for a capacitive coupling of the second shaft section to the second grounding section, and / or that the disturbance-carrying element comprises a high-frequency electrical conductor, which is arranged at least partially electrically conductive between the second and the first grounding section.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist für einen Einsatz in beziehungsweise an einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs vorgesehen. Darüber hinaus kann, soweit technisch möglich und/oder sinnvoll, eine erfindungsgemäße Vorrichtung auch in anderen Stellen zum Einsatz gebracht werden, an denen ein Vermindern von hochfrequenten Störströmen benötigt wird. Das Fahrzeug weist dabei eine Elektromaschine auf, die zum Antreiben des Antriebsstrangs ausgebildet ist. Für diesen Zweck wird die Elektromaschine als Elektromotor betrieben. Daneben kann die Elektromaschine zumeist auch als Generator betrieben werden, wobei in diesem Fall eine erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls zum Vermindern hochfrequenter Störströme eingesetzt werden kann. Der Antriebsstrang ist dabei zumindest zweiteilig ausgebildet und weist einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt auf. Die Wellenabschnitte sind dabei zumeist aus einem Metallmaterial und somit elektrisch leitfähig ausgebildet. Zur Übertragung eines Drehmoments sind die beiden Wellenabschnitte mechanisch miteinander wirkverbunden, wobei hierfür insbesondere jeweils ein Ende des ersten und des zweiten Wellenabschnitts miteinander mechanisch wirkverbunden sind, beispielsweise durch eine Steckverzahnung. Im Gegensatz zu einer Kupplung kann auf diese Weise eine besonders effektive und verlustlose oder zumindest verlustarme Übertragung eines Drehmoments zwischen den Wellenabschnitten bereitgestellt werden. Ferner umfasst die Elektromaschine einen ersten Erdungsabschnitt und der Antriebsstrang einen zweiten Erdungsabschnitt, die jeweils ein Erdpotential des jeweiligen Elements bilden. Durch einen derartigen Erdungsabschnitt beziehungsweise ein Erdpotential kann dabei die Sicherheit für einen Benutzer bei einer Verwendung der Elektromaschine beziehungsweise des Antriebsstrangs erhöht und sichergestellt werden, da die Gefahr eines Stromschlages dadurch vermieden oder zumindest deutlich vermindert werden kann. Bevorzugt können dabei die Erdungsabschnitte ein Gehäuse des jeweiligen Bauelements umfassen oder sogar durch dieses gebildet sein. Weiterhin ist ein gesonderter Potentialausgleichsleiter zwischen den Erdungsabschnitten zumeist sogar gesetzlich vorgeschrieben.A device according to the invention is intended for use in or on a drive train of a vehicle. In addition, as far as technically possible and / or useful, a device according to the invention can also be used in other places where a reduction of high-frequency interference currents is required. The vehicle has an electric machine, which is designed to drive the drive train. For this purpose, the electric machine is operated as an electric motor. In addition, the electric machine can usually be operated as a generator, in which case a device according to the invention can also be used to reduce high-frequency interference currents. The drive train is formed at least in two parts and has a first shaft portion and a second shaft portion. The shaft sections are usually made of a metal material and thus electrically conductive. To transmit a torque, the two shaft sections are mechanically operatively connected to one another, in which case one end of each of the first and second shaft sections is in particular mechanically operatively connected to one another, for example by splines. In contrast to a clutch can be provided in this way a particularly effective and lossless or at least low-loss transmission of torque between the shaft sections. Furthermore, the electric machine comprises a first grounding section and the drive train comprises a second grounding section, each of which forms a ground potential of the respective element. The safety for a user when using the electric machine or the drive train can be increased and ensured by such a grounding section or a ground potential, since the risk of electric shock can be avoided or at least significantly reduced. In this case, the earthing sections can preferably comprise a housing of the respective component or even be formed by it. Furthermore, a separate potential equalization conductor between the grounding sections is usually required by law.
Insbesondere beim Betreiben der Elektromaschine, aber auch durch andere Quellen verursacht, können hochfrequente Störströme entstehen, die sich insbesondere im Antriebsstrang ausbreiten können. Hochfrequent im Sinne der Erfindung bedeutet dabei insbesondere, dass eine Frequenz der Störströme dabei mehrere Kilohertz, oftmals sogar Mega- oder Gigahertz beträgt. Dies kann beispielsweise zu Störungen der Elektromaschine selbst oder von weiteren elektrischen beziehungsweise elektronischen Vorrichtungen des Fahrzeugs führen. Insbesondere kann es auch zu einer Abstrahlung der Störströme in die Umgebung kommen, wodurch beispielsweise ein Rundfunkempfang gestört werden kann. Um diese Störströme zu vermindern weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest ein störblockierendes Element und/oder zumindest ein störabführendes Element auf.In particular, when operating the electric machine, but also caused by other sources, high-frequency interference currents can arise, which can propagate especially in the drive train. High-frequency in the sense of the invention means in particular that a frequency of the interference currents is several kilohertz, often even megahertz or gigahertz. This may, for example, lead to disturbances of the electric machine itself or of other electrical or electronic devices of the vehicle. In particular, it can also come to a radiation of the interference currents into the environment, which, for example, a broadcast reception can be disturbed. In order to reduce these interference currents, a device according to the invention has at least one noise-blocking element and / or at least one noise-eliminating element.
Erfindungswesentlich kann dabei das zumindest eine störblockierendes Element und/oder das zumindest ein störabführendes Element in verschiedenen Möglichkeiten beziehungsweise als unterschiedliche Maßnahmen ausgebildet sein. So kann gemäß einer ersten Möglichkeit erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das störblockierende Element einen mit dem ersten Wellenabschnitt und dem zweiten Wellenabschnitt elektrisch seriell geschalteten Entkoppelkondensator zur kapazitiven Entkopplung des ersten Wellenabschnitts und des zweiten Wellenabschnitts umfasst. Durch die elektrische Serienschaltung kann auf besonders einfache Weise bereitgestellt werden, dass die beiden Wellenabschnitte nicht direkt elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Störströme, die als Gleichströme ausgebildet sind, können dadurch sicher vermieden werden. Durch eine Ausgestaltung des Entkoppelkondensators mit einer niedrigen Kapazität kann darüber hinaus auch eine Weiterleitung von hochfrequenten Störströmen durch den Entkoppelkondensator unterdrückt werden, wobei die Stärke der Unterdrückung mit sinkender Kapazität des Entkoppelkondensators zunimmt. Dabei kann diese Kapazität, entsprechend einer Funktion des Entkoppelkondensators als Hochpassfilter, bevorzugt auch an die zu erwarteten Frequenzen der Störströme angepasst sein. Dabei hängt eine Gesamtwirkung der eingesetzten Maßnahmen insbesondere von weiteren im Antriebsstrang befindlichen parasitären Impedanzen ab. Bevorzugt kann die Kapazität beispielsweise an eine Grenzfrequenz angepasst sein, oberhalb derer keine oder zumindest keine nennenswerten hochfrequenten Störströme mehr auftreten beziehungsweise erwartet werden. Der Koppelkondensator kann dabei beispielsweise durch eine elektrisch isolierende Schicht zwischen den Enden der Wellenabschnitte im Bereich der mechanischen Wirkverbindung gebildet sein. Auf diese Weise kann, insbesondere gegenüber einem Einsatz einer elektrisch isolierenden Kupplung, Gewicht und/oder benötigter Bauraum eingespart werden, wobei ferner auch ein Übertragen eines Drehmoments zwischen den Wellenabschnitten nicht oder zumindest nur unwesentlich beeinträchtig wird. Durch die geringen Anforderungen an Bauraum kann auch bereitgestellt werden, dass dieser Koppelkondensator ohne aufwendige konstruktive Änderungen nah an einer Quelle der Störströme, beispielsweise nah zur Elektromaschine, eingesetzt werden kann. Ein besonders frühzeitiges und damit effektives Vermindern hochfrequenter Störströme kann dadurch bereitgestellt werden.It is essential to the invention that the at least one interference-blocking element and / or the at least one element that deflects noise can be configured in different ways or as different measures. Thus, according to a first possibility, it may be provided according to the invention that the interference-blocking element comprises a decoupling capacitor electrically series-connected with the first shaft section and the second shaft section for capacitive decoupling of the first shaft section and the second shaft section. By the electrical series connection can be provided in a particularly simple manner that the two shaft sections are not directly connected to each other electrically conductive. Interference currents, which are designed as direct currents, can be safely avoided. By means of an embodiment of the decoupling capacitor with a low capacitance, a transmission of high-frequency interfering currents through the decoupling capacitor can also be suppressed, the intensity of the suppression increasing as the capacity of the decoupling capacitor decreases. In this case, this capacity, according to a function of the decoupling capacitor as a high-pass filter, preferably also be adapted to the expected frequencies of interference currents. In this case, an overall effect of the measures used depends in particular on further parasitic impedances located in the drive train. Preferably, the capacity may be adapted, for example, to a cutoff frequency above which no or at least no significant high-frequency interfering currents occur or are expected any more. The coupling capacitor can be formed, for example, by an electrically insulating layer between the ends of the shaft sections in the region of the mechanical active connection. In this way, weight and / or required installation space can be saved, in particular with respect to the use of an electrically insulating coupling, wherein furthermore also a transmission of a torque between the shaft sections is not impaired or at least only insignificantly impaired. Due to the low space requirements can also be provided that this coupling capacitor can be used without complex design changes close to a source of interference currents, for example, close to the electric machine. A particularly early and thus effective reduction of high-frequency interference currents can be provided thereby.
Eine zweite, alternative oder zusätzliche Möglichkeit sieht erfindungswesentlich vor, dass das störabführende Element einen elektrisch zwischen dem zweiten Wellenabschnitt und dem zweiten Erdungsabschnitt angeordneten Koppelkondensator für eine kapazitive Kopplung des zweiten Wellenabschnitts zum zweiten Erdungsabschnitt umfasst. Mit anderen Worten ist der Koppelkondensator elektrisch parallel zum zweiten Wellenabschnitt und zum zweiten Erdungsabschnitt geschaltet. Auf diese Weise kann besonders einfach bereitgestellt werden, dass zum einen der zweite Wellenabschnitt und der zweite Erdungsabschnitt gegeneinander elektrisch isoliert bleiben und zum anderen dennoch ein Ableiten von hochfrequenten Störströmen aus dem zweiten Wellenabschnitt zum zweiten Erdungsabschnitt ermöglicht werden kann. Dies ist, wie oben bereits beschrieben, durch die elektrischen Eigenschaften eines Kondensators ermöglicht, der Gleichstrom nicht weiterleitet, aber ein Weiterleiten von Wechselströmen ermöglicht, wobei das Weiterleiten umso effektiver ist, je höher die Frequenz des Störstroms ist. Somit werden hochfrequente Störströme durch einen derartigen Koppelkondensator besonders gut aus dem zweiten Wellenabschnitt in den zweiten Erdungsabschnitt abgeleitet. Bei einem Koppelkondensator ist es dabei vorteilhaft, dass dieser eine hohe Kapazität aufweist, da die Auskoppeleffektivität mit steigender Kapazität des Koppelkondensators ebenfalls zunimmt. Insbesondere kann durch einen erfindungsgemäßen Koppelkondensator ermöglicht werden, dass das Auskoppeln der Störströme ohne eine mechanische Berührung zwischen dem zweiten Wellenabschnitt und dem zweiten Erdungsabschnitt bereitgestellt werden kann. Insbesondere aufgrund der berührungslosen Funktionsweise der vorgeschlagenen kapazitiven Auskopplung kann, beispielsweise gegenüber einem Schleifkontakt gemäß dem Stand der Technik, ein verschleißfreier Betrieb ohne Wartungsaufwand bereitgestellt werden. Ebenso ist die vorgeschlagene Anordnung in ihrer prinzipiellen Funktionsweise resistent gegenüber Verschmutzungen mit Flüssigkeiten oder Fremdkörpern. Ein besonders gutes Ableiten bei gleichzeitiger geringer Wartungsanfälligkeit und langer Lebensdauer einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit durch diese Möglichkeit bereitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Lehre wird dabei nicht verlassen, wenn analog das störabführende Element einen elektrisch zwischen dem ersten Wellenabschnitt und dem ersten Erdungsabschnitt angeordneten Koppelkondensator für eine kapazitive Kopplung des ersten Wellenabschnitts zum ersten Erdungsabschnitt umfasst. So können sämtliche der oben beschriebenen Vorteile auch bei dieser Ausgestaltungsform bereitgestellt werden. A second, alternative or additional possibility provides for the invention that the disturbance-removing element comprises a coupling capacitor which is arranged electrically between the second shaft section and the second ground section for a capacitive coupling of the second shaft section to the second ground section. In other words, the coupling capacitor is electrically connected in parallel with the second shaft portion and the second ground portion. In this way, it can be provided in a particularly simple manner that, on the one hand, the second shaft section and the second ground section remain electrically insulated from one another and, on the other hand, a removal of high-frequency interference currents from the second shaft section to the second ground section can be made possible. This is, as already described above, made possible by the electrical properties of a capacitor that does not forward direct current, but allows a transfer of alternating currents, the forwarding is the more effective, the higher the frequency of the interference current. Thus, high-frequency interference currents are derived by such a coupling capacitor particularly well from the second shaft portion in the second grounding section. In a coupling capacitor, it is advantageous that this has a high capacity, since the coupling-out efficiency also increases with increasing capacity of the coupling capacitor. In particular, it can be made possible by a coupling capacitor according to the invention that the decoupling of the interference currents can be provided without mechanical contact between the second shaft section and the second ground section. In particular, due to the non-contact operation of the proposed capacitive coupling, for example, compared to a sliding contact according to the prior art, a wear-free operation can be provided without maintenance. Likewise, the proposed arrangement in its basic operation is resistant to contamination with liquids or foreign bodies. A particularly good derivation with simultaneous low maintenance susceptibility and long life of a device according to the invention can thus be provided by this possibility. The teaching according to the invention is not abandoned if, analogously, the disturbance-carrying element comprises a coupling capacitor which is arranged electrically between the first shaft section and the first ground section for a capacitive coupling of the first shaft section to the first ground section. Thus, all of the advantages described above can also be provided in this embodiment.
Gemäß einer dritten, ebenfalls alternativen oder zusätzlichen Möglichkeit kann erfindungswesentlich ferner vorgesehen sein, dass das störabführende Element einen elektrischen Hochfrequenzleiter umfasst, der elektrisch leitend zumindest abschnittsweise zwischen dem zweiten und dem ersten Erdungsabschnitt angeordnet ist. Bevorzugt erstreckt sich dabei der Hochfrequenzleiter über die gesamte Strecke zwischen dem zweiten und dem ersten Erdungsabschnitt und stellt somit bereits alleine eine elektrisch leitende Verbindung zwischen diesen Erdungsabschnitten dar. Dabei ist bevorzugt sicherzustellen, dass der Hochfrequenzleiter bei der Ableitung der Störströme nicht selbst zu einem abstrahlenden Element wird. Dadurch bildet sich für diese elektrisch leitend verbundenen Erdungsabschnitte ein gleiches Erdpotential aus. Ein Hochfrequenzleiter ist dabei erfindungsgemäß ein Leiter, der für ein Leiten von hochfrequenten Strömen besonders gut geeignet ist, beispielsweise durch sein Material und/oder seinen Aufbau. Auf diese Weise kann ein in den zweiten Erdungsabschnitt eingeleiteter hochfrequenter Störstrom besonders gut und effektiv in den ersten Erdungsabschnitt geleitet werden. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, da der erste Erdungsabschnitt ein Erdpotential der Elektromaschine darstellt und die Elektromaschine oftmals eine Quelle der hochfrequenten Störströme darstellt. Ein besonders gutes Zurückleiten und damit ein besonders effektives Ausgleichen der hochfrequenten Störströme kann somit durch einen Hochfrequenzleiter zwischen dem zweiten und dem ersten Erdungsabschnitt bereitgestellt werden.According to a third, likewise alternative or additional possibility, it can furthermore be provided according to the invention that the disturbance-carrying element comprises an electrical high-frequency conductor which is arranged in an electrically conductive manner at least in sections between the second and the first grounding section. In this case, the high-frequency conductor preferably extends over the entire distance between the second and the first grounding section and therefore already constitutes an electrically conductive connection between these grounding sections alone. It is preferable to ensure that the high-frequency conductor does not itself become a radiating element in the derivation of the interference currents becomes. As a result, an identical ground potential forms for these electrically connected grounding sections. A high-frequency conductor according to the invention is a conductor which is particularly well suited for conducting high-frequency currents, for example by its material and / or its construction. In this way, a high-frequency interference current introduced into the second grounding section can be conducted particularly well and effectively into the first grounding section. This is particularly advantageous in that the first grounding section represents a ground potential of the electric machine and the electric machine is often a source of the high-frequency interference currents. A particularly good feedback and thus a particularly effective compensation of the high-frequency interference currents can thus be provided by a high-frequency conductor between the second and the first grounding section.
Zusammenfassend kann durch jede der oben beschriebenen Möglichkeiten bereits einzeln eine Vermeidung von hochfrequenten Störströmen in einem Antriebsstrang bereitgestellt werden. Die Wirksamkeit von Einzelmaßnahmen richtet sich dabei nach den elektrischen Eigenschaften, insbesondere beispielsweise parasitäre Impedanzen, des restlichen Antriebsstrangs. Durch eine Kombination von zumindest zwei der beschriebenen Möglichkeiten kann eine Effektivität der Vermeidung weiter gesteigert werden.In summary, each of the possibilities described above can be used to individually prevent the occurrence of high-frequency interference currents in a drive train. The effectiveness of individual measures depends on the electrical properties, in particular, for example, parasitic impedances of the rest of the drive train. By combining at least two of the possibilities described, an effectiveness of the avoidance can be further increased.
So kann besonders bevorzugt bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zumindest einen Entkoppelkondensator und zumindest einen Koppelkondensator und zumindest einen Hochfrequenzleiter aufweist. Auf diese Weise kann bereitgestellt werden, dass jede der oben aufgeführten Möglichkeiten zur Vermeidung von hochfrequenten Störströmen in einem durch eine Elektromaschine angetriebenen Antriebsstrang verwendet wird. Sämtliche oben bereits beschriebenen Vorteile können somit gleichzeitig erzielt werden. So kann durch den Entkoppelkondensator eine Weiterleitung der hochfrequenten Störströme im Antriebsstrang besonders gut unterdrückt werden. Der Koppelkondensator kann ein besonders effektives Auskoppeln und Ableiten eines hochfrequenten Störstroms aus dem Antriebsstrang in den Erdungsabschnitt und damit in das Erdpotential ermöglichen, wobei der Hochfrequenzleiter im Anschluss den ausgekoppelten Störstrom besonders effektiv und ohne große Verluste zurück zur Elektromaschine und damit zumeist zur Quelle des Störstroms leiten kann. Eine Kombination aller durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung bereitstellbaren möglichen Maßnahmen stellt somit eine besonders gute und effektive Verminderung von hochfrequenten Störströmen in einem durch eine Elektromaschine angetriebenen Antriebsstrang dar. Thus, it can be particularly preferred in a device according to the invention that the device has at least one decoupling capacitor and at least one coupling capacitor and at least one high-frequency conductor. In this way, it can be provided that any of the above-mentioned possibilities for avoiding high-frequency interference currents in a drive train driven by an electric machine is used. All the advantages already described above can thus be achieved simultaneously. Thus, a decoupling of the high-frequency interference currents in the drive train can be suppressed by the decoupling capacitor. The coupling capacitor can allow a particularly effective decoupling and dissipating a high-frequency interference current from the drive train in the grounding section and thus in the ground potential, the high-frequency conductor in the connection the decoupled disturbance current particularly effectively and without large losses back to the electric machine and thus usually lead to the source of interference current can. A combination of all possible measures which can be provided by a device according to the invention thus represents a particularly good and effective reduction of high-frequency interference currents in a drive train driven by an electric machine.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass der Entkoppelkondensator eine Kapazität von kleiner als ca. 10nF, bevorzugt von kleiner als ca. 1nF aufweist. Wie oben bereits ausgeführt ist die Wirksamkeit des Entkoppelkondensators umso größer, je kleiner dessen Kapazität ist. Beliebig kleine Kapazitäten sind jedoch oftmals nur unter großem Aufwand oder sogar überhaupt nicht bereitstellbar. Es ist davon auszugehen, dass bei einer Kapazität kleiner als ca. 10nF, bevorzugt kleiner als ca. 1nF, für die in Fahrzeugen am häufigsten vorkommenden Frequenzen der auftretenden Störströme bereits eine zumeist ausreichende Verhinderung einer Weiterleitung von hochfrequenten Störströmen im Antriebsstrang und somit eine elektrische Entkopplung des ersten Wellenabschnitts und des zweiten Wellenabschnitts bezüglich der hochfrequenten Störströme erreicht werden kann. Diese Werte stellen somit bevorzugte Werte für eine Kapazität des Entkoppelkondensators dar, da sie zum einen die erfindungsgemäße Verminderung der hochfrequenten Störströme bereitstellen und zum anderen noch ohne zu großen Aufwand herstellbar sind.Furthermore, it can be provided in a device according to the invention that the decoupling capacitor has a capacity of less than about 10nF, preferably less than about 1nF. As already stated above, the effectiveness of the decoupling capacitor is greater, the smaller its capacitance. However, arbitrarily small capacities are often only available at great expense or even not at all. It can be assumed that with a capacity of less than about 10 nF, preferably less than about 1 nF, for the frequencies occurring most frequently in vehicles the interference currents already present a sufficient prevention of transmission of high-frequency interference currents in the drive train and thus an electrical decoupling of the first shaft section and the second shaft section with respect to the high-frequency interference currents can be achieved. These values thus represent preferred values for a capacity of the decoupling capacitor, since on the one hand they provide the reduction according to the invention of the high-frequency interference currents and on the other hand they can still be produced without too great effort.
Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Koppelkondensator eine Kapazität von größer als ca. 10nF, bevorzugt von größer als ca. 20nF aufweist. Wie oben bereits ausgeführt ist die Wirksamkeit des Koppelkondensators umso größer, je größer dessen Kapazität ist. Beliebig große Kapazitäten sind jedoch oftmals nur unter großem Aufwand oder sogar überhaupt nicht bereitstellbar. Es hat sich dabei herausgestellt, dass bei einer Kapazität größer als ca. 10nF, bevorzugt größer als ca. 20nF, für die in Fahrzeugen am häufigsten vorkommenden Frequenzen der auftretenden Störströme bereits eine zumeist ausreichende Ableitung von hochfrequenten Störströmen vom zweiten Wellenabschnitt in den zweiten Erdungsabschnitt und somit eine elektrische Auskopplung der hochfrequenten Störströme aus dem zweiten Wellenabschnitt erreicht werden kann. Diese Werte stellen somit bevorzugte Werte für eine Kapazität des Koppelkondensators dar, da sie zum einen die erfindungsgemäße Verminderung der hochfrequenten Störströme bereitstellen und zum anderen noch ohne zu großen Aufwand herstellbar sind.In addition, a device according to the invention can be designed such that the coupling capacitor has a capacity of greater than about 10 nF, preferably greater than about 20 nF. As already stated above, the greater the capacity of the coupling capacitor, the greater its effectiveness. However, arbitrarily large capacities are often only available at great expense or even not at all. It has been found that at a capacity greater than about 10nF, preferably greater than about 20nF, for the frequencies occurring in vehicles most frequently occurring interference currents already a mostly sufficient dissipation of high-frequency noise from the second wave section in the second ground section and Thus, an electrical coupling of the high-frequency interference currents from the second shaft section can be achieved. These values thus represent preferred values for a capacitance of the coupling capacitor, since on the one hand they provide the reduction according to the invention of the high-frequency interference currents and on the other hand they can still be produced without too much effort.
Besonders bevorzugt kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Kapazität des Entkoppelkondensators kleiner, insbesondere zumindest ca. zehnmal kleiner, bevorzugt zumindest ca. zwanzigmal kleiner, ist als die Kapazität des Koppelkondensators. In einer Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, in der sowohl ein Entkoppelkondensator als auch ein Koppelkondensator vorhanden sind, bilden diese einen, insbesondere komplexen, Spannungsteiler, durch den die Störströme beispielsweise auf den zweiten Wellenabschnitt und den zweiten Erdungsabschnitt aufgeteilt werden. Durch den insbesondere doppelten Einsatz von Kondensatoren, nämlich dem Koppelkondensator und dem Entkoppelkondensator, kann dabei ermöglicht werden, dass dieser Spannungsteiler eine zumindest im Wesentlichen frequenzunabhängige Charakteristik aufweist, insbesondere dann, wenn die Impedanzen der ergriffenen Maßnahmen gegenüber den restlichen, im Antriebsstrang vorhandenen Impedanzen, dominieren. Dabei ist es vorteilhaft, insbesondere hochfrequente Anteile der Störströme durch diesen Spannungsteiler aus dem Antriebsstrang auszuleiten und in den zweiten Erdungsabschnitt einzuspeisen. Dies kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, dass die Kapazität des Entkoppelkondensators kleiner, insbesondere zumindest ca. zehnmal kleiner, bevorzugt zumindest ca. zwanzigmal kleiner, ist als die Kapazität des Koppelkondensators. So kann beispielsweise bereits bei einer doppelt so großen Kapazität des Koppelkondensators im Vergleich zum Entkoppelkondensator ein Spannungspotential des Störstroms im Antriebsstrang nach der Auskopplung durch den Koppelkondensator um etwa einen Faktor drei gesenkt werden. Bei einer zwanzigmal so großen Kapazität des Koppelkondensators im Vergleich zum Entkoppelkondensator steigt dieser Faktor bereits auf einen Wert von ca. 21. Insgesamt kann somit ein besonders gutes und effektives Ausleiten und damit Vermindern der hochfrequenten Störströme im Antriebsstrang bereitgestellt werden. Particularly preferably, it can be provided in a device according to the invention that the capacitance of the decoupling capacitor is smaller, in particular at least approximately ten times smaller, preferably at least approximately twenty times smaller, than the capacitance of the coupling capacitor. In one embodiment of a device according to the invention, in which both a decoupling capacitor and a coupling capacitor are present, these form a, in particular complex, voltage divider, by which the interference currents are split, for example, to the second shaft section and the second ground section. The particular double use of capacitors, namely the coupling capacitor and the decoupling capacitor, can thereby make it possible for this voltage divider to have an at least substantially frequency-independent characteristic, in particular if the impedances of the measures taken dominate over the remaining impedances present in the drive train , It is advantageous, in particular, to discharge high-frequency portions of the interference currents through this voltage divider from the drive train and to feed it into the second grounding section. This can be achieved according to the invention in that the capacitance of the decoupling capacitor is smaller, in particular at least approximately ten times smaller, preferably at least approximately twenty times smaller, than the capacitance of the coupling capacitor. For example, it can already be twice as big Capacitance of the coupling capacitor compared to the decoupling capacitor, a voltage potential of the noise current in the drive train after decoupling by the coupling capacitor can be reduced by about a factor of three. With a capacity of the coupling capacitor that is twenty times greater in comparison to the decoupling capacitor, this factor already increases to a value of approximately 21. Overall, it is thus possible to provide a particularly good and effective discharge and thus reduction of the high-frequency interference currents in the drive train.
Ferner kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Entkoppelkondensator durch eine elektrisch nichtleitende Beschichtung zumindest eines der an der mechanischen Wirkverbindung beteiligten Enden des ersten Wellenabschnitts oder des zweiten Wellenabschnitts gebildet ist. Wie oben bereits beschrieben sind die Wellenabschnitte zumeist aus einem Metallmaterial und insbesondere elektrisch leitfähig ausgebildet. Durch die mechanische Wirkverbindung kann eine Übertragung von Drehmomenten zwischen den Wellenabschnitten ermöglicht werden. Dafür sind die an der mechanischen Wirkverbindung beteiligten Enden Wellenabschnitte zumeist formschlüssig aneinander angeordnet, beispielsweise in einer Steckverzahnung. Durch diesen Formschluss berühren sich die Wellenabschnitte, so dass sich auch eine elektrische Leitfähigkeit zwischen den Wellenabschnitten ausbildet. Durch eine elektrisch nichtleitende Beschichtung zumindest eines der an der mechanischen Wirkverbindung beteiligten Enden kann diese direkte Leitung von elektrischer Ladung vom ersten zum zweiten Wellenabschnitt oder umgekehrt verhindert werden. Dafür kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die elektrisch nichtleitende Beschichtung einen gesamten Abschnitt des Endes des entsprechenden Wellenabschnitts abdeckt. Neben der direkten elektrischen Isolierung der beiden Wellenabschnitte gegeneinander wird durch diese elektrisch nichtleitende Beschichtung zusammen mit den beiden an der mechanischen Wirkverbindung beteiligten Enden der Wellenabschnitte ein Kondensator ausgebildet, der mit den beiden Wellenabschnitten in Serie geschaltet ist und somit einen Entkoppelkondensator im Sinne der Erfindung darstellt. Zusätzliche Bauelemente zur Bereitstellung des Entkoppelkondensators können so vermieden werden. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf diese Weise somit besonders einfach und insbesondere kompakt aufgebaut sein. Ferner kann durch die elektrisch nichtleitende Beschichtung auch eine Korrosion der an der mechanischen Wirkverbindung beteiligten Enden des ersten Wellenabschnitts oder des zweiten Wellenabschnitts, die wie oben ausgeführt oftmals aus einem Metallmaterial gebildet sind, verhindert oder zumindest deutlich eingeschränkt werden. Furthermore, a device according to the invention can be designed such that the decoupling capacitor is formed by an electrically non-conductive coating of at least one of the ends of the first shaft section or the second shaft section involved in the mechanical operative connection. As already described above, the shaft sections are usually formed of a metal material and in particular electrically conductive. Due to the mechanical operative connection, a transmission of torques between the shaft sections can be made possible. For this, the ends involved in the mechanical active connection shaft sections are usually arranged in a form-fitting manner to each other, for example in a spline. Through this positive fit, the shaft sections touch, so that also forms an electrical conductivity between the shaft sections. By means of an electrically non-conductive coating of at least one of the ends involved in the mechanical operative connection, this direct conduction of electrical charge from the first to the second shaft section or vice versa can be prevented. For this purpose, it can be particularly preferably provided that the electrically non-conductive coating covers an entire section of the end of the corresponding shaft section. In addition to the direct electrical insulation of the two shaft sections against each other, a capacitor is formed by this electrically non-conductive coating together with the two ends of the shaft portions involved in the mechanical operative connection, which is connected in series with the two shaft sections and thus represents a decoupling capacitor in the context of the invention. Additional components for providing the decoupling capacitor can be avoided. A device according to the invention can thus be constructed particularly simply and in particular compactly in this way. Furthermore, corrosion of the ends of the first shaft section or of the second shaft section, which are often formed from a metal material, as explained above, can also be prevented or at least significantly restricted by the electrically non-conductive coating.
Bevorzugt kann gemäß einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass das zumindest eine an der mechanischen Wirkverbindung beteiligte Ende des ersten Wellenabschnitts oder des zweiten Wellenabschnitts zur Bildung der elektrisch nichtleitenden Beschichtung phosphatiert ist. Bei einer derartigen Phosphatierung wird auf der behandelten Oberfläche des an der mechanischen Wirkverbindung beteiligten Endes eine Konversionsschicht aus fest haftenden Metallphosphaten gebildet. Diese Konversionsschicht bildet sich dabei bevorzugt direkt im Material des Wellenabschnitts, so dass ein Aufbringen eines zusätzlichen Werkstoffs zur Bildung der Beschichtung vermieden werden kann. Die Herstellung eines Antriebsstrangs, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, kann dadurch vereinfacht werden. Auch ist eine derartige phosphatiere Oberfläche, neben ihrer Eigenschaft der elektrischen Isolierung, auch besonders verschleißfest. Dadurch kann bereitgestellt werden, dass die mechanische Wirkverbindung, die durch die beiden Enden der Wellenabschnitte gebildet ist, insbesondere im Vergleich zu einer Beschichtung mit einem Kunststoffmaterial, besonders wartungsfreundlich und langlebig ist. According to a further development of a device according to the invention, it can preferably be provided that the at least one end of the first shaft section or of the second shaft section involved in the mechanical operative connection is phosphated to form the electrically non-conductive coating. In such phosphating, a conversion layer of firmly adhering metal phosphates is formed on the treated surface of the end involved in the mechanical active compound. This conversion layer preferably forms directly in the material of the shaft section, so that application of an additional material to form the coating can be avoided. The production of a drive train, which is equipped with a device according to the invention, can be simplified thereby. Also, such phosphatiere surface, in addition to their property of electrical insulation, also particularly wear-resistant. It can thereby be provided that the mechanical operative connection, which is formed by the two ends of the shaft sections, in particular in comparison to a coating with a plastic material, is particularly easy to maintain and durable.
Darüber hinaus kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Koppelkondensator durch einen Drehkondensator mit zumindest einem Scheibenpaar gebildet ist, wobei eine erste Scheibe des Scheibenpaars elektrisch und mechanisch mit dem zweiten Wellenabschnitt und eine zweite Scheibe des Scheibenpaars elektrisch und mechanisch mit dem zweiten Erdungsabschnitt verbunden ist. Durch diese Anordnung der beiden Scheiben des Scheibenpaares, die jeweils auch selbst elektrisch leitend sind, wird ein kapazitives Verhalten bereitgestellt, wodurch der Koppelkondensator einer erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders einfach und kompakt ausgebildet werden kann. Die Kapazität eines derartigen Drehkondensators wird dabei durch die Fläche, auf der sich die Scheiben des Scheibenpaars überlappen, und durch deren Abstand zueinander bestimmt. Durch ein Vorhandensein von mehreren Scheibenpaaren kann darüber hinaus besonders einfach eine Vergrößerung der Kapazität des gebildeten Drehkondensators bereitgestellt werden. Insbesondere im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die Schleifkontakte und/oder leitende Lagervorrichtungen umfassen, kann durch einen erfindungsgemäßen Koppelkondensator, der als Drehkondensator ausgebildet ist, ein berührungsloses und damit verschleißfreies Abführen beziehungsweise Ausleiten hochfrequenter Störströme aus dem Antriebsstrang in den Erdungsabschnitt bereitgestellt werden. Auch auf diese Weise kann eine Steigerung einer Lebensdauer und eine Senkung einer Wartungsanfälligkeit eines Antriebsstrangs, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, ermöglicht werden. In addition, a device according to the invention can be designed such that the coupling capacitor is formed by a variable capacitor with at least one pair of disks, wherein a first disk of the disk pair electrically and mechanically electrically and mechanically connected to the second shaft portion and a second disc of the disk pair electrically and mechanically connected to the second ground portion is. As a result of this arrangement of the two disks of the disk pair, which in each case are themselves also electrically conductive, a capacitive behavior is provided whereby the coupling capacitor of a device according to the invention can be made particularly simple and compact. The capacity of such a rotary capacitor is determined by the area on which the discs of the disc pair overlap, and by their distance from each other. Moreover, due to the presence of several pairs of disks, it is particularly easy to provide an increase in the capacitance of the rotary condenser formed. In particular, in comparison to the known from the prior art solutions comprising sliding contacts and / or conductive storage devices, by a coupling capacitor according to the invention, which is designed as a variable capacitor, a contactless and thus wear-free dissipation or discharge high-frequency interference currents from the drive train in the grounding section to be provided. Also in this way, an increase in service life and a reduction in maintenance of a powertrain, which is equipped with a device according to the invention, can be made possible.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass der elektrische Hochfrequenzleiter eine HF-Litze aufweist, insbesondere als eine HF-Litze ausgebildet ist. Durch einen Hochfrequenzleiter werden erfindungsgemäß der erste und der zweite Erdungsabschnitt miteinander elektrisch leitend verbunden. Ein durchgehendes, gemeinsames Erdpotential kann dadurch bereitgestellt werden. Bevorzugt können die Erdungsabschnitte dabei als Gehäuse beziehungsweise Gehäuseelemente der einzelnen Elemente des Antriebsstrangs, der mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, ausgebildet sein. Ein Hochfrequenzleiter im Sinne der Erfindung ist dabei insbesondere ein Leiter, der für ein Leiten hochfrequenter Ströme besonders geeignet ist. HF-Litzen bestehen aus einer Vielzahl einzelner Litzen, die jeweils gegeneinander elektrisch isoliert und zueinander elektrisch parallel geschaltet sind. Ferner sind diese einzelnen Litzen zur Bildung der HF-Litze zumeist derart miteinander verflochten, dass im Mittel jede einzelne Litze möglichst jede Stelle im Gesamtquerschnitt der HF-Litze gleich oft einnimmt. Nachteilige Effekte für ein Leiten hochfrequenter Ströme, wie beispielsweise der sogenannte Skin-Effekt, die bei einem einzelnen, massiven Leitung auftreten können, können dadurch vermieden oder zumindest deutlich abgeschwächt werden. Durch eine HF-Litze kann somit besonders einfach ein Hochfrequenzleiter gemäß der Erfindung bereitgestellt werden.Furthermore, it can be provided in a device according to the invention that the electrical high-frequency conductor has an HF strand, in particular as an RF strand is formed. By a high-frequency conductor according to the invention, the first and the second grounding section are electrically connected to each other. A continuous, common ground potential can be provided thereby. In this case, the earthing sections can preferably be designed as housing or housing elements of the individual elements of the drive train, which is equipped with a device according to the invention. A high-frequency conductor according to the invention is in particular a conductor which is particularly suitable for conducting high-frequency currents. HF strands consist of a multiplicity of individual strands, which are each electrically insulated from one another and connected in parallel with each other electrically. Furthermore, these individual strands to form the RF strand are usually intertwined with each other such that on average each individual strand occupies as many places as possible in the overall cross section of the HF strand. Adverse effects for conducting high-frequency currents, such as the so-called skin effect, which can occur in a single, massive line can be avoided or at least significantly mitigated. By means of an HF strand, a high-frequency conductor according to the invention can thus be provided in a particularly simple manner.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug mit einer Elektromaschine und einem zumindest durch die Elektromaschine angetriebenen Antriebsstrang, aufweisend eine Vorrichtung zum Vermindern hochfrequenter Störströme im Antriebsstrang des Fahrzeugs. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist. Dementsprechend bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert worden sind. According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a vehicle having an electric machine and a drive train driven at least by the electric machine, comprising a device for reducing high-frequency interference currents in the drive train of the vehicle. An inventive vehicle is characterized in that the device is designed according to the first aspect of the invention. Accordingly, a vehicle according to the invention brings the same advantages as have been explained in detail with reference to a device according to the invention according to the first aspect of the invention.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den einzelnen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen schematisch: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, embodiments of the invention are described in detail. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination. Elements with the same function and mode of operation are provided with the same reference numerals in the individual figures. They show schematically:
In
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung
In
Die
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung contraption
- 22
- Fahrzeug vehicle
- 1010
- Antriebsstrang powertrain
- 1111
- erster Wellenabschnitt first shaft section
- 1212
- Ende The End
- 1313
- zweiter Wellenabschnitt second shaft section
- 1414
- Ende The End
- 1515
- zweiter Erdungsabschnitt second earthing section
- 2020
- Elektromaschine electric machine
- 2121
- erster Erdungsabschnitt first earthing section
- 3030
- störblockierendes Element interference-blocking element
- 3131
- Entkoppelkondensator decoupling
- 3232
- Beschichtung coating
- 4040
- störabführendes Element disturbance-leading element
- 4141
- Koppelkondensator coupling capacitor
- 4242
- Drehkondensator variable capacitor
- 4343
- Scheibenpaar disk pair
- 4444
- erste Scheibe first disc
- 4545
- zweite Scheibe second disc
- 4646
- Hochfrequenzleiter High frequency circuit
- 5050
- Batterie battery
- 5151
- Leistungselektronik power electronics
- 5252
- Verbrennungsmotor internal combustion engine
- 5353
- Kupplung clutch
- 5454
- Getriebe transmission
- 5555
- Differential differential
- 5656
- Lagervorrichtung bearing device
- 5757
- Antriebsrad drive wheel
- 5858
- Radaufhängung Arm
- 6060
- Gleichstromleiter DC conductor
- 6161
- Phasenleiter phase conductor
- 7070
- Erdpotential ground
- 8080
- Amplitudengang (ohne erfindungsgemäße Vorrichtung) Amplitude response (without device according to the invention)
- 8181
- Amplitudengang (mit erfindungsgemäße Vorrichtung) Amplitude response (with device according to the invention)
- 9090
- Phasengang (ohne erfindungsgemäße Vorrichtung) Phase response (without device according to the invention)
- 9191
- Phasengang (mit erfindungsgemäße Vorrichtung) Phase response (with device according to the invention)
- 100100
- Störstrom Interference current
- 101101
- Potentialdifferenz (vor erfindungsgemäßer Vorrichtung) Potential difference (before device according to the invention)
- 102102
- Potentialdifferenz (nach erfindungsgemäßer Vorrichtung) Potential difference (according to the device according to the invention)
- 103103
- Abstrahlung radiation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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