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Die Erfindung betrifft eine Elektromotorbaugruppe, umfassend wenigstens eine elektrische Maschine mit einem zumindest mittelbar an einem Gehäuse stationär festgelegten Stator und einem relativ dazu drehantreibbaren Rotor, sowie eine dazugehörige Leistungselektronik.
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Elektromotoren oder Elektromotorbaugruppen werden im Automobilbereich in E-Achssystemen eingesetzt, um das Fahrzeug ganz oder teilweise elektrisch anzutreiben. Die Elektromotoren werden in der Regel von einem im Fahrzeug integrierten Batterie-Modul durch Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ oder HVDC, im Englischen „High-Voltage-Direct-Current“) mit elektrischer Energie versorgt. Die HVDC-Verbindung zwischen dem Batterie-Modul und der Steuereinheit der Elektromotorbaugruppe unterliegt dabei engen konstruktionsbedingten Bauraumgrenzen. Die HVDC-Leitung zur Verbindung des Batterie-Moduls mit der Steuereinheit des Elektromotors weist anwendungsbedingt einen vergleichsweise großen Leitungsquerschnitt auf, der einen großen Bauraumbedarf aufgrund eines hohen minimalen Biegeradius des Kabels zur Folge hat. Der Anschluss des Kabels an die Steuereinheit erfolgt, je nach Ausbildung und Anordnung des Batterie-Moduls und/oder des Elektromotorgehäuses, mittels mindestens einer Steckerverbindung, wobei als Schnittstelle zwischen Kabel und Steuereinheit eine an der Steuereinheit vormontierte Steckerbuchse dient, die direkt an der Leistungselektronik der Steuereinheit angebracht ist. Dabei wird das Kabel ausgehend von der Batterie üblicherweise zumindest abschnittsweise um die Außenfläche des Gehäuses des Elektromotors bis zur Schnittstelle mit der Steuereinheit geführt.
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Die Steuereinheit ist zur Steuerung einer elektrischen Maschine der Elektromotorbaugruppe vorgesehen und mittels einer Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung (HWÜ oder HVAC, im Englischen „High-Voltage-Alternating-Current“) mit der elektrischen Maschine verbunden, wobei die Schnittstelle zwischen der Steuereinheit und der elektrischen Maschine am Gehäuse der Elektromotorbaugruppe angeordnet ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine kompaktbauende Elektromotorbaugruppe bereitzustellen, wobei insbesondere Schnittstellen zwischen einem einer elektrischen Maschine und einer Leistungselektronik sowie zwischen einem Batterie-Modul und der Leistungselektronik der Elektromotorbaugruppe reduziert werden sollen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Eine erfindungsgemäße Elektromotorbaugruppe umfasst mindestens eine in einem Gehäuse angeordnete elektrische Maschine sowie eine mit der jeweiligen elektrischen Maschine verbundene Leistungselektronik, wobei die jeweilige Leistungselektronik zumindest mittelbar über eine am Gehäuse ausgebildete erste Anschlussstelle mit der jeweiligen elektrischen Maschine verbunden ist, wobei die jeweilige Leistungselektronik ferner zumindest mittelbar über eine am Gehäuse ausgebildete zweite Anschlussstelle mit einer jeweiligen im Gehäuse integrierten Stromschiene verbunden ist, wobei die jeweilige Stromschiene zumindest mittelbar mit einer Zuleitung eines Batterie-Moduls zur elektrischen Versorgung der Leistungselektronik verbunden ist, und wobei die beiden Anschlussstellen in einer gemeinsamen Schnittstelle am Gehäuse angeordnet sind. Die Elektromotorbaugruppe ist Teil eines E-Achssystems und dazu eingerichtet, eine Achse eines Fahrzeugs, wie beispielsweise eines PKW, LKW oder NKW zumindest mittelbar anzutreiben. Dazu kann die jeweilige elektrische Maschine der Elektromotorbaugruppe wenigstens eine Abtriebswelle zum Antrieb eines jeweiligen Rades des Fahrzeugs drehantreiben. Die jeweilige elektrische Maschine weist einen zumindest mittelbar am Gehäuse stationär festgelegten Stator und einen relativ dazu drehantreibbaren Rotor auf, wobei die jeweilige elektrische Maschine zumindest mittelbar mit der dazugehörigen Leistungselektronik steuerungstechnisch verbunden ist.
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Durch Anordnung bzw. Integration der Stromschiene in dem Gehäuse sowie der Zusammenführung der Anschlussstellen in einer gemeinsamen Schnittstelle wird eine hochintegrierte Elektromotorbaugruppe erreicht. Zum einen erfolgt durch die innerhalb des Gehäuses angeordnete Stromschiene die elektrische Versorgung der jeweilige Leistungselektronik über die am Gehäuse ausgebildete erste Anschlussstelle. Zum anderen erfolgt die Steuerung und Bestromung der jeweiligen elektrischen Maschine über die ebenfalls am Gehäuse und im Bereich der ersten Anschlussstelle ausgebildete zweite Anschlussstelle. Die Zusammenführung der beiden Anschlussstellen in einer einheitlichen Schnittstelle realisiert insbesondere eine kompakte Bauweise der Elektromotorbaugruppe, wobei die beiden Anschlussstellen integral, das heißt an einem gemeinsamen Bereich des Gehäuses bzw. an einer gemeinsamen Schnittstelle zwischen dem Gehäuse und der Leistungselektronik zusammengeführt werden. Anders gesagt werden die Leitungen zur elektrischen Versorgung der Leistungselektronik bzw. zur elektrischen Versorgung der elektrischen Maschine an einem gemeinsamen Punkt des Gehäuses durch das Gehäuse hindurchgeführt bzw. über die Schnittstelle am Gehäuse miteinander verbunden. Dies spart zum einen Bauraum ein, da auf aufwendige Leitungsführung, die beispielsweise um das Gehäuse herumgeführt werden muss, verzichtet werden kann. Zum anderen wird die Abdichtung des Systems vereinfacht. Ferner können die elektrischen Leitungen oder Kabel kürzer ausgebildet werden. Dies reduziert das Gesamtgewicht der Elektromotorbaugruppe. Die erfindungsgemäße Elektromotorbaugruppe ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Gehäuse der Elektromotorbaugruppe räumlich zwischen der jeweiligen Leistungselektronik und dem Batterie-Modul angeordnet ist. Die jeweilige Leistungselektronik (im Englischen „Power Electronic“) ist als Steuerungseinheit ausgebildet, welche die jeweilige elektrische Maschine der Elektromotorbaugruppe steuert bzw. regelt.
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Der Stator der jeweiligen elektrischen Maschine ist bevorzugt zumindest mittelbar stationär an einem Gehäusedeckel des Gehäuses fixiert und stützt sich im Wesentlichen radial daran ab. Auch eine axiale Abstützung ist möglich. Bei einer Montage der Elektromotorbaugruppe wird die elektrische Maschine zusammen mit der jeweiligen Stromschiene am Gehäusedeckel befestigt, wobei der Gehäusedeckel inklusive der elektrischen Maschine und der Stromschiene anschließend am Gehäuse befestigt werden. Das Gehäuse ist bevorzugt dazu ausgebildet, die jeweilige elektrische Maschine im Wesentlichen axial aufzunehmen. Anders gesagt wird bei einer Montage der Elektromotorbaugruppe die elektrische Maschine axial in das Gehäuse eingesetzt. Zudem wird die elektrische Maschine von dem Gehäuse auch radial aufgenommen. Insbesondere nach einer Montage der elektrischen Maschine stützt sich der Stator zumindest mittelbar radial am Gehäuse ab. Der Gehäusedeckel ist folglich Teil des Gehäuses und begrenzt die Elektromotorbaugruppe zusammen mit dem Gehäuse räumlich.
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Der Rotor der jeweiligen elektrischen Maschine ist bevorzugt radial innerhalb des Stators angeordnet und ist dazu vorgesehen, wenigstens eine Abtriebswelle des Achssystems zumindest mittelbar anzutreiben. Die Abtriebswelle kann ferner über ein Getriebe mit einer mit einem Rad wirkverbundenen Welle verbunden sein, um das jeweilige Rad mit einer Drehzahl drehanzutreiben. Auch eine Anordnung, bei der der Stator radial innerhalb des Rotors angeordnet ist, ist ebenfalls denkbar.
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Batteriemodulseitig ist die Stromschiene über eine jeweilige Steckerbuchse mit der Zuleitung des Batterie-Moduls verbunden. Die Steckerbuchse ist am Gehäuse derart angeordnet, dass zum einen die Stromschiene daran befestigt werden kann und zum anderen der Stecker der jeweiligen Zuleitung des Batterie-Moduls, ohne unerwünschte Zugspannungen auf das Kabel zu geben sowie ohne das Kabel zu knicken, in die jeweilige Steckerbuchse eingesteckt werden kann. Insbesondere weist das Gehäuse eine Ausnehmung zur Aufnahme der jeweiligen Steckerbuchse auf. Damit wird ein fester Sitz der Steckerbuchse am Gehäuse erreicht, wobei die jeweilige Steckerbuchse zusätzlich beispielsweise mittels Fixiermittel und/oder Schraub- oder Clipverbindung am Gehäuse fixiert sowie demontierbar angeordnet werden kann.
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Vorzugsweise ist die jeweilige Leistungselektronik über eine jeweilige erste elektrische Versorgungsleitung mit der ersten Anschlussstelle verbunden. Insbesondere ist die erste elektrische Versorgungsleitung zur Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung (HVAC- bzw. HWÜ-Leitung) ausgebildet. Mithin handelt es sich bei der ersten elektrischen Versorgungsleitung um eine Hochspannungs-Wechselstrom-Leitung.
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Ferner bevorzugt ist die jeweilige Leistungselektronik über eine jeweilige zweite elektrische Versorgungsleitung mit der zweiten Anschlussstelle verbunden. Insbesondere sind die jeweilige Stromschiene sowie die zweite elektrische Versorgungsleitung als Busbar-Leitung zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HVDC- bzw. HGÜ-Leitung) ausgebildet. Die jeweilige Stromschiene ist beispielsweise als metallisches Stanzbiegeteil ausgebildet, das aus einem oder mehreren gestanzten und/oder gebogenen sowie zusammengefügten Blechen besteht, wobei die jeweilige Stromschiene mittels einer darin geführten Stromleitung die elektrische Verbindung zwischen der Schnittstelle zur Leistungselektronik und einer weiteren Schnittstelle zur Zuleitung des Batterie-Moduls bildet. Die jeweilige Stromschiene weist insbesondere einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, sodass insbesondere im Vergleich zu einem kreisrunden Kabelquerschnitt eine dichtere Packung und somit eine kompakte Leitungsführung erreicht wird. Anders gesagt wird der Volumenfüllgrad durch die im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform der Stromschiene erhöht.
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Die jeweilige Stromschiene ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie an einer zumindest abschnittsweise komplementär dazu ausgebildeten Innenmantelfläche des Gehäuses oder des Gehäusedeckels zur Anlage kommt. Die jeweilige Stromschiene ist dazu im Wesentlichen rechteckig ausgebildet, wobei die Form der Stromschiene beliebig an die räumlichen Gegebenheiten innerhalb des Gehäuses angepasst werden kann. Anders gesagt wird die Stromschiene platzsparend und kompakt im Gehäuse angeordnet. Vorzugsweise kommt die jeweilige Stromschiene über ihre gesamte Länge an der komplementär dazu ausgebildeten Innenmantelfläche des Gehäuses zur Anlage.
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Durch Anordnung der jeweiligen Stromschiene innerhalb des Gehäuses bzw. des Gehäusedeckels kann zudem ein EMV-Schutz, das heißt ein Schutz der elektrischen Leitung vor elektromagnetischen Einflüssen durch das im Wesentlichen metallisch ausgebildete Gehäuse realisiert werden. Mit anderen Worten ist das Gehäuse vorzugsweise zur Realisierung eines EMV-Schutzes vorgesehen. Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die zweite elektrische Versorgungsleitung einen EMV-Filter umfasst, um elektromagnetische Einflüsse auf die HVDC- bzw. HGÜ-Leitung zu reduzieren.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zwischen dem Gehäuse und der jeweiligen Leistungselektronik ein Dichtelement zur Abdichtung der Schnittstelle angeordnet ist. Das Dichtelement dient dazu, die Anschlussstellen vor äußeren Einflüssen, wie Temperatur, Feuchtigkeit, etc. zu schützen. Vorteilhaft ist, dass durch die Zusammenführung aller Anschlüsse in eine Schnittstelle die Dichtflächen der Elektromotorbaugruppe reduziert werden.
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Die beiden Anschlussstellen weisen eine oder mehrere Anschlusspunkte bzw. Stecker auf, die am Gehäuse zur Aufnahme der jeweiligen Versorgungsleitung ausgebildet sind. So kann die Zuleitung des Batterie-Moduls beispielsweise aus einer Positivleitung und einer Negativleitung bestehen, wobei die Positivleitung und die Negativleitung jeweils über einen eigenen Anschlusspunkt der zweiten Anschlussstelle an die dazugehörige zweite Versorgungsleitung angeschlossen werden. Infolgedessen kann sich jede Anschlussstelle in Abhängigkeit der Anwendung und der gewünschten Funktionen aus einem oder mehreren Anschlusspunkten zusammensetzen, die beispielsweise als Steck- oder Schraubverbindung ausgebildet sein können und alle gemeinsam an einer Dichtfläche zwischen dem Gehäuse und der jeweiligen Leistungselektronik zusammengeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass die Montage der Elektromotorbaugruppe vereinfacht wird, da der Anschluss der jeweiligen Leistungselektronik an das Gehäuse, oder umgekehrt, an nur einer Stelle bzw. an einer einheitlichen Schnittstelle erfolgt. Ferner werden Dichtflächen reduziert, sodass die Anschlussstellen besser vor äußeren Einflüssen geschützt sind. Es handelt sich somit um eine hochintegrale Lösung, die unabhängig davon ist, ob nur eine oder mehrere Leistungselektroniken an das Gehäuse angeschlossen werden. Anders gesagt können auch im Fall mehrerer Leistungselektroniken die Anschlüsse der Versorgungsleitungen an das Gehäuse in einer gemeinsamen Schnittstelle erfolgen. Ferner ist denkbar, als Anschlusspunkte bzw. Stecker gleich auszubilden, um die Montage bzw. Demontage zusätzlich zu vereinfachen und die Komplexität der Schnittstelle zu reduzieren.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass das Gehäuse dazu ausgebildet ist, einen Aktuator zur Kühlung der jeweiligen elektrische Maschine aufzunehmen. Anders gesagt ist der Aktuator ebenfalls im Gehäuse der Elektromotorbaugruppe integriert. Der Aktuator kann auch mit der jeweiligen Leistungselektronik verbunden sein, und von ihr zur Kühlung der jeweiligen elektrischen Maschine in geeigneter Weise gesteuert werden. Der Aktuator ist insbesondere als Hydraulikaktuator ausgebildet, der die jeweilige elektrische Maschine mittels Hydrauliköl kühlt. Mithin weist die Elektromotorbaugruppe ferner ein Schmiersystem auf.
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Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse dazu ausgebildet, von jeder Seite eine jeweilige elektrische Maschine im Wesentlichen axial aufzunehmen, die mit einer jeweiligen Leistungselektronik steuerungstechnisch verbunden sind. Anders gesagt weist die Elektromotorbaugruppe zwei axial benachbarte elektrische Maschinen auf, wobei die erste elektrische Maschine von einer ersten Seite in das Gehäuse axial einsetzt wird und die zweite elektrische Maschine von einer gegenüberliegenden zweiten Seite in das Gehäuse axial eingesetzt wird, wobei sich die elektrischen Maschine insbesondere nach Einbau in das Gehäuse radial an diesem abstützen. Der Stator der jeweiligen elektrischen Maschine ist an einem dazugehörigen Gehäusedeckel angeordnet, welcher während der Montage der jeweiligen elektrischen Maschine zumindest teilweise axial in das Gehäuse eingeschoben wird und anschließend am Gehäuse befestigt wird. Mithin stützt sich der jeweilige Stator nach Montage der jeweiligen elektrischen Maschine radial am Gehäuse ab. Beide elektrischen Maschinen sind in diesem Beispiel dazu ausgebildet, ein jeweiliges Rad einer elektrisch angetriebenen Achse des Achssystems des Fahrzeugs separat drehanzutreiben. Dadurch kann auf ein Differential am Achssystem verzichtet werden, da jedes Rad der Achse separat von der dazugehörigen elektrischen Maschine der Elektromotorbaugruppe beispielsweise über ein jeweiliges Getriebe angetrieben wird.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Leistungselektroniken jeweils sowohl über die erste elektrische Versorgungsleitung (HVAC-Leitung) mit einer elektrischen Maschine steuerungstechnisch verbunden als auch über die zweite elektrische Versorgungsleitung (HVDC-Leitung) mit daran angeschlossener Stromschiene zumindest mittelbar mit einer Zuleitung des Batterie-Moduls verbunden, wobei die jeweilige Steckerbuchse am Gehäuse der Elektromotorbaugruppe dazu ausgebildet ist, einen Stecker einer separaten Zuleitung eines Batterie-Moduls zur elektrischen Versorgung der jeweiligen Leistungselektronik aufzunehmen. Somit kann eine elektrische Energieversorgung für jedes der sogenannten Elektromotormodule bereitgestellt werden, wobei jedes Zuleitungskabel an eine eigens dafür vorgesehene und mit einer jeweiligen Stromschiene wirkverbundenen Steckerbuchse angeschlossen wird und die elektrische Energie über die Stromschiene über die Schnittstelle und die zweite Versorgungsleitung in eine damit verbundene Leistungselektronik zur Steuerung der jeweiligen elektrischen Maschine weitergeleitet wird. Jedes Elektromotormodul besteht folglich aus einer elektrischen Maschine, einer Leistungselektronik sowie einer Stromschiene und einer daran befestigten Steckerbuchse. Dies vermindert die Komplexität der Elektromotorbaugruppe, wobei je nach gewünschter Anwendung mit geringen konstruktiven Anpassungen eine Elektromotorbaugruppe mit nur einem Elektromotormodul oder mit zwei Elektromodulen ausgebildet werden kann. Zudem wird die Schnittstelle zwischen dem Gehäuse und den Leistungselektroniken zu einer einheitlichen bzw. gemeinsamen Schnittstelle ausgebildet, wobei alle Versorgungsleitungen der beiden Leitungselektroniken im Bereich einer Dichtfläche bzw. eines Dichtelements an den Anschlussstellen an das Gehäuse angeschlossen werden.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 eine stark vereinfachte schematische Darstellung zur Veranschaulichung des grundsätzlichen Aufbaus einer erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe,
- 2 eine schematische Perspektivdarstellung der erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
- 3 eine schematische Draufsicht auf eine Leistungselektronik der erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe nach den 1 und 2,
- 4 eine schematische Ansicht einer am Gehäuse der erfindungsgemäßen Elektromotorbaugruppe ausgebildeten Schnittstelle zwischen der Leistungselektronik und dem Gehäuse, und
- 5 eine schematische Perspektivdarstellung der Schnittstelle nach 4.
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Gemäß 1 ist eine stark vereinfacht dargestellte Elektromotorbaugruppe 1 gezeigt, welche den prinzipiellen Aufbau der Elektromotorbaugruppe 1 eines - hier nicht gezeigten - Achssystems eines Kraftfahrzeugs vereinfacht darstellen soll. Die Elektromotorbaugruppe 1 umfasst eine elektrische Maschine 3, welche einen - hier nicht näher dargestellten - Stator und einen radial innerhalb des Stators angeordneten - ebenfalls nicht näher gezeigten - Rotor aufweist. Der Stator ist an einem Gehäuse 2 stationär festgelegt und der Rotor ist relativ dazu drehantreibbar. Zur Steuerung der elektrischen Maschine 3 ist diese mit einer Leistungselektronik 4 steuerungstechnisch verbunden. Mithin dient die Leistungselektronik 4 als Steuerungseinheit für die elektrische Maschine 3.
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Die Leistungselektronik 4 wird von einem Batterie-Modul 9 mit elektrischer Energie versorgt, wobei eine als Kabel ausgebildete Zuleitung 8 über einen Stecker 7 mit einer im Gehäuse 2 integrierten Stromschiene 5 verbunden ist. Die Stromschiene 5 ist eine Busbar-Leitung zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung und ist über eine Steckerbuchse 6 mit einem Stecker 7 der Zuleitung 8 des Batterie-Moduls 9 verbunden. Die Stromschiene 5 ist durch das Gehäuse 2 hindurch bis zu einer Schnittstelle 17 am Gehäuse 2 geführt, wo die Stromschiene 5 gemäß der nachfolgenden Beschreibung zu 3 an die Leistungselektronik 4 angeschlossen ist.
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Darüber hinaus ist im Gehäuse 2 der Elektromotorbaugruppe 1 ein Aktuator 21 zur Kühlung der elektrische Maschine 3 angeordnet. Die Elektromotorbaugruppe 1 ist somit hochintegriert ausgeführt. Die Zuleitung 8 muss nicht umständlich außen um das Gehäuse 2 herum bis zur Leistungselektronik 4 geführt werden, sondern die Führung der Kabel zur Leistungselektronik 4 wird platzsparend realisiert, indem die Stromschiene 5 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist. Vorteilhaft ist dabei ebenso, dass eine Anfälligkeit der elektrischen Versorgung der Leistungselektronik 4 gegenüber äußeren Einflüssen gesenkt wird, da die Stromleitung innerhalb der im Gehäuse 2 angeordneten Stromschiene 5 insbesondere vor Temperaturschwankungen, Feuchtigkeit und Vibrationen geschützt ist. Zudem kann der Schutz des im Wesentlichen metallisch ausgebildeten Gehäuses 2 genutzt werden, um eine elektromagnetische Verträglichkeit der elektrischen Zuleitung zur Leistungselektronik 4 zu verbessern (EMV-Schutz). Mithin ist die Stromleitung der Stromschiene 5 vor elektromagnetischen Effekten geschützt.
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Nach 2 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Elektromotorbaugruppe 1 dargestellt. Das Gehäuse 2 der Elektromotorbaugruppe 1 ist dazu ausgebildet, von zwei Seiten jeweils eine elektrische Maschine 3 axial aufzunehmen, die jeweils mit einer dazugehörigen Leistungselektronik 4a, 4b, welche nachträglich an das Gehäuse 2 angeschlossen wird, steuerungstechnisch verbunden sind. Zur Aufnahme der jeweiligen elektrischen Maschine 3 kann das Gehäuse 2 im Wesentlichen rohrförmig bzw. innen hohl ausgebildet sein. Alternativ kann zwischen den beiden Aufnahmen für die elektrischen Maschinen 3 auch eine Zwischenwand vorgesehen sein.
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Jede elektrische Maschine 3 ist zumindest mittelbar mit einer jeweiligen Abtriebswelle 14a, 14b wirkverbunden, wobei ferner ein - hier nicht näher dargestelltes und beschriebenes - Getriebe im Leistungsfluss vorgesehen sein kann. Über die Abtriebswellen 14a, 14b werden an ihren Enden angeordnete Räder eines Fahrzeugs mit einer Drehzahl angetrieben. Die beiden - hier nicht gezeigten - elektrischen Maschinen 3 sind an einem dazugehörigen Gehäusedeckel 15a, 15b befestigt, wobei bei einer Montage der elektrischen Maschinen 3 am jeweiligen Gehäusedeckel 15a, 15b zusätzlich eine jeweilige Stromschiene 5 dazwischen angeordnet wird. Die Stromschienen 5 sind aus einem metallischen Stanzbiegeteil ausgebildet und derart geformt, dass sie sich zumindest abschnittsweise an einer Innenmantelfläche des dazugehörigen Gehäusedeckels 15a, 15b anschmiegen, um platzsparend im Gehäuse 2 angeordnet zu werden.
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Jede Leistungselektronik 4a, 4b ist zumindest mittelbar über eine jeweilige Stromschiene 5 mit einer am Gehäuse 2 angeordneten Steckerbuchse 6a, 6b verbunden. Dazu kann jede Steckerbuchse 6a, 6b in eine am Gehäuse 2 ausgebildete Ausnehmung eingesetzt und am Gehäuse 2 befestigt werden. Die Steckerbuchsen 6a, 6b sind, wie bereits in 1 erläutert, dazu ausgebildet, einen eigenen Stecker 7 einer separaten Zuleitung 8 eines Batterie-Moduls 9 zur elektrischen Versorgung der jeweiligen Leistungselektronik 4a, 4b aufzunehmen.
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Gemäß 3 ist ein Anschluss der ersten Leistungselektronik 4a an das Gehäuse 2 in der Draufsicht dargestellt. Der Anschluss der zweiten Leistungselektronik 4b kann analog dazu oder spiegelverkehrt zur ersten Leistungselektronik 4a ausgebildet sein. Vorliegend ist, wie in den 4 und 5 näher gezeigt, der Anschluss der zweiten Leistungselektronik 4b an die Schnittstelle 17 des Gehäuses 2 spiegelverkehrt zur ersten Leistungselektronik 4a ausgeführt.
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Die erste Leistungselektronik 4a ist über eine jeweilige erste elektrische Versorgungsleitung 11 mit einer am Gehäuse 2 ausgebildeten ersten Anschlussstelle 12 der Schnittstelle 17 verbunden, die wiederum zumindest mittelbar mit der jeweiligen elektrischen Maschine 3 nach 1 elektrisch verbunden ist. Die erste elektrische Versorgungsleitung 11 ist zur Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung an die elektrische Maschine 3 ausgebildet. Ferner ist die erste Leistungselektronik 4a über eine jeweilige zweite elektrische Versorgungsleitung 13 mit einer am Gehäuse 2 ausgebildeten zweite Anschlussstelle 16 verbunden, wobei die im Gehäuse 2 integrierte Stromschiene 5 nach 1 an der zweiten Anschlussstelle 16 der Schnittstelle 17 angeschlossen ist. Die zweite elektrische Versorgungsleitung 13 ist vorliegend mit einem Kondensator 22 der ersten Leistungselektronik 4a verbunden. Die Stromschiene 5 sowie die zweite elektrische Versorgungsleitung 13 sind zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung vorgesehen. Darüber hinaus ist an der zweiten elektrischen Versorgungsleitung 13 ein EMV-Filter 10 angeordnet, um einen unerwünschten elektromagnetischen Einfluss zu verhindern. Die beiden Anschlussstellen 12, 16 sind an einem Punkt des Gehäuses 2 zusammengeführt, sodass eine einheitliche bzw. gemeinsame Schnittstelle 17 am Gehäuse 2 ausgebildet ist. Die Schnittstelle 17 wird mittels eines Dichtelements 18, dass an einer Dichtfläche zwischen dem Gehäuse 2 und den Leistungselektroniken 4a, 4b angeordnet ist, gegen äußere Einflüsse abgedichtet.
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Jede Leistungselektronik 4a, 4b ist über eine jeweilige erste und zweite Versorgungsleitung 11, 13 an der am Gehäuse 2 ausgebildeten Schnittstelle 17 angeschlossen. Die gestrichelten Vierecke stellen dabei schematisch die Anlagefläche 23a, 23b der jeweiligen Leistungselektronik 4a, 4b an der Schnittstelle 17 dar. Die erste Anschlussstelle 12 der jeweiligen ersten Versorgungsleitung 11 weist drei erste Anschlusspunkte 19a, 19b, 19c, wobei die zweite Anschlussstelle der jeweiligen zweiten Versorgungsleitung 13 zwei zweite Anschlusspunkte 20a, 20b aufweist, sodass bei zwei Leistungselektroniken 4a, 4b insgesamt acht erste bzw. zweite Anschlusspunkte 19a, 19b, 19c, 20a, 20b an der Schnittstelle 17 angeordnet sind. Zur Vereinfachung der Montage bzw. Demontage können alle Anschlusspunkte 19a, 19b, 19c, 20a, 20b als Steckverbindungen ausgebildet sein. Die Anzahl der Anschlusspunkte 19a, 19b, 19c, 20a, 20b bzw. der Stecker ist abhängig von der Funktion bzw. der Ausgestaltung der Verbindung der jeweiligen Leistungselektronik 4a, 4b mit dem Batterie-Modul 9 bzw. mit der elektrischen Maschine 3.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektromotorbaugruppe
- 2
- Gehäuse
- 3
- elektrische Maschine
- 4, 4a, 4b
- Leistungselektronik
- 5
- Stromschiene
- 6, 6a, 6b
- Steckerbuchse
- 7
- Stecker
- 8
- Zuleitung
- 9
- Batterie-Modul
- 10
- EMV-Filter
- 11, 11a, 11b
- Erste elektrische Versorgungsleitung
- 12
- Erste Anschlussstelle
- 13, 13a, 13b
- Zweite elektrische Versorgungsleitung
- 14a, 14b
- Abtriebswelle
- 15a, 15b
- Gehäusedeckel
- 16
- Zweite Anschlussstelle
- 17
- Schnittstelle
- 18
- Dichtelement
- 19a, 19b, 19c
- Anschlusspunkt der ersten Versorgungsleitung
- 20a, 20b
- Anschlusspunkt der zweiten Versorgungsleitung
- 21
- Aktuator
- 22
- Kondensator
- 23a, 23b
- Anlagefläche
