-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil für ein Elektrofahrzeug zur Ableitung von Kondenswasser aus einem Elektromotor.
-
Durch Kondenswasser im Elektromotor kann es zu ISO-Fehlern in einem Stator eines Elektromotors oder zu Kurzschlüssen kommen, wodurch ein Elektrofahrzeug aufgrund von Motorschäden nicht mehr bewegt werden kann.
-
Im Stand der Technik ist es bekannt, dass sich Kondenswasser in tiefen Bereichen von Elektromotoren sammelt. Zudem sind im Stand der Technik Ventile zur Ablassung von Kondenswasser bekannt.
-
So ist beispielsweise aus der
KR 101 598 040 B1 eine elektrische Maschine bekannt, bei der ein Rotorgehäuse ein Ventil zur Ableitung von Kondenswasser aufweist.
-
Aus dem Dokument
CN 204 512 542 U ist eine elektrische Maschine bekannt, die ein Einwegeventil zur Entfernung von Kondenswasser aufweist.
-
Aus dem Dokument
CH 155 891 A ist ein Verfahren zur Entfernung von Kondenswasser in einer elektrische Maschine bekannt. Das Kondenswasser wird dabei über ein Ventil manuell abgelassen.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine robustere Ausgestaltung eines Elektromotors ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungen sind Gegenstand der Beschreibung und Beschreibung der Figuren.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil für ein Elektrofahrzeug zur Ableitung von Kondenswasser aus einem Elektromotor.
-
Erfindungsgemäß ist das Ventil elektronisch steuerbar ausgebildet. Dabei ist das elektronische Ventil in der Regel basierend auf einer Steuerungslogik steuerbar eingerichtet. Insbesondere ist die Steuerungslogik dabei für die Verwendung in einem Hochvolt-System eingerichtet und ausgelegt. Durch die für Hochvolt-Systeme optimierte Steuerungslogik sind hohe Dichtheitsanforderungen erfüllbar.
-
In der Regel ist das elektronische Ventil automatisch steuerbar eingerichtet. Dies bietet den Vorteil, dass das elektronische Ventil basierend auf zumindest einer voreingestellten Steuerungslogik automatisch steuerbar ist.
-
Optional ist das elektronische Ventil eingerichtet, mit weiteren Sensoren, insbesondere zumindest einem Außensensor des Elektrofahrzeuges, zu kommunizieren. Optional ist die Steuerungslogik eingerichtet, die Schaltung bzw. Steuerung des elektronischen Ventils basierend auf kommunizierten bzw. übermittelten Daten des zumindest einen Außensensors anzupassen.
-
Beispielsweise ist das elektronische Ventil eingerichtet, bei durch einen Außensensor des Fahrzeuges erfasstem Niederschlag verschlossen zu bleiben. Dies bietet den Vorteil, dass kein verunreinigtes Wasser von außen in den Elektromotor eindringen kann. Optional ist das elektronische Ventil zudem eingerichtet, während eines Fahrbetriebes verschlossen zu bleiben.
-
Optional ist das elektronische Ventil zusätzlich manuell steuerbar eingerichtet. Dies bietet den Vorteil, dass ein Fahrzeugnutzer jederzeit auf das elektronische Ventil zugreifen kann.
-
Das erfindungsgemäße elektronische Ventil ist somit eingerichtet, den Elektromotor schädigendes Kondenswasser abzulassen, ohne dass Verunreinigungen oder Wasser in den Elektromotor eindringen können.
-
In Ausgestaltung ist das elektronische Ventil eingerichtet, von einer ersten Stellung in zumindest eine zweite Stellung verstellbar zu sein, wobei das elektronische Ventil eingerichtet ist, in der ersten Stellung den Elektromotor abzudichten und in der zweiten Stellung Kondenswasser aus dem Elektromotor abzulassen. Dies bietet den Vorteil, dass das elektronische Ventil in der ersten Stellung den Elektromotor abdichtet, wodurch der Elektromotor vor äußeren Einflüssen geschützt wird und in der zweiten Stellung ein Ablassen des Kondenswassers aus dem Elektromotor ermöglicht. Das erfindungsgemäße elektronische Ventil ermöglicht durch die gezielte Ablassung von Kondenswasser die Ausbildung eines robusteren Elektromotors, da der Elektromotor vor Motorschäden durch Kondenswasser geschützt wird.
-
In Ausgestaltung ist das elektronische Ventil am Boden des Elektromotors ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass das elektronische Ventil dort im Elektromotor angeordnet ist, wo die größte Menge des Kondenswassers sich sammelt. Dadurch kann eine möglichst große Menge an Kondenswasser bei einer Öffnung des elektronischen Ventils bzw. bei einer Schaltung des elektronischen Ventils in die zweite Stellung aus dem Elektromotor abgegeben werden.
-
In einer Weiterbildung ist das elektronische Ventil eingerichtet, bei einem jeweiligen Motorstart des Elektromotors automatisch in die zweite Stellung zu schalten und automatisch Kondenswasser abzulassen. Dies bietet den Vorteil, dass vor oder zu jedem Fahrbeginn des Elektrofahrzeuges dafür gesorgt werden kann, dass der Elektromotor kondenswasserfrei ist. Dadurch wird einem Motorschaden während des Fahrbetriebes des Elektromotors vorgebeugt, da das Kondenswasser beim Starten bzw. vor dem Starten des Elektromotors in der Regel automatisch abgelassen wird.
-
In einer weiteren Weiterbildung ist das elektronische Ventil in Intervallen schaltbar eingerichtet, wobei die Intervalle voreingestellt oder manuell einstellbar sind. Dies bietet den Vorteil, dass in voreingestellten Intervallen das Kondenswasser aus dem Elektromotor über das elektronische Ventil abführbar ist.
-
In einer alternativen Ausgestaltung ist das elektronische Ventil eingerichtet, während einer Fahrt, wenn ein Außensensor keinen Niederschlag erfasst, in Intervallen schaltbar zu sein bzw. zu öffnen. Dadurch wird einer zu starken Ansammlung von Kondenswasser im Elektromotor während langer Fahrten vorgebeugt, wodurch ebenfalls Motorschäden auf längeren Fahrstrecken aufgrund von Ansammlung von Kondenswasser vermieden werden.
-
In einer Weiterbildung ist das elektronische Ventil basierend auf einer von zumindest einem in dem Elektromotor angeordneten Sensor erfassten Wassermenge, insbesondere Kondenswassermenge, steuerbar. In der Regel ist der zumindest eine Sensor am Boden bzw. an einem tiefsten Punkt des Elektromotors ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass das elektronische Ventil zumindest nur dann in die zweite Stellung schaltbar ist, wenn durch den zumindest einen Sensor eine Wassermenge erfasst worden ist.
-
Das elektronische Ventil ist in der Regel eingerichtet, erst bei einer voreingestellten Wassermenge schaltbar zu sein. Dabei ist eine voreingestellte Wassermenge eine Wassermenge, bei der keine Aktivteile des Elektromotors, wie beispielsweise ein Stator oder ein Rotor, mit der Wassermenge in Berührung kommen.
-
In einer alternativen Ausgestaltung ist das elektronische Ventil basierend auf einer von zumindest zwei Sensoren erfassten Wassermenge steuerbar. In einer optionalen Ausführungsform ist das elektronische Ventil eingerichtet, bei einer durch einen ersten Sensor erfassten Wassermenge einen Warnhinweis auszugeben und bei einer durch einen zweiten Sensor erfassten Wassermenge automatisch zu öffnen. Dies bietet den Vorteil, dass das elektronische Ventil derart eingerichtet ist, dass es eine Rückmeldung bezüglich eines erfassten Kondenswasserstandes bzw. einer Kondenswassermenge an einen Fahrzeugnutzer ausgeben kann. Beispielsweise ist das elektronische Ventil eingerichtet, eine Rückmeldung bezüglich der erfassten Kondenswassermenge an ein Mensch-Maschinen-Interface (MMI) zu übermitteln.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Elektromotor für ein Elektrofahrzeug. Das Elektrofahrzeug umfasst dabei in der Regel weitere Sensoren, insbesondere mindestens einen Außensensor zur Erfassung von Niederschlag und/oder Temperatur. Optional umfasst das Elektrofahrzeug zumindest ein Mensch-Maschinen-Interface (MMI).
-
Erfindungsgemäß umfasst der Elektromotor zumindest ein voranstehend beschriebenes elektronisches Ventil. Durch das elektronische Ventil kann der Elektromotor robuster ausgebildet werden, da aufgrund des elektronischen Ventils Kondenswasser, welches sich am Boden des Elektromotors gesammelt hat, aktiv abgelassen werden kann.
-
In der Regel ist das elektronische Ventil eingerichtet, mit zumindest einem der weiteren Sensoren des Elektrofahrzeuges zu kommunizieren. Beispielsweise ist das elektronische Ventil eingerichtet, Daten bzw. Werte eines Außensensors des Elektrofahrzeuges zu beziehen. Ein Außensensor kann beispielsweise ein Temperatursensor oder ein Niederschlagssensors sein. Alternativ kann das elektronische Ventil eingerichtet sein, von dem MMI des Elektrofahrzeuges Wetterdaten zu beziehen und in die Steuerungslogik einzubeziehen.
-
Das elektronische Ventil umfasst eine Steuerungslogik und ist in der Regel eingerichtet, basierend auf der Steuerungslogik von einer ersten Stellung, in der der Elektromotor verschlossen bzw. abgedichtet bleibt, zu einer zweiten Stellung, in der sich das Ventil öffnet und Kondenswasser ablassbar ist, schaltbar zu sein. Somit ist das elektronische Ventil eingerichtet, den Elektromotor zu öffnen und zu schließen.
-
Der erfindungsgemäße Elektromotor ist eingerichtet, eine gezielte Ableitung von Kondenswasser zu ermöglichen, wodurch die Robustheit des Elektromotors gefördert wird, da die Gefahr von Motorschäden durch vorhandenes Kondenswasser stark reduziert wird.
-
In einer Ausführungsform ist das elektronische Ventil eingerichtet, automatisch bei einem Startvorgang oder vor dem Starten des Elektromotors schaltbar zu sein, wobei das elektronische Ventil eingerichtet ist, automatisch beim Startvorgang des Elektromotors zu öffnen. Dies bietet den Vorteil, dass vor einem Fahrtbeginn der Elektromotor von Kondenswasser befreit wird, sodass ein Motorschaden des Elektromotors aufgrund von vorhandenem Kondenswasser verhindert wird.
-
In einer optionalen Weiterbildung ist das elektronische Ventil zudem in Intervallen schaltbar eingerichtet, wobei die Intervalle voreingestellt oder manuell einstellbar sind. Insbesondere bei längeren Fahrstrecken ist es vorteilhaft, am Boden des Elektromotors angesammeltes Kondenswasser aktiv abzulassen. Dadurch wird einer zu starken Ansammlung von Kondenswasser im Elektromotor vorgebeugt, wodurch ebenfalls Motorschäden auf längeren Fahrstrecken aufgrund von Ansammlung von Kondenswasser vermieden werden.
-
In einer Weiterbildung umfasst der Elektromotor zumindest einen Sensor, der eingerichtet ist, eine Wassermenge, insbesondere eine Kondenswassermenge, zu erfassen. In der Regel ist der zumindest eine Sensor am Boden bzw. am tiefsten Punkt des Elektromotors ausgebildet. Die Anordnung des elektronischen Ventils am tiefsten Punkt des Elektromotors bietet den Vorteil, dass möglichst viel Kondenswasser automatisch ohne Pumpen aus dem Elektromotor abgelassen werden kann.
-
Der zumindest eine in dem Elektromotor angeordnete Sensor ist in der Regel eingerichtet, eine Wassermenge des Kondenswassers bzw. eine Kondenswassermenge zu erfassen. Dies bietet den Vorteil, dass genau bestimmt werden kann, wieviel Kondenswasser sich in dem Elektromotor befindet. Wenn der Sensor eine Wassermenge detektiert, kann das Kondenswasser über das elektronische Ventil abgelassen werden. Dies bietet den Vorteil, dass genau dann Kondenswasser abgelassen werden kann, wenn Kondenswasser vorhanden ist. Dadurch wird der Elektromotor zudem nur geöffnet, wenn es für die Ablassung erforderlich ist.
-
In einer Weiterbildung ist das elektronische Ventil basierend auf der von dem zumindest einen Sensor erfassten Kondenswasser steuerbar. Dabei ist das elektronische Ventil eingerichtet, bei einem durch den zumindest einen Sensor erfassten Kondenswasser zu öffnen und Kondenswasser aus dem Elektromotor abzulassen. Dabei ist die Kondenswassermenge, bei der das elektronische Ventil schaltbar ist, einstellbar.
-
In einer alternativen Ausgestaltung ist das elektronische Ventil basierend auf einer von zumindest zwei Sensoren erfassten Wassermenge steuerbar. Ein erster Sensor ist dabei in der Regel eingerichtet, eine erste Kondenswassermenge zu erfassen und ein zweiter Sensor ist eingerichtet, eine zweite Kondenswassermenge zu erfassen. In einer optionalen Ausführungsform kann das elektronische Ventil eingerichtet sein, bei der durch den ersten Sensor erfassten Kondenswassermenge einen Warnhinweis auszugeben und bei einer durch den zweiten Sensor erfassten Kondenswassermenge automatisch zu öffnen. Dies bietet den Vorteil, dass das elektronische Ventil derart eingerichtet ist, dass es eine Rückmeldung bezüglich eines erfassten Kondenswasserstandes bzw. einer Kondenswassermenge an den Fahrzeugnutzer ausgeben kann.
-
In der Regel ist das elektronische Ventil eingerichtet, eine Rückmeldung bezüglich der erfassten Kondenswassermenge an ein Mensch- Maschinen-Interface (MMI) des Elektrofahrzeuges zu übermitteln. Optional kann die Kondenswassermenge grafisch für einen Fahrzeugnutzer dargestellt werden.
-
In Ausgestaltung ist der Elektromotor eingerichtet und ausgebildet, erfasstes Kondenswasser automatisch abzulassen. Dies bietet den Vorteil, dass Kondenswasser unabhängig vom Fahrzeugnutzer automatisch durch den Elektromotor abgegeben wird. Somit muss ein Fahrzeugnutzer sich nicht um eine Kondenswassermenge in dem Elektromotor kümmern.
-
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben, wobei die gleichen Komponenten mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet sind. Es zeigt:
- 1 eine grafische Darstellung eines Elektrofahrzeuges mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektromotors umfassend ein erfindungsgemäßes Ventil.
-
1 zeigt eine grafische Darstellung eines Elektrofahrzeuges 11 mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektromotors 20 umfassend ein erfindungsgemäßes Ventil 10.
-
Dabei ist das Ventil 10 an einem tiefsten Punkt des Elektromotors 20 bzw. in einem Boden 15 des Elektromotors 20 ausgebildet bzw. angeordnet. Dadurch ist das Ventil 10 dort angeordnet, wo die größte Menge eines Kondenswassers 14 sich in dem Elektromotor 20 sammelt. Durch die Anordnung des Ventils 10 im Boden des Elektromotors 20 kann somit eine möglichst große Menge an Kondenswasser 14 bei einer Öffnung des Ventils 10 abgelassen werden.
-
Das Ventil 10 ist elektronisch ausgebildet und steuerbar eingerichtet. Dabei ist das elektronische Ventil 10 in der vorliegenden Ausführungsform durch eine Steuerungslogik eingerichtet, von einer ersten Stellung 12a in eine zweite Stellung 12b verstellbar bzw. einstellbar zu sein. In der ersten Stellung 12a ist das elektronische Ventil 10 eingerichtet, den Elektromotor 20 abzudichten. In der zweiten Stellung 12b ist das elektronische Ventil 10 eingerichtet, sich zu öffnen und Kondenswasser 14 aus dem Elektromotor 20 abzulassen.
-
Durch das elektronische Ventil 10 wird somit in der ersten Stellung 12a der Elektromotor 20 vor äußeren Einflüssen geschützt, während durch das elektronische Ventil 10 in der zweiten Stellung 12b ein Ablassen von Kondenswasser 14 aus dem Elektromotor 20 ermöglicht wird.
-
In der Regel ist das elektronische Ventil 10 automatisch steuerbar. Dabei wird das elektronische Ventil 10 basierend auf einer voreingestellten Steuerungslogik angesteuert. Auch bei einer automatischen Steuerung des elektronischen Ventils 10 ist typischerweise eine manuelle Bedienung durch einen Fahrzeugnutzer möglich.
-
In einer vorliegenden Ausführungsform ist das elektronische Ventil 10 in Abhängigkeit einer durch einen Sensor 13 erfassten Kondenswassermenge 14 steuerbar. In der Regel ist der zumindest eine Sensor 13 im Bereich des Elektromotors 20 in dem Boden 15 des Elektromotors 20 ausgebildet. In der vorliegenden Ausführungsform sind zwei mögliche Positionen für den einen Sensor 13 dargestellt. Das elektronische Ventil 10 schaltet dabei nur dann in die zweite Stellung 12b, wenn durch den zumindest einen Sensor 13 eine in der Regel vorbestimmte Kondenswassermenge 14 erfasst worden ist. Somit ist das elektronische Ventil 10 des Elektromotors 20 eingerichtet, erst bei einer erfassten voreingestellten Wassermenge an Kondenswasser 14 schaltbar zu sein.
-
In alternativen Ausführungsformen kann das elektronische Ventil 10 weitere Stellungen zur Einstellung einer Abflussmenge des Kondenswassers 14 umfassen, um die Abflussmenge bzw. eine Abflussgeschwindigkeit zu steuern.
-
In einer weiteren Ausführungsform schaltet das elektronische Ventil 10 in der Regel bei einem jeweiligen Motorstart des Elektromotors 20 automatisch in die zweite Stellung 12b. Dadurch wird automatisch bei einem jeweiligen Motorstart des Elektromotors 20 das elektronische Ventil 10 geöffnet und automatisch Kondenswasser 14 abgelassen.
-
Zusätzlich zu der Ausführung, dass bei einem jeweiligen Motorstart das elektronische Ventil 10 eingerichtet ist, in die zweite Stellung 12b zu schalten kann das elektronische Ventil 10 in einer alternativen Ausgestaltung zudem eingerichtet sein, zusätzlich in Intervallen schaltbar zu sein, um kontinuierlich während der Fahrzeit Kondenswasser 14 abführen zu können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Ventil
- 11
- Elektrofahrzeug
- 12a
- erste Stellung
- 12b
- zweite Stellung
- 13
- Sensor
- 14
- Kondenswasser
- 15
- Boden des Elektromotors
- 20
- Elektromotor
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- KR 101598040 B1 [0004]
- CN 204512542 U [0005]
- CH 155891 A [0006]
