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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Invertereinheit, die zur elektrischen Verbindung mit einer elektrischen Maschine ausgebildet ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Antriebssystem aus Invertereinheit und elektrischer Maschine.
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Aus dem Stand der Technik sind elektrische Maschinen bekannt, die mittels eines Inverters angetrieben werden. Solche elektrischen Maschinen sind bspw. für Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge vorgesehen. Außerdem ist bekannt, dass elektrische Maschinen einen integrierten Inverter aufweisen können, sodass ein gemeinsames Gehäuse für die elektrische Maschine und den Inverter vorgesehen ist.
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Ein beispielhaftes Antriebssystem 10 aus Invertereinheit 1 und elektrischer Maschine 2 gemäß dem Stand der Technik ist in 1 schematisch dargestellt. Die Invertereinheit 1 weist ein Invertergehäuse 3 sowie ein Platinenelement 4 auf, wobei das Platinenelement 4 innerhalb des Invertergehäuses 3 angebracht ist. Die elektrische Maschine 2 weist ein Maschinengehäuse 9 auf, innerhalb dessen ein Stator 12 sowie ein Rotor 18 angeordnet ist. Über elektrische Phasenleiter 5 ist eine elektrische Verbindung zwischen Platinenelement 4 und Stator 12 der elektrischen Maschine 2 hergestellt. Auf diese Weise ist der Stator 12 mit elektrischer Energie versorgbar.
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Es ist bekannt, dass die Temperatur der elektrischen Maschine während deren Betrieb ein Parameter ist, der zum Optimieren der Ansteuerung der elektrischen Maschine 2 vorteilhaft ist. Es ist dabei üblich, ein Temperaturmodell in den Inverter 1, insbesondere in das Platinenelement 4, zu implementieren, wobei auf Sensordaten eines Temperatursensors 6 zurückgegriffen wird. Der Temperatursensor 6 ist innerhalb der elektrischen Maschine 2, das bedeutet insbesondere innerhalb des Maschinengehäuses 9, angeordnet. Über eine externe Signalleitung 17 ist der Temperatursensor an das Platinenelement angebunden. Somit muss bei Montage von Invertereinheit 1 und elektrischer Maschine 2 eine Verkabelung des Temperatursensors 6 vorgenommen werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Invertereinheit weist mehrere Vorteile auf. Dies ist insbesondere eine verringerte Anzahl von Durchführungsstellen von elektrischen Leitern durch das Invertergehäuse. Außerdem ist eine geringere Anzahl von Konnektoren vorhanden, wodurch die Anzahl von Kontaktstellen mit zwangsläufig erhöhtem elektrischem Widerstand reduziert ist. Aufgrund der verringerten Anzahl von Durchführungen durch das Invertergehäuse ist außerdem die Anzahl der Abdichtungselemente zum Abdichten besagter Durchführungen reduziert. Schließlich ist der Aufwand bei der Herstellung und Montage der Invertereinheit und insbesondere des Antriebssystems aus Invertereinheit und elektrischer Maschine reduziert.
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Diese Vorteile werden insbesondere dadurch erreicht, dass der Temperatursensor innerhalb der Invertereinheit, insbesondere innerhalb des Invertergehäuses angeordnet ist. Aufgrund der speziellen Anordnung des Temperatursensors ist dennoch eine zuverlässige Erfassung einer Temperatur der elektrischen Maschine ermöglicht.
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Die Invertereinheit ist zur Verbindung mit einer elektrischen Maschine ausgebildet. Die Invertereinheit dient somit zur Ansteuerung der elektrischen Maschine. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Invertereinheit ein Invertergehäuse aufweist, in dem ein elektrisches Platinenelement mit einer Leistungselektronik angeordnet ist. Das Platinenelement ist über zumindest einen, insbesondere über mehrere, elektrische Phasenleiter mit der elektrischen Maschine elektrisch verbindbar. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass jeder der elektrischen Phasenleiter durch das Invertergehäuse geführt ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass das Platinenelement über eine Signalleitung mit einem Messelement eines Temperatursensors zur Erfassung einer Temperatur der elektrischen Maschine verbindbar ist. Diese Signalleitung kann kabellos oder kabelgebunden sein. Das Messelement des Temperatursensors ist innerhalb des Invertergehäuses angeordnet.
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Das Messelement des Temperatursensors ist vorteilhafterweise innerhalb des Invertergehäuses in einem Gehäusevorsprung des Invertergehäuses angeordnet, wobei der Gehäusevorsprung an eine Komponente der elektrischen Maschine anlegbar ist. Aufgrund des Gehäusevorsprungs kann der Temperatursensor somit unmittelbar an einer Komponente der elektrischen Maschine angeordnet werden, um eine optimale Erfassung der Temperatur der elektrischen Maschine zu erreichen. Alternativ oder zusätzlich ist das Messelement in einer Vertiefung des Invertergehäuses angeordnet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Invertergehäuse teil eines Maschinengehäuses der elektrischen Maschine ist, sodass die Vertiefung ein Anordnen des Messelements nahe an relevanten Komponenten der elektrischen Maschine ermöglicht. Alternativ oder zusätzlich ist der Temperatursensor an zumindest einem der elektrischen Phasenleiter angeordnet. Da die elektrischen Phasenleiter üblicherweise zur Übertragung von hohen elektrischen Strömen ausgelegt sind, weisen diese zumeist auch eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit auf. Daher kann an zumindest einem der elektrischen Phasenleiter die Temperatur der elektrischen Maschine erfasst werden. In jedem Fall verbleibt der Temperatursensor innerhalb des Invertergehäuses, weswegen eine zusätzliche Montage und insbesondere auch Verkabelung des Temperatursensors während der Verbindung der Invertereinheit mit einer elektrischen Maschine nicht notwendig ist.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Der Gehäusevorsprung des Invertergehäuses steht gegenüber dem übrigen Invertergehäuse bevorzugt vor. Außerdem ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Gehäusevorsprung an seinem zum Anlegen an die elektrische Maschine vorgesehenen Ende einen Boden zum Kontaktieren der Komponente der elektrischen Maschine aufweist, Insbesondere ist der Gehäusevorsprung rohrförmig oder leitungskanalförmig ausgebildet.
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Die Vertiefung weist bevorzugt einen Boden auf, an dem zum Messen der Temperatur eine Komponente der elektrischen Maschine anlegbar ist. Dadurch ist die Komponente, deren Temperatur erfasst werden soll, unmittelbar an dem Boden und damit insbesondere nahe an dem Messelement angelegt. Dadurch kann das Messelement des Temperatursensors die Temperatur der Komponente zuverlässig erfassen.
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Das Messelement des Temperatursensors ist vorteilhafterweise ein Heißleiter oder ein Kaltleiter. Dadurch ist die Temperatur der Komponente der elektrischen Maschine zuverlässig bestimmbar.
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Vorteilhafterweise ist der Temperatursensor über ein Federelement an einen Boden des Gehäusevorsprungs gedrückt. Alternativ oder zusätzlich ist der Temperatursensor über das Federelement an den elektrischen Phasenleiter gedrückt. Somit erfolgt eine optimale Wärmeübertragung zwischen elektrischem Phasenleiter und Temperatursensor und/oder zwischen dem Gehäusevorsprung und dem Temperatursensor. Dadurch ist eine Messgenauigkeit der Temperatur der elektrischen Maschine maximiert.
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Der Temperatursensor weist besonders vorteilhaft einen Sockel auf, das an dem Platinenelement befestigt ist. Außerdem weist der Temperatursensor ein Messelement zum Erfassen einer Temperatur auf, wobei das Federelement zwischen dem Messelement und dem Sockel angebracht ist. Somit ist der Temperatursensor einfach und aufwandsarm in die Invertereinheit integrierbar. Gleichzeitig ist aber eine optimale und genaue Temperaturmessung ermöglicht.
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Zwischen dem Temperatursensor und dem Gehäusevorsprung und/oder dem elektrischen Phasenleiter ist außerdem besonders vorteilhaft ein Wärmeleitelement angebracht. Bei dem Wärmeleitelement kann es sich insbesondere um eine Wärmeleitpaste handeln. Somit ist wiederum erreicht, dass eine Temperaturerfassung der Temperatur der elektrischen Maschine mittels des Temperatursensors zuverlässig und genau erfolgen kann. Besonders vorteilhaft verbleibt insbesondere lediglich eine dünne Wanddicke an dem Vorsprung, sodass eine Trennung durch das Invertergehäuse von der Komponente der elektrischen Maschine und dem Temperatursensor minimiert ist.
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Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein Antriebssystem aus einer elektrischen Maschine und einer Invertereinheit wie zuvor beschrieben. Dabei ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine ein Maschinengehäuse aufweist, das einen Stator der elektrischen Maschine umschließt. Der Stator ist besonders vorteilhaft über die beschriebenen elektrischen Phasenleiter mit dem Platinenelement der Invertereinheit gekoppelt, sodass elektrische Leistung an den Stator übertragen werden kann. Das Maschinengehäuse der elektrischen Maschine weist eine Ausnehmung auf, in der der Gehäusevorsprung des Invertergehäuses angeordnet ist. somit greift ein Teilbereich des Invertergehäuses, nämlich der Gehäusevorsprung, in besagte Ausnehmung des Maschinengehäuses ein. Dadurch kann insbesondere eine Wärmeübertragung zwischen Temperatursensor und elektrischer Maschine erreicht werden, weswegen der Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur der elektrischen Maschine ausgebildet ist.
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Die Ausnehmung ist in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung eine Durchgangsöffnung durch das Maschinengehäuse. Der Gehäusevorsprung des Invertergehäuses greift durch besagte Durchgangsöffnung hindurch und liegt insbesondere an dem Stator der elektrischen Maschine an. Besonders vorteilhaft liegt der Gehäusevorsprung des Invertergehäuses an einem Wickelkopf des Stators an. Bei dem Wickelkopf handelt es sich insbesondere um einen Hotspot der elektrischen Maschine, das heißt, hier ist eine höchste Temperatur der elektrischen Maschine vorhanden. Durch das Anliegen des Gehäusevorsprungs mit dem Temperatursensor an besagtem Wickelkopf ist erreicht, dass der Temperatursensor zuverlässig und genau die Temperatur der elektrischen Maschine, insbesondere der maximalen Temperatur an der elektrischen Maschine, erfassen kann.
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Zwischen dem Gehäusevorsprung und dem Maschinengehäuse und/oder dem Stator der elektrischen Maschine ist bevorzugt ebenfalls ein Wärmeleitelement angebracht, wobei das Wärmeleitelement insbesondere eine Wärmeleitpaste ist. Somit ist eine optimale Wärmeübertragung zwischen dem Maschinengehäuse und dem Gehäusevorsprung sowie dem Stator und dem Gehäusevorsprung erreicht. Dadurch lässt sich die Temperatur der elektrischen Maschine genau und zuverlässig ermitteln.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind das Maschinengehäuse und das Invertergehäuse einstückig ausgebildet. In diesem Fall ist der Inverter in die elektrische Maschine integriert. Dabei ist insbesondere die zuvor beschriebene Alternative der Temperaturmessung an den elektrischen Phasenleitern vorteilhalft, da aufgrund des gemeinsamen Gehäuses die Länge der elektrischen Phasenleiter, die das Platinenelement der Invertereinheit mit dem Stator der elektrischen Maschine elektrisch verbinden, minimiert ist. Aufgrund einerseits der minimierten Länge der elektrischen Phasenleiter und andererseits der Auslegung der elektrischen Phasenleiter zu Übertragung hoher elektrischer Ströme, ist insbesondere eine hohe Wärmeleitfähigkeit gegeben. Bei den elektrischen Phasenleitern kann es sich insbesondere Bus Bars handeln, sodass diese aus einem massiven metallischen Material, bspw. Kupfer, gebildet sind. Somit ist auch eine Wärmeübertragung zwischen dem Stator und dem Platinenelement optimiert, wobei der Temperatursensor unmittelbar an den elektrischen Phasenleitern die Temperatur des Stators erfassen kann.
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Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass durch das einstückige Ausbilden von Maschinengehäuse und Invertergehäuse eine gemeinsame Trennwand zwischen Platinenelement der Invertereinheit und dem Stator der elektrischen Maschine vorhanden ist. Die Vertiefung wie zuvor beschrieben ist in diesem Fall, vorteilhafterweise als ein Sackloch, in der Trennwand ausgebildet. Somit ist dieselbe Ausgestaltung erreicht, wie zuvor für insbesondere getrennte Gehäuse, das heißt insbesondere separate Invertergehäuse und Maschinengehäuse beschrieben wurde. Gleichzeitig ist aufgrund des gemeinsamen Gehäuses von Invertereinheit und elektrischer Maschine ein Montageaufwand minimiert.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Abbildung eines Antriebssystems aus Invertereinheit und elektrischer Maschine gemäß dem Stand der Technik,
- 2 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems aus Invertereinheit und elektrischer Maschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 3 eine schematische Detailansicht des Zusammenwirkens von Invertereinheit und elektrischer Maschine des Antriebssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 4 eine schematische Ansicht eines Antriebssystems auch Invertereinheit und elektrischer Maschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 5 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens von Invertereinheit und elektrischer Maschine des Antriebssystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 6 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems aus Invertereinheit und elektrischer Maschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- 7 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems auf Invertereinheit und elektrischer Maschine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 8 eine schematische Detailansicht des Antriebssystems gemäß dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel, und
- 9 eine weitere schematische Detailansicht des Temperatursensors wie in 8 dargestellt.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Antriebssystem 10 aus Invertereinheit 1 und elektrischer Maschine 2 gemäß dem Stand der Technik. Diese Figur wurde eingangs bereits beschrieben.
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2 zeigt schematisch ein Antriebssystem 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Antriebssystem 10 umfasst eine Invertereinheit 1 sowie eine elektrische Maschine 2. Die Invertereinheit 1 weist ein Invertergehäuse 3 auf, das ein Platinenelement 4 zumindest teilweise umgibt. Das Platinenelement 4 dient insbesondere zum Ausgeben von elektrischem Strom in einer Stromart, die unterschiedlich ist zu derjenigen Stromart, die die Invertereinheit 1 aufnimmt. Besonders vorteilhaft lässt sich Gleichstrom in dreiphasigen Wechselstrom wandeln, um die elektrische Maschine 2 mit dreiphasigem Wechselstrom zu betreiben.
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Die elektrische Maschine 2 weist einen Stator 12 sowie einen von dem Stator 12 angetriebenen Rotor 18 auf, wobei der Stator 12, und insbesondere auch der Rotor 18, innerhalb des Maschinengehäuses 9 angeordnet sind. Über elektrische Phasenleiter 5 sind Platinenelement 4 und Stator 12 elektrisch verbunden, sodass ein elektrischer Strom von dem Platinenelement 4 zu dem Stator 12 fließen kann. Insbesondere sind drei elektrische Phasenleiter 5 vorhanden, um den zuvor beschriebenen dreiphasigen Wechselstrom zu übertragen. Die elektrischen Phasenleiter 5 verlaufen dabei von dem Platinenelement 4 durch das Invertergehäuse 3 zu dem Maschinengehäuse 9, anschließend durch das Maschinengehäuse 9 und zu dem Stator 12. Daher sind Gehäuse durch Brüche an dem Invertergehäuse 3 und dem Maschinengehäuse 9 vorgesehen.
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Zusätzlich weist die Invertereinheit 1 einen Temperatursensor 6 auf. Der Temperatursensor 6 ist in einem Gehäusevorsprung 7 des Invertergehäuses 3 angeordnet. Mittels einer Signalleitung 17 ist der Temperatursensor 6 an das Platinenelement 4 angebunden. Der Temperatursensor 6 ist somit innerhalb des Invertergehäuses 3 angebracht, weswegen für die Signalleitung 17 kein Gehäusedurchbruch durch Invertergehäuse 3 und/oder Maschinengehäuse 9 notwendig ist.
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Der Gehäusevorsprung 7 greift in eine Ausnehmung 11 des Maschinengehäuses 9 ein. Dadurch ist erreicht, dass der Temperatursensor 6 möglichst nahe an dem Stator 12, insbesondere an einem Wickelkopf des Stators 12, angeordnet werden kann, um somit eine Temperatur der elektrischen Maschine 2 zuverlässig und genau zu erfassen. Da der Stator 12, insbesondere der Wickelkopf des Stators 12, einen Hotspot der elektrischen Maschine 2 bildet, kann hier somit eine maximale Temperatur der elektrischen Maschine 2 gemessen werden.
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3 zeigt schematisch das Zusammenwirken von Invertergehäuse 3 und Maschinengehäuse 9. In der linken Abbildung ist lediglich die Ausnehmung 11 des Maschinengehäuses 9 gezeigt. Es verbleibt eine dünne Wand 25 des Maschinengehäuses 9, sodass der Gehäusevorsprung 7 des Invertergehäuses 3, der in der mittleren Abbildung der 3 gezeigt ist, außerhalb des von dem Maschinengehäuse 9 umschlossenen Bereichs verbleibt. Der Temperatursensor 6 ist, wie in der rechten Abbildung der 3 gezeigt, somit räumlich innerhalb des Wandbereichs des Maschinengehäuses 9 angeordnet und von dem Maschinengehäuse 9 durch das Invertergehäuse 3 getrennt. Da der Stator 12 bevorzugt an diesem Wandbereich des Maschinengehäuses 9 anliegt, das Maschinengehäuse 9 somit als Träger des Stators 12 fungiert, kann der Temperatursensor 6 optimal die Temperatur des Stators 12 erfassen.
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Zur verbesserten Erfassung der Temperatur ist vorteilhafterweise eine Wärmeleitpaste 26 zwischen Temperatursensor 6 und Gehäusevorsprung 7 angebracht. Ebenso ist bevorzugt eine Wärmeleitpaste 26 zwischen Gehäusevorsprung 7 und Maschinengehäuse 9 angebracht. Auch kann eine Wärmeleitpaste 26 zwischen Stator 12 und Maschinengehäuse 9 angebracht sein. Somit erfolgt eine zuverlässige Wärmeübertragung von dem Stator 12 zu dem Temperatursensor 6, sodass die Temperatur des Stators 12 und damit die Temperatur der elektrischen Maschine 1 optimal erfasst werden kann.
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4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Antriebssystems 10. Dabei ist der Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels im Wesentlichen identisch zu dem ersten Ausführungsbeispiel. Ein Unterschied ist lediglich darin zu sehen, dass die Ausnehmung 11 des Maschinengehäuses 9 eine Durchgangsöffnung ist.
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Wie insbesondere aus 5 ersichtlich, kann somit der Gehäusevorsprung 7 des Invertergehäuses 3 durch das Maschinengehäuse 9 hindurchgreifen, sodass der Temperatursensor 6 innerhalb des von dem Maschinengehäuse 9 umschlossenen Bereichs angebracht ist. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, kann der Temperatursensor 6 somit noch näher an den Stator 12 der elektrischen Maschine 2 gebracht werden, vorteilhafterweise direkt an dem Stator 12 anliegen. Bevorzugt wird dies dadurch erreicht, dass der Gehäusevorsprung 7 des Invertergehäuses 3 unmittelbar an dem Stator 12, insbesondere einem Wickelkopf des Stators 12, anliegt. Damit kann der Temperatursensor 6 die Temperatur des Stators 12, insbesondere des Wickelkopfs des Stators 12, zuverlässig und genau erfassen. Wiederum kann, wie zuvor bereits beschrieben, Wärmeleitpaste 26 verwendet werden, um die Wärmeübertragung zwischen Stator 12 und Gehäusevorsprung 7 sowie zwischen Gehäusevorsprung 7 und Temperatursensor 6 zu erhöhen.
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6 zeigt schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel des Antriebssystems 10. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel zum zweiten Ausführungsbeispiel ist das Maschinengehäuse 9 einstückig mit dem Invertergehäuse 3 ausgebildet. Daher ist eine gemeinsame Trennwand 13 vorhanden, durch die das Platinenelement 4 der Invertereinheit 1 von dem Stator 12 der elektrischen Maschine 2 getrennt ist. Das zuvor beschriebenen Zusammenwirken von Ausnehmung 11 des Maschinengehäuses 9 und Gehäusevorsprung 7 des Invertergehäuses 3 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch eine als Sackloch ausgebildete Vertiefung 14 innerhalb der Trennwand 13 realisiert. Somit ergibt sich derselbe Zustand wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Insbesondere ist der Temperatursensor 6 durch die Trennwand 13 und damit durch ein Gehäuseteil, von dem Stator 12 getrennt, durch die Vertiefung 14 aber nahe an dem Stator 12 angeordnet. Mittels Wärmeleitpasten 26 kann die Temperaturübertragung zwischen Stator 12 und Trennwand 13 sowie zwischen Trennwand 13 und Temperatursensor 6 erhöht werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel stellen das Invertergehäuse 3 und das Maschinengehäuse 9 somit bevorzugt Teilbereiche eines gemeinsamen Gehäuses dar. Die Trennwand 13 ist dafür insbesondere Teil sowohl des Maschinengehäuses 9 als auch des Invertergehäuses.
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7 zeigt schließlich ein viertes Ausführungsbeispiel des Antriebssystems 10 aus Invertereinheit 1 und elektrischer Maschine 2. Wiederum ist vorgesehen, dass das Maschinengehäuse 9 einstückig mit dem Invertergehäuse 3 ausgebildet ist. Daher ist wiederrum die Trennwand 13 vorgesehen, die das Platinenelement 4 von dem Stator 12 trennt.
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In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Temperaturerfassung derart, dass der Temperatursensor 6 an zumindest einem der elektrischen Phasenleiter 5 angebracht ist. Aufgrund des einstückigen Gehäuses für die Invertereinheit 1 und die elektrische Maschine 2 ist insbesondere erreicht, dass die elektrischen Phasenleiter 5 sehr kurze Abmessungen aufweisen. Insbesondere müssen die elektrischen Phasenleiter 5 lediglich durch die Trennwand 13 verlaufen, um von dem Stator 12 zum Platinenelement 4 zu gelangen. Da diese elektrischen Phasenleiter 5 zur Übertragung hoher elektrischer Ströme ausgelegt sind, sind die elektrischen Phasenleiter 5 oftmals als massive Bus Bars ausgebildet, die wiederum aus einem kupferhaltigen Material gefertigt sind. Somit weisen die elektrischen Phasenleiter 5 auch eine vorteilhafte Wärmeleiteigenschaft auf, sodass die Temperatur des Stators 12 mittels der elektrischen Phasenleiter 5 optimal zu dem Temperatursensor 6 geleitet werden kann. Daher ist auch im vierten Ausführungsbeispiel eine zuverlässige und genaue Erfassung der Temperatur des Stators 12, insbesondere des Wickelkopfs ermöglicht.
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In allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der Temperatursensor 6 innerhalb des Invertergehäuses 3 der Invertereinheit 1 angeordnet ist. Somit ist ein Gehäusedurchbruch durch das Invertergehäuse 3 nicht notwendig. Dies vereinfacht insbesondere die Signalleitung 17 zur Anbindung des Temperatursensors 6 an das Platinenelement 4. Mittels des Platinenelements 4 kann ein Temperaturmodell implementiert werden, das auf Messwerten des Temperatursensors 6 basiert. Somit kann die elektrische Maschine 2 durch die Invertereinheit 1 optimal angesteuert werden, insbesondere derart, dass eine maximale Ausgangsleistung vorhanden ist.
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8 zeigt schematisch die Anordnung des Temperatursensors 6 innerhalb des Antriebssystems 10. Dabei ist gezeigt, dass der Temperatursensor 6 über ein Federelement 8 an einen Boden 24 des Gehäusevorsprung 7 angedrückt ist. Somit ist eine optimale Wärmeübertragung zwischen Temperatursensor 6 und Gehäusevorsprung 3 erreicht. Der Boden 24 fungiert insbesondere als Messfläche, an der eine Temperatur gemessen wird und an der die zu messende Komponente der elektrischen Maschine 2 anliegt.
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Insbesondere ist gezeigt, dass das Platinenelement 4 einen Anschluss 23 aufweist, durch den Energie auf die Invertereinheit 1 übertragen werden kann. Die Invertereinheit 1 dient zum Wechseln der Stromart, der elektrischen Energie und kann anschließend die elektrische Energie an die elektrische Maschine 2 ausgeben. Anfallende Wärme wird über ein Kühlelement 22 abgeführt. Alle diesen Komponenten sind innerhalb des Invertergehäuses 3 angeordnet, wobei das Invertergehäuse 3 vorteilhaft zweigeteilt ist und über Montageelemente 21, insbesondere Schrauben, verschlossen ist.
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In 8 ist insbesondere der Zustand des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt, bei dem der Gehäusevorsprung 7 durch das Maschinengehäuse 9 hindurchreicht und direkt an dem Stator 12 anliegt. Ebenso lässt sich dieser Aufbau aber auch für andere Ausführungsbeispiele erreichen, sodass in jedem Fall der Temperatursensor 6 mittels des Federelements 8 an den Boden 24 des Gehäusevorsprung 7 angedrückt ist. Alternativ kann der Temperatursensor 6 auch an die elektrischen Phasenleiter mittels des Federelements 8 angedrückt werden.
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9 zeigt schematisch eine Detailansicht des Temperatursensors 6 aus 8. So ist der Temperatursensor 6 bevorzugt mehrteilig aufgebaut. Ein Sockel 15 ist fest mit dem Platinenelement 4 gekoppelt, insbesondere durch Schraubenelemente 20. In oder an dem Sockel 15 ist ein Messelement 16, das eine Sensorkopf 19 aufweist, verschiebbar geführt. Durch das Federelement 8 wird das Messelement 16 aus dem Sockel 15 herausgedrückt. Dadurch kann das Messelement 16 an den Gehäusevorsprung 7 und/oder an zumindest einen elektrischen Phasenleiter angedrückt werden. Mittels des Sensorkopfs 19 ist somit eine sichere und zuverlässige Temperaturerfassung ermöglicht. Der Sensorkopf 19 ist über die Signalleitung 17 mit dem Sockel 15 und dem Platinenelement 4 verbunden. Somit ist die gesamte Montage des Sensorelements 6 einfach und kostengünstig ermöglicht.
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Das erfindungsgemäße Antriebssystem 10 hat aufgrund der erfindungsgemäßen Invertereinheit 1 den Vorteil, dass die Anzahl der Gehäusedurchbrüche durch das Invertergehäuse 3 minimiert sind. Somit ist insbesondere auch eine Anzahl von Dichtstellen und ein Aufwand zur Herstellung der Invertereinheit 1 und des Antriebssystems 10 verringert. Damit sind die Invertereinheit 1 und das Antriebssystem 10 einfach und kostengünstig herzustellen.
