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Stand der Technik
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Elektrisch angetriebene Fahrzeuge weisen einen Elektromotor auf, welcher kinematisch an zumindest eine Achse oder an zumindest ein Rad des Fahrzeugs gekoppelt ist, um diese bzw. dieses anzutreiben. Hierbei ist in der Regel ein Getriebe vorgesehen, welches das vom Elektromotor an einer Rotorwelle bereitgestellte Drehmoment an die Achse bzw. das Rad überträgt. Typischerweise sind das Getriebe, der Elektromotor und eine Leistungselektronik in einem gemeinsamen Gehäuse oder Systemgehäuse untergebracht.
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Mit der zunehmenden Elektrifizierung des Antriebsstrangs von Fahrzeugen werden auch weitere Komponenten des Fahrzeugs zunehmend durch elektrische Energie angetrieben. Beispielsweise kommen zunehmend elektrisch betriebene Kältemittelverdichtern zum Einsatz, welche dazu dienen, ein Kältemittel eines Kühlkreislaufs zu verdichten, z.B. für eine Klimaanlage oder zur Kühlung elektrischer, elektronischer oder mechanischer Komponenten. Kältemittelverdichter sind relativ große Bauteile, weshalb eine möglichst platzsparende Integration in ein Fahrzeug wünschenswert ist.
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Die Kältemittelverdichter können beispielsweise als sogenannte Scrollverdichter realisiert sein, welche eine feststehende erste Spirale und eine in diese eingreifende zweite Spirale aufweisen, wobei die zweite Spirale mittels eines elektrischen Antriebsmotors exzentrisch zu der ersten Spirale bewegt wird, so dass sich in den Spiralen ständig verändernde Gasräume gebildet werden. Da Scrollverdichter üblicherweise bei Drehzahlen in einem Bereich zwischen etwa 900 und 8500 Umdrehungen pro Minute betrieben werden und es Bestrebungen gibt diesen Bereich bis auf etwa 11000 Umdrehungen pro Minute auszudehnen, ist eine vibrationsdämpfende Lagerung dieser Kompressoren wünschenswert, z.B. um einen Geräuscheintrag in den Fahrzeuginnenraum möglichst zu vermeiden. Dies ist nicht nur bei Scrollverdichtern sondern allgemein bei elektrischen Kältemittelverdichtern wünschenswert.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine elektrische Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Fahrzeug gemäß Anspruch 10.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine elektrische Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen. Die Antriebsvorrichtung umfass eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Drehmoments mit einem Stator und einem sich um eine Rotordrehachse drehbaren Rotor, einen elektrischen Kältemittelverdichter zum Verdichten eines Kältemittels, welcher sich entlang einer durch die Rotordrehachse definierten axialen Richtung erstreckt, und einem Antriebsgehäuse, welches einen Innenraum definiert. Die elektrische Maschine und der elektrische Kältemittelverdichter sind in dem Innenraum angeordnet und die elektrische Maschine und der elektrische Kältemittelverdichter sind jeweils an dem Antriebsgehäuse gelagert.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist Fahrzeug, beispielsweise ein Straßenfahrzeug wie ein Auto, ein LKW oder ein Bus, mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen.
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Eine der Erfindung zugrundeliegenden Idee besteht darin, einen elektrisch betriebenen Kältemittelverdichter und eine elektrische Maschine, welche zum Antrieb eines Fahrzeugs vorgesehen ist, in ein gemeinsames Gehäuse zu integrieren. Insbesondere sind die elektrische Maschine, welche beispielsweise sowohl als Motor als auch als Generator oder nur als Motor betrieben werden kann, und ein Kältemittelverdichter, welcher dazu eingerichtet ist, ein Kältemittel, wie z.B. R1234yf oder R134a, zu verdichten, beide in einem durch ein Antriebsgehäuse definierten Innenraum angeordnet. Eine durch einen Rotor der elektrische Maschine antreibbare Rotorwelle und eine Längsachse des Kältemittelverdichters erstrecken sich hierbei entlang einander und vorzugweise parallel zueinander. Die elektrische Maschine ist mit dem Antriebsgehäuse verbunden, z.B. an diesem gelagert. Der Kältemittelverdichter ist ebenfalls an dem Antriebsgehäuse befestigt bzw. angebracht oder gelagert.
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Durch die Anbringung oder Befestigung von Kältemittelverdichter und elektrischer Maschine an dem Antriebsgehäuse wird aufgrund der hohen Masse der elektrischen Maschine, welche z.B. eine 5 bis 40-mal höhere Masse aufweisen kann als der Kältemittelverdichter, eine hervorragende Schwingungsdämpfung der Vibrationen des Kältemittelverdichters erzielt. Ferner wird eine hohe funktionale Integration erzielt. Insbesondere wird die Anzahl an Einzelteilen verringert, da die elektrische Maschine für den Fahrzeugantrieb und der Kältemittelverdichter zu einer funktionalen Einheit zusammengefasst werden, was sehr platzsparend ist und ferner die Montage erleichtert.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
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Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in Bezug auf die axiale Richtung entgegengesetzte Endabschnitte des Kältemittelverdichters in Aufnahmeausnehmungen des Antriebsgehäuses aufgenommen sind. Beispielsweise können an Stirnwandungen des Gehäuses, welche in Bezug auf die axiale Richtung beabstandet zueinander angeordnet sind, jeweils Aufnahmeausnehmungen ausgebildet sein. Der Kältemittelverdichter kann in diese Aufnahmeausnehmungen eingeführt sein, wodurch die Montage weiter erleichtert wird. Beispielsweise kann der Kältemittelverdichter in die Aufnahmeausnehmungen eingepresst sein. Damit kann eine kraftschlüssige Verbindung realisiert werden, wodurch die Schwingungsübertragung auf das Antriebsgehäuse weiter verbessert wird.
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Unabhängig von der Art der Anbringung des Kältemittelverdichters an dem Antriebsgehäuse kann der Kältemittelverdichter beispielsweise ein Verdichtergehäuse mit einer Druckkammer aufweisen, in welcher das Kältemittel mithilfe mechanischer Wirkflächen verdichtet wird. Optional ist auch ein elektrischer Verdichtermotor, welcher die mechanischen Wirkflächen antreibt, in dem Verdichtergehäuse angeordnet. Das Verdichtergehäuse kann beispielsweise in die optionalen Aufnahmeausnehmungen des Antriebsgehäuses eingepresst sein. Weiterhin optional können die mechanischen Wirkflächen des Kältemittelverdichters auch durch die zum Antriebe des Fahrzeugs vorgesehene elektrische Maschine angetrieben werden oder über ein optionales Getriebe.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Antriebsvorrichtung ein an einer Außenseite des Antriebsgehäuses angeordnetes Elektronikgehäuse, eine in dem Elektronikgehäuse aufgenommene erste elektronische Schaltung, welche mit der elektrischen Maschine elektrisch verbunden ist, und eine in dem Elektronikgehäuse aufgenommene zweite elektronische Schaltung aufweisen, welche mit dem elektrischen Kältemittelverdichter elektrisch verbunden ist. Demnach sind sowohl eine der elektrischen Maschine zugeordnete elektronische Schaltung, z.B. eine Leistungselektronik, und eine dem Kältemittelverdichter zugeordnete elektronische Schaltung, z.B. eine Leistungselektronik, in einem gemeinsamen Elektronikgehäuse untergebracht. Dadurch wird der Platzbedarf für den Kältemittelverdichter und dem diese zugeordneten Komponenten weiter verringert. Ferner wird die Leistungselektronik des Klimakompressors dadurch räumlich von diesem getrennt. Damit werden thermische Einflüsse durch eine Wärmeabgabe der Leistungselektronik auf die Leistungsfähigkeit des Klimakompressors verringert. Das Elektronikgehäuse kann in Bezug auf eine sich quer zur axialen Richtung erstreckende Hochrichtung beispielsweise an einer Oberseite des Antriebsgehäuses angeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste elektronische Schaltung und die zweite elektronische Schaltung auf einer gemeinsamen Platine integriert sind. Damit wird der Aufbau der Antriebseinrichtung weiter vereinfacht und der Platzbedarf für den Kältemittelverdichter und dem diese zugeordneten Komponenten weiter verringert.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Elektronikgehäuse einstückig mit dem Antriebsgehäuse ausgebildet ist. Beispielsweise können das Elektronikgehäuse und das Antriebsgehäuse als einstückiges Gussteil realisiert sein. Dies erleichtert die Herstellung des Gehäuses. Weiterhin wird der Integrationsgrad vorteilhaft weiter erhöht, da Leistungselektronik, elektrische Maschine und Klimakompressor, optional auch ein Getriebe, in ein gemeinsames Gehäuse integriert werden können.
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Unabhängig von der Gestaltung des Elektronikgehäuses kann das Antriebsgehäuse beispielsweise als Gussteil realisiert sein, insbesondere als Metallgussteil, z.B. aus einer Aluminiumlegierung. Optional kann der Kältemittelverdichter als Scrollverdichter realisiert sein, wobei eine die Wirkflächen bildende Scrolleinheit in einer Art Dose, welche eine Druck- oder Verdichtungskammer des Verdichters bildet, aufgenommen ist und in eine Aufnahmeausnehmung des Antriebsgehäuses eingepresst ist. Damit kann für die Verdichtungskammer des Kältemittelverdichters aus einem die gewünschten Dichtigkeitsanforderungen erfüllenden Material gebildet und auf einfache Weise in ein aus einem günstigen Gussmaterial gebildetes Antriebsgehäuse montiert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Elektronikgehäuse und der Kältemittelverdichter in Bezug auf die sich quer zur axialen Richtung erstreckende Hochrichtung auf derselben Seite der Rotordrehachse angeordnet sind. Beispielsweise kann der Kältemittelverdichter in Bezug auf die Hochrichtung im Bereich des Elektronikgehäuses angeordnet sein und in Bezug auf eine sich quer zur axialen Richtung und zur Hochrichtung erstreckende Querrichtung seitlich zu der Rotordrehachse bzw. der elektrischen Maschine angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich ein besonders kompakter Aufbau der Antriebsvorrichtung erzielen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Antriebsvorrichtung ein in dem Innenraum des Antriebsgehäuses angeordnetes Getriebe mit einer kinematisch an eine Rotorwelle der elektrischen Maschine gekoppelten Getriebewelle aufweisen, wobei die elektrische Maschine und der Kältemittelverdichter in Bezug auf eine sich quer zur Getriebewelle erstreckende Querrichtung auf entgegengesetzten Seiten der Getriebewelle angeordnet sind. Das Getriebe kann beispielsweise mehrere Zahnräder oder andere Getriebeglieder aufweisen, welche die Getriebewelle kinematisch an die Rotorwelle koppeln, so dass ein von der elektrischen Maschine durch den Rotor an der Rotorwelle bereitgestelltes Drehmoment durch die Getriebeglieder übersetzt wird und an der Getriebewelle abgreifbar ist. Die Getriebewelle kann sich ebenfalls in der axialen Richtung erstrecken. Der Kältemittelverdichter kann in Bezug auf die Querrichtung seitlich neben dem Getriebe bzw. der Getriebewelle und damit auf einer von der elektrischen Maschine abgewandten Seite des Getriebes angeordnet sein. Damit kann der thermische Einfluss der elektrischen Maschine auf den Kältemittelverdichter vorteilhaft verringert werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Kältemittelverdichter als Scrollverdichter ausgebildet sein. Hierbei kann der Kältemittelverdichter zwei Spiralen als mechanische Wirkflächen aufweisen, wobei eine erste Spirale fest angeordnet ist und eine mit einem elektrischen Verdichtermotor verbundene zweite Spirale in die erste Spirale eingreift und orbitierend durch den Verdichtermotor bewegbar ist. Durch die orbitierende Bewegung der zweiten Spirale wird eine Volumenverkleinerung von zwischen den Spiralen gebildeten Gasräumen erzielt, welche zu einer Verdichtung des Kältemittels führt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Antriebsgehäuse zumindest eine Durchführungsöffnung aufweist, durch welche eine hydraulische Anschlussleitung des Kältemittelverdichters durchgeführt ist. Beispielsweise kann je Anschlussleitung eine eigene Durchführungsöffnung vorgesehen sein oder es können mehrere Anschlussleitungen durch eine gemeinsame Durchführungsöffnung geführt werden. Als hydraulische Anschlussleitungen können beispielsweise Kältemittelleitungen zum Zuleiten von zu verdichtendem Kältemittel und zum Ableiten von verdichtetem Kältemittel vorgesehen sein.
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Hierin wird unter „einstückig“, „einteilig“, „integral“ oder „in einem Stück“ ausgebildeten Komponenten allgemein verstanden, dass diese Komponenten als ein einziges, eine Materialeinheit bildendes Teil vorliegen und insbesondere als ein solches hergestellt sind, wobei die eine von der anderen Komponente nicht ohne Aufhebung des Materialzusammenhalts von der anderen lösbar ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 eine schematische Schnittansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 eine Teilschnittansicht einer Antriebsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 4 eine schematische Schnittansicht einer Verdichtungskammer eines Kältemittelverdichters einer Antriebsvorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 5 eine Blockdarstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt rein beispielhaft und in vereinfachter Weise eine Schnittansicht einer elektrischen Antriebsvorrichtung 1 für ein Fahrzeug 100. Wie in 1 beispielhaft gezeigt, kann die Antriebsvorrichtung 1 eine elektrische Maschine 2, einen elektrischen bzw. elektrisch betriebenen Kältemittelverdichter 3, ein optionales Getriebe 8, ein Antriebsgehäuse 4, und ein optionales Elektronikgehäuse 5 aufweisen.
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Die elektrische Maschine 2 weist einen Stator 20, einen Rotor 21 und eine an den Rotor 21 gekoppelte Rotorwelle 22 auf. Der Rotor 21 ist um eine Rotordrehachse D21 drehbar gelagert und koaxial zu dem Stator 20 angeordnet. Die Rotordrehachse D21 definiert eine axiale Richtung A der Antriebsvorrichtung 1. Die elektrische Maschine 2 kann als Motor, als Generator oder nur als Motor betrieben werden und kann beispielsweise als Drehstrommotor realisiert sein. Auch ist denkbar, dass die elektrische Maschine 2 als Gleichstrommotor realisiert ist. Die elektrische Maschine 2 dient in einem Motorbetrieb dazu, elektrische Energie in kinetische Energie des Rotors 21 umzuwandeln, so dass an der Rotorwelle 22 ein Drehmoment zum Antrieb des Fahrzeugs 100 abgegriffen werden kann.
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Das optionale Getriebe umfasst eine über Getriebeglieder 81 kinematisch an die Rotorwelle 22 der elektrischen Maschine 2 gekoppelte Getriebewelle 80. Die Getriebeglieder 81 sind in 1 lediglich schematisch als Kreise dargestellt und können beispielsweise durch Zahnräder realisiert sein. Die Getriebeglieder 81 sind derart angeordnet, dass durch sie ein an der Rotordrehachse D21 bereitgestelltes Drehmoment abgegriffen, übersetzt oder untersetzt und auf die Getriebewelle 80 übertragen wird. Wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, kann die Getriebewelle 80 parallel zur Rotorwelle 22 bzw. zur Rotordrehachse D21 verlaufen. Grundsätzlich ist jedoch auch eine gewinkelte Ausrichtung der Getriebewelle 80 relativ zu der Rotordrehachse D21 denkbar. Die Getriebewelle 80 kann ferner in Bezug auf eine sich quer zur axialen Richtung A erstreckende Querrichtung C beabstandet zu der Rotordrehachse D21 angeordnet sein, wie dies in 1 schematisch und rein beispielhaft gezeigt ist.
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Der elektrische Kältemittelverdichter 3 dient zum Verdichten eines Kältemittels und kann beispielsweise als Scrollverdichter realisiert sein, wie dies in 3 rein beispielhaft gezeigt ist. Grundsätzlich sind auch andere Bauarten des Kältemittelverdichters denkbar, z.B. Schraubenverdichter. 3 zeigt in stark vereinfachter Weise und rein beispielhaft einen möglichen Aufbau eines als Scrollverdichter realisierten Kältemittelverdichters 3. Wie in 3 beispielhaft gezeigt, kann der Kältemittelverdichter 3 einen elektrische Antriebsmotor 33, einen erste Spirale 34, eine zweite Spirale 35 und eine Druck- oder Verdichtungskammer 36 auf. Wie in 4 beispielhaft dargestellt, greifen die erste und die zweite Spirale 34, 35 axial ineinander ein und sind innerhalb der durch ein Verdichtergehäuse 30 gebildeten Druckkammer 36 angeordnet. Der Elektromotor 33 ist über eine Antriebswelle 37 mit der zweiten Spirale 35 verbunden und treibt diese derart an, dass die zweite Spirale 35 innerhalb der ersten Spirale 34 eine orbitierende Bewegung ausführt, um zwischen den Spiralen 34, 35 gebildete Gasräume 38 zu verkleinern und damit sich in den Gasräumen 38 befindliches Kältemittel (nicht gezeigt) zu verdichten. Wie in 3 beispielhaft dargestellt ist, kann das Verdichtergehäuse 30 in einen die Druckkammer bildenden Zylinderkopf 30A und ein gegenüber diesem abgedichtetes Zwischenstück 30B unterteilt sein, in welchem die zweite Spirale 35 teilweise angeordnet ist. Optional kann auch ein weiteres Endstück 30B vorgesehen sein, in welchem der Elektromotor 33 angeordnet ist. Selbstverständlich kann auch lediglich ein durchgehendes, nicht unterteiltes Verdichtergehäuse 30 vorgesehen sein oder der Zylinderkopf 30A und das Zwischenstück 30B sind einstückig ausgebildet. Grundsätzlich kann der Kältemittelverdichter 3 auch auf eine andere Weise anstatt als Scrollverdichter realisiert sein, wobei ein Elektromotor 33 eine mechanische Wirkfläche in einer Druckkammer zur Verdichtung des Kältemittels bewegt. Der Elektromotor 33 des Kältemittelverdichters 3 kann beispielsweise eine Längsachse D3 des Kältemittelverdichters 3 definieren.
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Wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, definiert das Antriebsgehäuse 4 einen Innenraum 40. Insbesondere kann das Antriebsgehäuse 4 mehrere Wandungen 41, 42, 43 aufweisen, welche den Innenraum 40 umgrenzen. Das Antriebsgehäuse 4 ist nicht auf eine spezifische Form festgelegt. Allgemein kann das Antriebsgehäuse 4 als Gussteil hergestellt sein, z.B. aus einem Aluminiummaterial oder einem anderen gussfähigen Metallmaterial. Selbstverständlich ist es auch denkbar, das Antriebsgehäuse 4 als Kunststoffteil zu realisieren.
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Wie in 1 weiterhin beispielhaft gezeigt ist, sind die elektrische Maschine 2, der Kältemittelverdichter 3 und das optionale Getriebe 4 zusammen in dem Innenraum 40 des Antriebsgehäuses 4 angeordnet bzw. gemeinsam in das Antriebsgehäuse 4 integriert. Der Kältemittelverdichter 3 kann sich insbesondere mit seiner Längsachse D3 entlang der axialen Richtung A erstrecken. Damit sind die Längsachse D3 des Kältemittelverdichters 3, die Rotorwelle 22 bzw. die Rotordrehachse D21 und gegebenenfalls die Getriebewelle 80 entlang einander ausgerichtet. Dadurch wird eine sehr platzsparende Anordnung von elektrischer Maschine 2, Kältemittelverdichter 3 und gegebenenfalls optionalem Getriebe 4 in dem Innenraum 40 des Antriebsgehäuses 4 erzielt. Wie in 1 beispielhaft dargestellt ist, kann der Kältemittelverdichter 3 in Bezug auf eine Hochrichtung H, welche sich quer zu der axialen Richtung A und quer zu der Querrichtung C erstreckt, beabstandet zu der Rotordrehachse D21 angeordnet sein. Ferner kann der Kältemittelverdichter 3, wie in 1 ebenfalls beispielhaft dargestellt, in Bezug die Querrichtung C beabstandet zu der Rotordrehachse D21 und entgegengesetzt zu dem optionalen Getriebe 8 angeordnet sein.
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Die elektrische Maschine 2 und der elektrische Kältemittelverdichter 3 sind jeweils an dem Antriebsgehäuse 4 gelagert sind. Beispielsweise kann die elektrische Maschine 2 an ihren axialen Enden an den Stirnwandungen 41, 43 des Antriebsgehäuses 4 befestigt sein, z.B. über Flansche (nicht gezeigt). Selbstverständlich sind auch andere Anbringungsmöglichkeiten denkbar, mit denen die elektrische Maschine 2 mit ihrem Stator 20 ortsfest relativ zu dem Antriebsgehäuse 4 fixierbar ist. Der Kältemittelverdichter 3 ist mit zumindest einer Wandung 41, 42, 43 des Antriebsgehäuses 4 verbunden. Dies bietet den Vorteil, dass die elektrische Maschine 2 und der Kältemittelverdichter 3 über das Antriebsgehäuse 4 miteinander verbunden sind. Aufgrund der Masse der elektrischen Maschine 2, welche wesentlich größer ist als die Masse des Kältemittelverdichters 3, wird eine effiziente Dämpfung von Schwingungen, die durch den Kältemittelverdichter 3 erzeugt werden, erzielt.
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3 zeigt beispielhaft eine mögliche Lagerung des Kältemittelverdichters 3 an dem Antriebsgehäuse 4. Wie in 3 beispielhaft dargestellt ist, können an in Bezug auf die axiale Richtung A beabstandeten Wandungen 41, 43 des Antriebsgehäuses 4 Aufnahmeausnehmungen 44, 45 ausgebildet sein. Der Kältemittelverdichter 3 kann mit in Bezug auf die axiale Richtung A entgegengesetzten Endabschnitte 31, 32 in diese Aufnahmeausnehmungen 44, 45 des Antriebsgehäuses 4 eingeführt sein. Wie in 3 beispielhaft dargestellt ist, kann z.B. das optionale Verdichtergehäuse 30 an dessen Enden in den Aufnahmeausnehmungen 44, 45 aufgenommen sein. Allgemein kann ein Pressverbund zwischen dem Kältemittelverdichter 3 und den Aufnahmeausnehmungen 44, 45 gebildet werden.
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Wie in 1 weiterhin schematisch dargestellt ist, kann das Antriebsgehäuse 4 zumindest eine Durchführungsöffnung 48 aufweisen, durch welche eine hydraulische Anschlussleitung 39 des Kältemittelverdichters 3 durchgeführt ist. Wie in 1 erkennbar, kann die zumindest eine Durchführungsöffnung 48 im Bereich des Kältemittelverdichters 3 angeordnet sein. Wie in 3 schematisch dargestellt ist, können eine Zufuhrleitung 39A und eine Abfuhrleitung 39B als Anschlussleitungen 39 vorgesehen sein, welche jeweils an die Druckkammer 36 des Verdichters 3 angeschlossen sind. Die Zufuhrleitung 39A und eine Abfuhrleitung 39B dienen zur Zufuhr bzw. zur Abfuhr von Kältemittel an bzw. vom Verdichter 3.
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Wie in 1 weiterhin dargestellt ist, kann das optionale Elektronikgehäuse 5 an einer Außenseite des Antriebsgehäuses 4, also außerhalb des Innenraums 40 des Antriebsgehäuses 4, angeordnet sein. Das Elektronikgehäuse 5 kann einen einen zweiten Innenraum 51 definierenden Wannenabschnitt 50 und einen auf den Wannenabschnitt 50 aufsetzbaren Deckel 52 aufweisen, mit welchem der zweite Innenraum 51 verschließbar ist. Das Elektronikgehäuse 5 kann beispielsweise einstückig mit dem Antriebsgehäuse 4 ausgebildet sein oder als separates Teil, welches an dem Antriebsgehäuse 4 befestigt ist. Wie in 1 schematisch dargestellt ist, können in dem Innenraum 51 des Elektronikgehäuses 5 eine erste elektronische Schaltung 6A, welche mit der elektrischen Maschine 2 elektrisch verbunden ist, und eine zweite elektronische Schaltung 6B, welche mit dem elektrischen Kältemittelverdichter 3, insbesondere mit dessen Elektromotor 33, elektrisch verbunden ist, aufgenommen sein. Die elektronischen Schaltungen 6A, 6B können beispielsweise elektronische Inverterbausteine aufweisen oder können allgemein eine Leistungselektronik der elektrischen Maschine 2 und des Kältemittelverdichters 3 bilden. Wie in 1 weiterhin beispielhaft dargestellt ist, können die erste elektronische Schaltung 6A und die zweite elektronische Schaltung 6B auf einer gemeinsamen Platine 7 integriert sein.
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Wie in 1 rein beispielhaft gezeigt ist, können das optionale Elektronikgehäuse 5 und der Kältemittelverdichter 3 in Bezug auf die Hochrichtung H auf derselben Seite der Rotordrehachse D21 angeordnet sein. Alternativ können das optionale Elektronikgehäuse 5 und der Kältemittelverdichter 3 in Bezug auf die Hochrichtung H auch auf entgegengesetzten Seiten der Rotordrehachse D21 angeordnet sein, wie dies in 2 beispielhaft dargestellt ist. In 2 ist rein beispielhaft eine Antriebsvorrichtung 1 gezeigt, welche sich lediglich in Bezug auf die Anordnung des Kältemittelverdichters 3 von der in 1 gezeigten Antriebsvorrichtung 1 unterscheidet. Wie in 2 rein beispielhaft gezeigt ist, können die elektrische Maschine 2 und der Kältemittelverdichter 3 in Bezug auf die Querrichtung C auf entgegengesetzten Seiten der Getriebewelle 80 angeordnet sein. Damit kann der Kältemittelverdichter 3 in Bezug auf die Querrichtung C und weiter optional auch in Bezug auf die Hochrichtung H von der elektrischen Maschine 2 beabstandet in dem Innenraum 40 des Antriebsgehäuses 4 angeordnet sein, wodurch vorteilhaft ein thermischer Einfluss der elektrischen Maschine 2 auf den Kältemittelverdichter 3 verringert wird.
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5 zeigt rein schematisch eine Blockdarstellung eines Fahrzeugs 100, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, wie z.B. ein Elektroauto. Das Fahrzeug 100 weist eine elektrische Antriebseinrichtung 1, einen elektrischen Energiespeicher 105 oder eine andere elektrische Energiequelle und eine Antriebsachse oder einen Antriebsstrang 115 auf. Wie in 5 schematisch dargestellt ist, weist die elektrische Antriebseinrichtung 1 eine elektrische Maschine 2, einen Kältemittelverdichter 3, ein optionales Getriebe 8 und eine optionale Leistungselektronik 6 auf. Insbesondere kann die Antriebseinrichtung 1 wie voranstehend beschrieben realisiert sein. Das Fahrzeug 100 weist ferner zumindest einen Kältemittelkreislauf 110 auf, z.B. einen Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage, einen Kältemittelkreislauf zur Kühlung elektrischer oder elektronischer Komponenten oder dergleichen. Der Kältemittelkreislauf 110 ist hydraulisch mit dem Kältemittelverdichter 3 verbunden, z.B. über die Anschlussleitungen 39. Der Kältemittelverdichter 3 bezieht elektrische Energie über die elektrische Energiequelle 105, wobei die optionale Leistungselektronik 6, z.B. der zweite Schaltkreis 6A, eine Leistungsregelung des Kältemittelverdichters 3 und/oder eine Stromumformung vornimmt. Die elektrische Maschine 2 bezieht ebenfalls elektrische Energie über die elektrische Energiequelle 105, wobei die optionale Leistungselektronik 6, z.B. der zweite Schaltkreis 6A, eine Leistungsregelung des Kältemittelverdichters 3 und/oder eine Stromumformung vornimmt. Das durch den Rotor (in 5 nicht gezeigt) der elektrischen Maschine 2 erzeugte Drehmoment kann durch das optionale Getriebe 8 übersetzt und auf den Antriebsstrang 115 übertragen werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112014005119 T5 [0004]
- DE 102016206511 A1 [0004]
- DE 102016204756 A1 [0004]
