DE102019217302A1 - Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs - Google Patents

Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102019217302A1
DE102019217302A1 DE102019217302.0A DE102019217302A DE102019217302A1 DE 102019217302 A1 DE102019217302 A1 DE 102019217302A1 DE 102019217302 A DE102019217302 A DE 102019217302A DE 102019217302 A1 DE102019217302 A1 DE 102019217302A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electronics
housing
converter
voltage
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019217302.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Marco Denk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to DE102019217302.0A priority Critical patent/DE102019217302A1/de
Publication of DE102019217302A1 publication Critical patent/DE102019217302A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kältemittelverdichter (1) für ein Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug, mit einem Antriebsmodul (2) und mit einem Verdichtermodul (3) sowie mit einer Motorelektronik (8a) und mit einem DC-DC-Wandler (8b) zur Absenkung einer Hochvoltspannung (HV) auf eine Niedervoltspannung (NV), wobei das Antriebsmodul (2) ein Elektronikgehäuse (7d) aufweist, in das die Motorelektronik (8a) und der DC-DC-Wandler (8b) aufgenommen sind, und wobei an einem Antriebsgehäuse (7) oder am Elektronikgehäuse (7d) ein Kontaktanschluss (9) vorgesehen ist, an den ein Anschlussstecker (37) zum Zuführen der Hochvolt-Spannung (HV) an die Motorelektronik (8a) und/oder an den DC-DC-Wandler (8b) angeschlossen oder anschließbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kältemittelverdichter eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs, mit einem elektromotorischen Antriebsmodul und mit einem Verdichtermodul sowie mit einer Motorelektronik in einem Elektronikgehäuse des Antriebsmoduls.
  • In einem Elektro- oder Hybridfahrzeug sind typischerweise Starkstrom- bzw. Hochvoltkomponenten (HV-Komponenten), insbesondere ein (Antriebs-)Inverter und ein DC-DC-Wandler sowie ein Ladegerät für eine Traktions-Batterie, in einem Hochvolt-Zwischenkreis angeordnet. Der Inverter hat die Aufgabe, die Drei-Phasen-Wechselspannung eines Generators in eine Gleichspannung zum Laden der Batterie umzuwandeln oder beim Antrieb des Elektromotors die Gleichspannung der Batterie in eine Drei-Phasen-Wechselspannung umzuformen. Im DC-DC-Wandler wird die HV-Spannung, beispielsweise 400V oder 800V, der HV-Batterie zum Laden der Niedervolt-Bordnetzbatterie (NV-Batterie) mit beispielsweise 12V oder 48V entsprechend abgesenkt.
  • Diese HV-Komponenten und die Elektronik (Motorelektronik) eines elektromotorischen Kältemittelverdichters für die übliche Klimatisierung der Fahrgastzelle (Fahrgastraum) des Fahrzeugs sind häufig zu deren Kühlung unterschiedlichen Kühlkreisläufen zugeordnet. Dabei sind ein Niedrigtemperatur-Kühlkreislauf mit ca. 30°C häufig zur Klimatisierung und zur Kühlung der Traktions-Batterie und ein Mitteltemperatur-Kühlkreislauf mit ca. 60°C zur Kühlung der (elektrischen) Antriebsmaschine sowie zur Kühlung dessen Inverters und des DC-DC-Wandlers vorgesehen. Des Weiteren kann ist bei einem Hybrid-Fahrzeugs häufig ein Hochtemperatur- Kühlkreislauf mit ca. 90°C für die Kühlung des Verbrennungsmotors vorgesehen.
  • Die Klimaanlagen klimatisieren mit Hilfe einer den Mitteltemperatur-Kühlkreislauf (Kältemittelkreislauf) bildenden Anlage den Fahrzeuginnenraum. Derartige Anlagen weisen grundsätzlich einen Kreislauf auf, in dem ein Kältemittel geführt ist. Das Kältemittel, beispielsweise eine Wasser-Glycol-Gemisch oder auch CO2, wird an einem Verdampfer erwärmt und mittels eines in einem Elektrofahrzeug typischerweise elektrischen (elektromotorischen) Kältemittelverdichters beziehungsweise -kompressors verdichtet, wobei das Kältemittel anschließend über einen Wärmetauscher die aufgenommene Wärme wieder abgibt, bevor es über eine Drossel erneut zum Verdampfer geführt wird.
  • Während der im Mitteltemperatur-Kühlkreislauf gekühlte DC-DC-Wandler aus der Hochvolt-Batterie mit beispielsweise 400V oder 800V versorgt ist, wird der elektrische Kältemittelverdichter als zentrale Komponente des Niedrigtemperatur-Kühlkreislaufs des Elektrofahrzeugs typischerweise über das Kraftfahrzeugbordnetz mit einer Niedervolt-Spannung aus der Bordnetz-Batterie mit beispielsweise 12V oder 48V versorgt. Der elektrische Kältemittelverdichter wird von einem Elektromotor angetrieben, dessen in einem Elektronikgehäuse angeordnete Motor- oder Leistungselektronik vom mittels des Kältemittelverdichters geförderten Kältemittel gekühlt wird.
  • Bei einem beispielsweise aus der DE 10 2016 223 576 A1 bekannten elektrischen Kältemittelverdichter ist der Elektromotors zu dessen Regelung und/oder Steuerung an eine Motorelektronik angeschlossen. Der einzelnen elektrischen Spulen der Motorwicklung (Satorwicklung) des bürstenlosen Elektromotors werden mittels einer Brückenschaltung auf einer Leiterplatte der Motorelektronik bestromt. Die Motorelektronik ist in einem mit einem Gehäusedeckel verschlossenen, topf- oder schalenförmigen Elektronikgehäuse (Elektronikfach) aufgenommen, das durch eine Gehäusezwischenwand vom Motorgehäuse getrennt und somit in dessen Nähe angeordnet ist. Das Elektronikgehäuse weist einen Gehäuseanschlussabschnitt in Form eines einstückig angeformten Anschlusssteckers zur elektrischen Kontaktierung der Elektronik an ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen für ein Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug besonders geeigneten elektrischen bzw. elektromotorischen Kältemittelverdichter anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der elektrische Kältemittelverdichter weist ein elektromotorisches Antriebsmodul mit einem Antriebsgehäuse zur Aufnahme eines Elektromotors und ein mit dem Antriebsmodul gekoppeltes Verdichtermodul mit einem Verdichtergehäuse zur Aufnahme eines Verdichters, insbesondere eines Scrollverdichters, sowie ein Elektronikgehäuse zur Aufnahme einer Motorelektronik auf. Am Antriebsgehäuse, insbesondere elektronikseitig, sind geeigneter Weise ein Einlass und am Verdichtergehäuse, insbesondere bodenseitig, ein Auslass für ein in einem Kühlkreislauf, insbesondere im Niedertemperatur-Kühlkreislauf des Fahrzeugs, geführtes Kältemittel vorgesehen. In das Elektronikgehäuse ist ein DC-DC-Wandler zur Absenkung einer Hochvolt-Spannung auf eine Niedervolt-Spannung integriert. Des Weiteren ist am Antriebsgehäuse oder am Elektronikgehäuse ein Kontaktanschluss vorgesehen, an den ein Anschlussstecker zum Zuführen der Hochvolt-Spannung an die Motorelektronik und/oder an den DC-DC-Wandler angeschlossen oder anschließbar ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung dient der Anschlussstecker als Hochvolt-Schnittstelle zur Anbindung an eine Hochvolt-Batterie des Fahrzeugs und führt die Hochvolt-Spannung vom Kontaktanschluss zum Wandlereingang des DC-DC-Wandler. Geeigneter Weise ist die Hochvolt-Spannung vom Kontaktanschluss zudem zu einem Leistungsteil der Motorelektronik geführt.
  • In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist in das Elektronikgehäuse ein Mikrocontroller zur Steuerung der Motorelektronik und des DC-DC-Wandler, eine Niedervolt-Schnittstelle zur Anbindung an eine Bordnetz-Batterie und/oder eine Kommunikations-Schnittstelle zur Anbindung an ein Bus-System des Fahrzeugs integriert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind Leistungshalbleiter der Motorelektronik und des DC-DC-Wandlers, insbesondere als bare dies, auf einer als Keramiksubstrat ausgeführten Leiterplatte (Platine) innerhalb des Elektronikgehäuses angeordnet. Als „bare die“ (bare chip oder Nacktchip) werden integrierte elektronische Bauelemente bezeichnet, die ohne Gehäuse direkt auf der Leiterplatte oder auf dem Keramiksubstrat aufgebracht und beispielsweise mittels Drahtbonden elektrisch mit umliegenden Bauelementen der Motor- und/oder Wandlerelektronik verbunden werden. Die Keramik-Variante ist besonders für 800V-Systeme geeignet, während eine Einplatinen-Variante für 400V-Systeme vorteilhaft ist.
  • Besonders vorteilhaft sind die Motorelektronik und der DC-DC-Wandler zu deren Kühlung an einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf des Fahrzeugs angebunden. Hierzu ist zweckmäßigerweise in das Antriebsgehäuses eine das Elektronikgehäuse verschließende Gehäusezwischenwand als Kühlanbindung der Motorelektronik und des DC-DC-Wandler an den Niedertemperatur-Kühlkreislauf des Fahrzeugs integriert.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird eine Motorwicklung oder ein Teil der Motorwicklung des Elektromotors als Wandlerinduktivität oder als Primär- und/oder Sekundärwicklung eines Wandlertransformators des DC-DC-Wandlers genutzt.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 in einer perspektivischen Seitenansicht einen Scrollverdichter mit einem elektromotorischen Antriebsmodul und mit einem Verdichtermodul,
    • 2 in einer Schnittdarstellung schematisch vereinfacht den elektromotorisch angetrieben Scrollverdichter mit einer Hochdruckkammer und mit einer Gegendruckkamer (Back-Pressure-Kammer) sowie mit in diese führendem Druckleitungs- bzw. Kanalsystem, und
    • 3 schematisch das Elektronikgehäuse mit der Motorelektronik des Kältemittelverdichters sowie mit integriertem DC-DC-Wandler.
  • Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Der in 1 perspektivisch und in 2 schematisch dargestellte Kältemittelverdichter 1 ist in einem Niedrigtemperatur-Kühlkreislauf NK (3), mit beispielsweise 30°C, einer Klimaanlage eines nicht näher dargestellten Elektro- oder Hybridfahrzeug verbaut. Der elektromotorische Kältemittelverdichter 1 weist ein elektrisches (elektromotorisches) Antriebsmodul 2 sowie ein mit diesem gekoppeltes Verdichtermodul 3 in Form eines Scrollverdichter auf. Über eine zwischen dem Antriebsmodul 2 und dem Verdichtermodul 3 gebildete mechanische Schnittstelle 4 ist das Verdichtermodul 3 antriebstechnisch an das Antriebsmodul 2 angebunden. Die mechanische Schnittstelle 4 dient als antriebsseitiges Lagerschild und bildet eine Zwischenwand 5. Das Verdichtermodul 3 ist mittels umfangsseitig verteilten, sich in Axialrichtung A des Kältemittelverdichters 1 erstreckenden Flanschverbindungen 6 mit dem Antriebsmodul 2 verbunden (gefügt, verschraubt).
  • Ein Gehäuseteilbereich eines Antriebsgehäuses 7 des Kältemittelverdichters 1 ist als ein Motorgehäuse 7a zur Aufnahme eines Elektromotors 13 ausgebildet und einerseits durch eine integrierte Gehäusezwischenwand 7b zu einem mit einem Gehäusedeckel 7c versehenen Elektronikgehäuse 7d und andererseits durch die mechanische Schnittstelle 4 mit dem Lagerschild und der Zwischenwand 5 verschlossen. In dem Elektronikgehäuse 7d sind eine den Elektromotor 13 ansteuernde Motorelektronik 8a und eine DC-DC-Wandler 8b angeordnet. Das Antriebsgehäuse 7 weist im Bereich des Elektronikgehäuses 7b einen nachfolgend auch als Steckanschluss bezeichneten Konataktanschluss 9 mit Anschlüssen 9a und 9b zum elektrischen Anschluss der Motorelektronik 8a und des DC-DC-Wandlers 8b an eine von einer HV-Batterie mit beispielsweise 400V oder 800V gelieferte HV-Spannung HV (±) des Kraftfahrzeugs auf.
  • Das Antriebsgehäuse 7 weist einen Kältemittel-Einlass oder Kältemittel-Zulauf 10 zum Anschluss an den Niedertemperatur-Kühlkreis NK und einen Kältemittel-Auslass 11 auf. Der Auslass 11 ist an dem Boden eines Verdichtergehäuses 12 des Verdichtermoduls 3 angeformt. Im angeschlossenen Zustand bildet der Einlass 10 die Niederdruck- oder Saugseite (Sauggasseite) und der Auslass 11 die Hochdruck- oder Pumpseite (Pumpenseite) des Kältemittelverdichters 1.
  • Der im Ausführungsbeispiel bürstenlose Elektromotor (Gleichstrommotor, BLDC) 13 weist einen um eine Rotorachse 14 drehbar gelagerten zylindrischen Rotor 15 auf. Dieser ist umfangsseitig mittels eines hohlzylindrischen Stators 16 umgeben. Der Rotor 15 umfasst eine Anzahl an Permanentmagneten und sitzt drehfest auf einer gelagerten Welle 17. Der Stator 16 weist eine Anzahl von elektrischen Spulen auf, die mittels der Motorelektronik 8a bestromt sind, welche wiederum beispielsweise mit einem Bus-System (LIN, CAN) und dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs verbunden ist (3).
  • Das Antriebsgehäuses 7 mit dem Elektronikgehäuse 7d ist vom Stator 16 und vom Rotor 15 mittels der Zwischenwand 5 getrennt. Der Gehäusedeckel 7c, der mittels Schrauben am Elektronikgehäuse 7d lösbar befestigt ist, verschließt eine Zugangsöffnung des Elektronikgehäuses 7b. Im Elektronikgehäuse 7d sind Leiterplatten 18, 19 angeordnet, die im Ausführungsbeispiel in Axialrichtung A übereinander angeordnet sind. Eine Brückenschaltung, insbesondere eine B6-Brückenschaltung, der Motorelektronik 8a ist z. B. auf der Leiterplatte 19 angeordnet, während der DC-DC-Wandler 8b dann auf der Leiterplatte 18 angeordnet ist, welche der Gehäusezwischenwand 7b nächstgelegen ist. Die Leiterplatte 19 ist über Bestromungsleitungen 20, welche durch die Gehäusezwischenwand 7b geführt sind, mit den elektrischen Spulen des Stators 16 kontaktiert.
  • Da Verdichtermodul 3 mit dem Scrollverdichter weist einen im Verdichtergehäuse 12 angeordneten beweglichen Scroll (Scrollteil) 21 auf, der an die in die mechanische Schnittstelle 4 mit A-seitigem Lagerschild geführte Welle 17 des Elektromotors 13 gekoppelt ist. Der bewegliche Scroll (Scrollteil) 21 ist im Betrieb des Scrollverdichters 3 orbitierend angetrieben. Der Scrollverdichter 3 weist zudem einen starr im Verdichtergehäuse 12 befestigten feststehenden Scroll (Scrollteil) 23 auf. Die beiden Scrolls (Scrollteile) 21, 23 greifen mit deren schnecken- oder spiralförmigen Scrollwänden (Scrollspiralen) ineinander, die von einer jeweiligen Basisplatte axial emporragen. Zwischen den Scrolls 21, 23, d. h. zwischen deren Scrollwänden bzw. Scrollspiralen und den Basisplatten sind Verdichterkammern gebildet, deren Volumen bei Betrieb des Elektromotors 13 verändert wird.
  • Zwischen dem A-seitigen Lagerschild und dem beweglicher Scroll 21 befindet sich in der Zwischenwand 5 eine Gegendruckkammer (Backpressure-Kammer) 25. Diese ist im Verdichtergehäuse 12 von der Basisplatte des beweglichen Scrolls 21 und/oder von einer Zwischenplatte (Wear-Plate) in Form einer Stahlplatte begrenzt, welche als gute Gleiteigenschaften für den orbitierenden Scroll 21 aufweist. Die Gegendruckkammer 25 erstreckt sich bereichsweise in die Basisplatte des beweglichen Scrolls 21 hinein.
  • Beim Betrieb wird das Kältemittel durch den Einlass (Zulauf) 10 in das Antriebsgehäuse 7 und dort in das Motorgehäuse 7a eingeleitet. Dieser Bereich des Antriebsgehäuses 7 bildet die Saug- oder Niederdruckseite 26. Mittels der Gehäusezwischenwand 7b wird einerseits ein Eindringen des Kältemittels in das Elektronikgehäuse 7d verhindert. Andererseits dient die Gehäusezwischenwand 7b zur Kühlanbindung der Motorelektronik 8a und des DC-DC-Wandlers 8b über die Saug- oder Niederdruckseite 26 an den Niedertemperatur-Kreislauf NK des Fahrzeugs.
  • Innerhalb des Antriebsgehäuses 7 wird das Kältemittel mit in dem Kältemittelkreislauf vorhandenem Öl vermischt und entlang des Rotors 15 und des Stators 16 durch eine oder mehrere Öffnungen 27 in der Zwischenwand 5 zum Verdichtermodul (Scrollverdichter) 3 gesaugt. Mittels des Verdichtermoduls (Scrollverdichters) 3 wird das Gemisch aus Kältemittel und Öl verdichtet, wobei das Öl der Schmierung der beiden Scrolls 21, 23 dient, sodass eine Reibung verringert und folglich ein Wirkungsgrad erhöht ist. Auch dient das Öl der Abdichtung, um ein unkontrolliertes Entweichen von dem zwischen den beiden Scrolls (Scrollteilen) 21, 23 befindlichen Kältemittel zu vermeiden.
  • Das verdichtete Gemisch aus Kältemittel und Öl wird über einen zentralen Auslass 28 in der Basisplatte des feststehenden Scrolls 23 in eine Hochdruckkammer 29 innerhalb des Verdichtergehäuses 12 geleitet. In der Hochdruckkammer 29 befindet sich ein Ölabscheider (Zyklonabscheider) 30. Innerhalb des Ölabscheiders 30 wird das Gemisch aus Kältemittel und Öl in eine Rotationsbewegung versetzt, wobei das schwerere Öl aufgrund der erhöhten Trägheit und erhöhten Masse zu den Wänden des Ölabscheiders 30 geleitet und in dessen unterem Bereich gesammelt wird, während das Kältemittel nach oben oder seitlich durch den Auslass 11 abgeführt wird.
  • 3 zeigt das Elektronikgehäuse 7d schematisch mit integrierter Motorelektronik 8a des Elektromotor 13 des Kältemittelverdichters 1 sowie mit integriertem DC-DC-Wandler 8b. Die mit den Komponenten bzw. Elektronikbauteilen der Motorelektronik 8a und des DC-DC-Wandlers 8b bestückten Leiterplatten 18 und 19 sind in dieser Darstellung nebeneinander und als eine einzelne Leiterplatte gezeigt.
  • Die Leistungselektronik der Motorelektronik 8a mit den zur B6-Brücke verschalteten Halbleiterleiterschaltern in Form von im Ausführungsbeispiel sechs MOSFET mit Freilaufdiode ist mit 36 bezeichnet. Der DC-DC-Wandlers 8b ist als Abwärtswandler mit galvanischer Trennung ausgeführt und weist eine Wandlerinduktivität sowie einen Transformator mit Primär- und Sekundärwicklung und im Ausführungsbeispiel vier Halbleiterleiterschalter in Form von MOSFET mit Freilaufdiode auf. Die Halbleiterleiterschalter (Leistungshalbleiter) der Motorelektronik 8a und des DC-DC-Wandlers 8b können als sogenannte „bare dies“ auf einem Keramiksubstrat anstelle der Leiterplatte (Platine) 18, 19 innerhalb des Elektronikgehäuses 7d angeordnet sein.
  • Ein Teil der Motorwicklung des Elektromotors 13 kann vorzugsweise als Primär-, Sekundärwicklung und/oder als Wandlerinduktivität genutzt werden. Auch können die Wandlerinduktivität und/oder die Wicklung des Wandlertransformators in den Stator 16, beispielsweise in dessen Statorpaket integriert oder räumlich neben diesem angeordnet sein.
  • Des Weiteren sind in das Elektronikgehäuse 7d ein EMV-Filter 31 (elektromagnetische Verträglichkeit) und Zwischenkreis-Komponenten (ZK-Komponenten) 32 zur Zwischkreisentladung, insbesondere eines ZK-Kondensators, integriert. Im elektromotorischen Betrieb des Kältemittelverdichters 1 werden aufgrund von Umschaltvorgängen der Motorelektronik 8a und des DC-DC-Wandlers 8a Wechselströme erzeugt, welche entsprechende elektromagnetische Störfelder bewirken, weshalb hinsichtlich einer Einhaltung von EMV-Richtlinien (elektromagnetische Verträglichkeit) der in das Elektronikgehäuse 7d integrierte EMV-Filter 31 vorgesehen ist.
  • Ferner sind in das Elektronikgehäuse 7d ein Mikrocontroller 33 und weitere Komponenten oder Elektronikbauteile 34, 35 integriert.
  • Die von der HV-Batterie des Fahrzeugs gelieferte HV-Spannung HV (±) mit beispielsweise 400V oder 800V wird mittels eines an den Steckanschluss 9 gesteckten Anschlusssteckers (HV-Anschlussstecker) 37 an die Motorelektronik 8a bzw. an dessen Leistungselektronik 36 sowie an den DC-DC-Wandler 8b und dort an dessen Halbleiterleiterschalter geführt. Der HV-Anschlussstecker 36 dient somit als Hochvolt-Schnittstelle zur Anbindung an die Hochvolt-Batterie des Fahrzeugs und führt die Hochvolt-Spannung HV (±) vom Steck- oder Kontaktanschluss 9 zum Wandlereingang des DC-DC-Wandler 8b. Geeigneter Weise ist die Hochvolt-Spannung HV (±) vom Kontaktanschluss 9 auch zur Leistungselektronik 36 und somit zum Leistungsteil der Motorelektronik 8a geführt.
  • Der DC-DC-Wandler 8b wandelt die Hochvolltspannung HV in eine Niedervolt-Spannung NV um. Sekundärseitig des Wandlertransformators weist der DC-DC-Wandler 8b eine Gleichrichterschaltung 38 auf, die ausgangsseitig an eine Niedervolt-Schnittstelle (12V, GND) 39 zur Anbindung an die Bordnetz-Batterie mit der Niedervolt-Spannung NV von beispielsweise 12V geführt. Zudem weist das Elektronikgehäuse 7d eine Kommunikations-Schittstelle 40 zur Anbindung an das Bus-System (LIN, CAN) des Fahrzeugs auf.
  • Die Motorelektronik 8a und der DC-DC-Wandler 8b sind zu deren Kühlung an den Niedertemperatur-Kühlkreislauf NK des Fahrzeugs angebunden. Hierzu dient die in das Antriebsgehäuses 7 integriert Gehäusezwischenwand 7b zum Elektronikgehäuse 7d, die vom im Niedertemperatur-Kühlkreislauf NK und über die Niederdruckseite 26 des Kältemittelverdichters 1 geführten Kältemittel KM angeströmt wird.
  • Zusammenfassend weist der vorzugsweise für ein Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug geeignete, vorgesehene und eingerichtete elektrische (elektromotorische) Kältemittelverdichter 1 ein Antriebsmodul 2 und ein Verdichtermodul 3, insbesondere einen Scrollverdichter, sowie eine Motorelektronik 8a und einen DC-DC-Wandler 8b zur Absenkung einer Hochvoltspannung HV, insbesondere 400V oder 800V, auf eine Niedervoltspannung NV, insbesondere 12V oder 48V, auf, wobei das Antriebsmodul 2 ein Elektronikgehäuse 7d aufweist, in das die Motorelektronik 8a und der DC-DC-Wandler 8b aufgenommen sind, und wobei an einem Antriebsgehäuse 7 oder am Elektronikgehäuse 7d ein Kontaktanschluss 9 vorgesehen ist, an den ein Anschlussstecker 37 zum Zuführen der Hochvoltspannung HV an den DC-DC-Wandler 8b, und insbesondere auch an die Motorelektronik 8a, angeschlossen oder anschließbar ist.
  • Die beanspruchte Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus im Rahmen der offenbarten Ansprüche abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den verschiedenen Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale im Rahmen der offenbarten Ansprüche auch auf andere Weise kombinierbar, ohne den Gegenstand der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kältemittelverdichter
    2
    Antriebsmodul
    3
    Verdichtermodul/Scrollverdichter
    4
    Schnittstelle
    5
    Lagerschild/Zwischenwand
    5a
    Zwischenplatte/Ware-Plate
    6
    Flanschverbindung
    7
    Antriebsgehäuse
    7a
    Motorgehäuse
    7b
    Gehäusezwischenwand
    7c
    Gehäusedeckel
    7d
    Elektronikgehäuse
    8a
    Motorelektronik
    8b
    DC-DC-Wandler
    9
    Kontakt-/Steckanschluss
    9a,b
    Anschluss
    10
    Einlass/Zulauf
    11
    Auslass
    12
    Verdichtergehäuse
    13
    Elektromotor
    14
    Rotorachse
    15
    Rotor
    16
    Stator
    17
    Welle
    18,19
    Leiterplatte
    20
    Bestromungsleitung
    21
    beweglicher/orbitierender Scroll/-teil
    23
    feststehender Scroll/-teil
    24
    Verdichterkammer
    25
    Gegendruckkammer
    26
    Niederdruck-/Saugseite
    27
    Öffnung
    28
    zentraler Auslass
    29
    Hochdruck-/Auslasskammer
    30
    Ölabscheider
    31
    EMV-Filter 31
    32
    ZK-Komponente
    33
    Mikrocontroller
    34,35
    Elektronikbauteil
    36
    Leistungselektronik/-teil
    37
    HV-Anschlussstecker
    38
    Gleichrichterschaltung
    39
    Niedervolt-Schnittstelle
    40
    Kommunikations-Schittstelle
    A
    Axialrichtung
    HV
    Hochvolt-Spannung
    NV
    Niedervoltspannung
    KM
    Kältemittel
    NK
    Niedrigtemperatur-Kühlkreislauf
  • 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
    • DE 102016223576 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) für ein Elektro- oder Hybrid-Fahrzeug, mit einem Antriebsmodul (2) und mit einem Verdichtermodul (3) sowie mit einer Motorelektronik (8a) und mit einem DC-DC-Wandler (8b) zur Absenkung einer Hochvoltspannung (HV) auf eine Niedervoltspannung (NV), - wobei das Antriebsmodul (2) ein Elektronikgehäuse (7d) aufweist, in das die Motorelektronik (8a) und der DC-DC-Wandler (8b) aufgenommen sind, und - wobei an einem Antriebsgehäuse (7) oder am Elektronikgehäuse (7d) ein Kontaktanschluss (9) vorgesehen ist, an den ein Anschlussstecker (37) zum Zuführen der Hochvolt-Spannung (HV) an die Motorelektronik (8a) und/oder an den DC-DC-Wandler (8b) angeschlossen oder anschließbar ist.
  2. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, - dass der Elektromotor (13) im Antriebsgehäuse (7) des Antriebsmoduls (2) aufgenommen ist, - dass das mit dem Antriebsmodul (2) gekoppelte Verdichtermodul (3) ein Verdichtergehäuse (12) zur Aufnahme eines Scrollverdichters aufweist, und/oder - dass am Antriebsgehäuse (7) ein Einlass (10) und am Verdichtergehäuse (12) ein Auslass (11) für ein in einem Kühlkreislauf (NK) geführtes Kältemittel (KM) vorgesehen ist.
  3. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstecker (37) als Hochvolt-Schnittstelle zur Anbindung an eine Hochvolt-Batterie des Fahrzeugs die Hochvolt-Spannung (HV) vom Kontaktanschluss (9) zum Wandlereingang des DC-DC-Wandler (8b) führt.
  4. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochvolt-Spannung (HV) vom Kontaktanschluss (9) zu einem Leistungsteil (36) der Motorelektronik (8a) geführt ist.
  5. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in das Elektronikgehäuse (7d) ein EMV-Filter (31) und/oder ein Mikrocontroller (33) zur Steuerung der Motorelektronik (8a) und des DC-DC-Wandler (8b) integriert ist/sind.
  6. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (7d) eine Niedervolt-Schnittstelle (39) zur Anbindung an eine Bordnetz-Batterie des Fahrzeugs aufweist.
  7. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikgehäuse (7d) eine Kommunikations-Schnittstelle (40) zur Anbindung an ein Bus-System des Fahrzeugs aufweist.
  8. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Leistungshalbleiter der Motorelektronik (8a) und des DC-DC-Wandlers (8b) auf einer als Keramiksubstrat ausgeführten Leiterplatte (18, 19) innerhalb des Eelktronikgehäuses (7d) angeordnet sind.
  9. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, - dass die Motorelektronik () und der DC-DC-Wandler (8a) innerhalb des Elektronikgehäuses (7d) an einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf (NK) des Fahrzeugs angebunden ist, und/oder - dass in das Antriebsgehäuses (7) eine das Elektronikgehäuse(7d) verschließende Gehäusezwischenwand (7b) als Kühlanbindung der Motorelektronik (8a) und des DC-DC-Wandler (8b) an einen Niedertemperatur-Kühlkreislauf (NK) des Fahrzeugs integriert ist.
  10. Elektrischer Kältemittelverdichter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorwicklung des Elektromotors (13) eine Wandlerinduktivität und/oder einen Wandlertransformator des DC-DC-Wandlers (b) bildet.
DE102019217302.0A 2019-11-08 2019-11-08 Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs Pending DE102019217302A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217302.0A DE102019217302A1 (de) 2019-11-08 2019-11-08 Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217302.0A DE102019217302A1 (de) 2019-11-08 2019-11-08 Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019217302A1 true DE102019217302A1 (de) 2021-05-12

Family

ID=75584163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019217302.0A Pending DE102019217302A1 (de) 2019-11-08 2019-11-08 Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019217302A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023166100A1 (de) * 2022-03-02 2023-09-07 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektromotorischer kältemittelverdichter und verfahren zu dessen betrieb
WO2023213586A1 (de) * 2022-05-03 2023-11-09 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Verfahren zum auftragen einer schutzschicht auf einer leiterplattenanordnung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201444A1 (de) * 2016-02-01 2017-08-03 Continental Automotive Gmbh Gleichspannungswandler-Anordnung für eine elektrische Maschine
DE102016223576A1 (de) * 2016-11-28 2018-05-30 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektrischer Kältemittelantrieb
DE102018107276A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Elektrischer Kompressor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201444A1 (de) * 2016-02-01 2017-08-03 Continental Automotive Gmbh Gleichspannungswandler-Anordnung für eine elektrische Maschine
DE102016223576A1 (de) * 2016-11-28 2018-05-30 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektrischer Kältemittelantrieb
DE102018107276A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Elektrischer Kompressor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023166100A1 (de) * 2022-03-02 2023-09-07 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Elektromotorischer kältemittelverdichter und verfahren zu dessen betrieb
WO2023213586A1 (de) * 2022-05-03 2023-11-09 Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Verfahren zum auftragen einer schutzschicht auf einer leiterplattenanordnung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60110520T2 (de) Generatoreinheit eines Hybridfahrzeug
DE102009027931A1 (de) Steuervorrichtung für eine elektrische Maschine und Betriebsverfahren für die Steuervorrichtung
DE10207486B4 (de) Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine
EP1976718A1 (de) Kraftfahrzeug mit solarmodul
DE102004019108A1 (de) Elektromotor- /Generatoreinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE102009052680A1 (de) Ladevorrichtung zum Laden einer Batterie eines Kraftfahrzeugs mit Tiefsetzsteller
DE102019217302A1 (de) Kältemittelverdichter eines Elektro- und Hybridfahrzeugs
DE112014004334T5 (de) Motorantriebseinrichtung
DE102010017417A1 (de) Elektrisches Versorgungs- und Startsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb des elektrischen Versorgungs- und Startsystems
DE112013005796T5 (de) Elektrische Maschine und Anbauteil
DE102018006409A1 (de) Energiewandler zum energietechnischen Koppeln eines Gleichspannungsbordnetzes mit einer Wechselspannungs- oder einer Gleichspannungsenergiequelle
DE10347427A1 (de) Integriertes System zur Entnahme elektrischer Leistung
DE10215207B4 (de) Motorgetriebener Kompressor und Verfahren zum Zusammenbau eines motorgetriebenen Kompressors
DE102013203734A1 (de) Modularer Hochfrequenz-Umrichter
DE102011112870A1 (de) Reichweitenverlängerer für Elektrofahrzeuge
DE102009046192A1 (de) Kraftfahrzeuggenerator, Lagerschild-Schaltungs-Einrichtung und Lagerschild mit optimierten Kühleigenschaften
Khan Automotive electrical systems: architecture and components
DE102012207809A1 (de) Reichweitenverlängerer, Antrieb und Kraftfahrzeug
DE4025557A1 (de) Stromgenerator
DE102011006096A1 (de) Laderegelungssystem
DE102017216250A1 (de) Antrieb eines Kraftfahrzeugs
DE102004040228B4 (de) Fahrzeug mit Elektroantrieb
DE3142878A1 (de) Bordnetzgenerator fuer fahrzeuge
DE10106723B4 (de) Vorrichtung zur Energieversorgung mehrerer Spannungsbordnetze und Batterien
DE102021100303B3 (de) System zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE

R163 Identified publications notified