DE102019217508A1 - Elektromaschinensystem und Kraftfahrzeug - Google Patents

Elektromaschinensystem und Kraftfahrzeug Download PDF

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Jan-Niklas Weber
Thomas Budde
Marcus Menzel
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • HELECTRICITY
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektromaschinensystem (1), aufweisend eine Elektromaschine (2) mit einem eine Kühlmittelkavität (3) aufweisenden Rotor (4), einem einen Wickelkopf (5) aufweisenden Stator (6) und einem Maschinengehäuse (7), ein erstes Kühlsystem (8) mit einem Wärmetauscher (9) zum Kühlen eines Kühlmittels, einer mit dem Wärmetauscher (9) fluidkommunizierend gekoppelten ersten Kühlmittelzuführvorrichtung (10) zum Beaufschlagen des Wickelkopfs (5) des Stators (6) mit Kühlmittel, einer mit dem Wärmetauscher (9) fluidkommunizierend gekoppelten zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung (11) zum Zuführen des Kühlmittels in die Kühlmittelkavität (3) des Rotors (4) und einer Kühlmittelpumpe (12) zum Fördern des Kühlmittels von einem Kühlmittelreservoir (13) zum Wärmetauscher (9), wobei das Elektromaschinensystem (1) ausgebildet ist, Kühlmittel von der mit Kühlmittel beaufschlagten Kühlmittelkavität (3) in das Kühlmittelreservoir (13) zu leiten. Der Wärmetauscher (9) ist zum Kühlen des Kühlmittels mit einem zweiten Kühlsystem (14) des Elektromaschinensystems (1) fluidkommunizierend gekoppelt. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug (22) mit einem erfindungsgemäßen Elektromaschinensystem (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Elektromaschinensystem, aufweisend eine Elektromaschine, ein erstes Kühlsystem mit einem Wärmetauscher, einer ersten Kühlmittelzuführvorrichtung, einer zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung und einer Kühlmittelpumpe. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Elektromaschinensystem.
  • Elektromaschinen werden beispielsweise zum Antreiben von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, Förderanlagen, wie beispielsweise Pumpen oder Bandförderern, Fertigungsstraßen oder dergleichen verwendet. Bei Kraftfahrzeugen ist der für eine Elektromaschine verfügbare Bauraum oftmals stark begrenzt, sodass Elektromaschinen mit einer verhältnismäßig hohen Leistungsdichte zum Einsatz kommen. Im Betrieb, insbesondere unter Volllast, wie beispielsweise beim Beschleunigen, fällt bei derartigen Elektromaschinen verhältnismäßig viel Abwärme an, welche schnell zu einer Überhitzung und somit zu einer Beschädigung der Elektromaschine führen kann.
  • Um eine solche Überhitzung der Elektromaschine zu vermeiden sind mehrere Lösungen bekannt. Insbesondere bei Elektromaschinen, deren Verfügbarkeit nicht essenziell für das Betreiben des Kraftfahrzeugs erforderlich ist, kommen Abschaltvorrichtungen zum Einsatz, mittels welcher durch Abschaltung oder Drossel der Elektromaschine ein Überhitzen vermeidbar ist. Derartige Abschaltvorrichtungen sind platzsparend, zuverlässig und kostengünstig verfügbar. Gleichwohl wird durch die Abschaltvorrichtung die Verfügbarkeit der Elektromaschine und somit das Fahrerlebnis stark eingeschränkt. Aus diesem Grund genießen gattungsgemäße Abschaltverrichtungen eine geringe Kundenakzeptanz und sind bei Antriebskonzepten, bei welchen eine hohe Verfügbarkeit der Elektromaschine gefordert ist, nur im Rahmen einer Notabschaltungsvorrichtung sinnvoll einsetzbar.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Vermeidung der Überhitzung von Elektromaschinen ist der Einsatz eines Elektromaschinensystems mit einer Elektromaschine und mindestens einer Kühlvorrichtung zum Kühlen einer Komponente der Elektromaschine. Bei der in diesem Rahmen verwendeten Kühlvorrichtung wird grundsätzlich zwischen einer Statorkühlvorrichtung zum Kühlen des Stators und einer Rotorkühlvorrichtung zum Kühlen des Rotors der Elektromaschine unterschieden. Es sind auch Rotorkühlvorrichtungen bekannt, welche den Stator durch Anspritzen mit Kühlmittel, insbesondere der Wickelköpfe des Stators, aus dem Rotor mitkühlen. Aus der DE 10 2017 211 135 A1 ist eine Elektromaschine mit einer Statorkühlung bekannt. Über Ringkanalabschnitte ist Kühlmittel auf die Wickelköpfe des Stators leitbar. Die CN 105162287 B offenbart eine ähnliche Elektromaschine, wobei das Kühlmittel über Kühlmittelbohrungen auf die Wickelköpfe leitbar ist. Derartige Elektromaschinen haben insbesondere den Nachteil, dass keine direkte Kühlung des Rotors bereitgestellt ist, sodass die Gewahr eines Überhitzens des Rotors weiterhin besteht.
  • Aus der DE 10 2011 084 083 A1 ist beispielsweise eine Rotorkühlvorrichtung bekannt, bei welcher eine Kühlflüssigkeit durch einen zentralen Kühlkanal parallel zur Rotorlängsachse in die Rotorwelle einleitbar, über radiale Kühlkanäle in äußere Bereiche der Rotorlamellen des Rotors weiterleitbar und über äußere Kühlkanäle parallel zur Rotorlängsachse durch die Rotorlamellen durchleitbar ist. Am Ende des Rotors münden die Äußeren Kühlkanäle zur Abfuhr der Kühlflüssigkeit in Kavitäten des Stators. Um ein Abfließen der Kühlflüssigkeit in den Luftspalt zwischen Rotor und Stator zu vermeiden, sind Dichtungsvorrichtungen mit jeweils einer Labyrinthdichtung an den axialen Endbereichen des Rotors angeordnet. Eine ähnliche Elektromaschine ist aus der DE 11 2016 006 891 T5 und der WO 2019/049394 A1 bekannt, wobei gemäß der DE 11 2016 006 891 T5 der Rotor nur auf einer Seite gegenüber dem Stator abgedichtet ist und in der WO 2019/049394 A1 keine Dichtungsvorrichtung explizit offenbart ist. Die Elektromaschine ist derart ausgebildet, dass die Kühlflüssigkeit am Ende des Kühlkanals des Rotors in ein Maschinengehäuse abfließen kann. Hierbei kann es zu einem Kontakt der Kühlflüssigkeit mit einem Wickelkopf des Stators kommen, wodurch dieser kühlbar ist. Derartige Elektromaschinensysteme haben den Nachteil, dass der Rotor zum Stator bzw. Maschinengehäuse aufwendig abgedichtet werden muss, um ein Eindringen von Kühlflüssigkeit in den Luftspalt zu verhindern. Überdies ist mittels derartiger Elektromaschinensysteme nur eine unzureichende Kühlung des Stators realisierbar.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Elektromaschinensystem sowie einem Kraftfahrzeug mit einem Elektromaschinensystem zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Elektromaschinensystem und ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromaschinensystem zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise ein Austreten von Kühlflüssigkeit in den Luftspalt vermeiden und/oder eine verbesserte Kühlung der Elektromaschine gewährleisten.
  • Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Elektromaschinensystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit einem Elektromaschinensystem mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Elektromaschinensystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Elektromaschinensystem gelöst. Das Elektromaschinensystem weist eine Elektromaschine mit einem Rotor, einem Stator und einem Maschinengehäuse auf, wobei der Rotor eine Kühlmittelkavität und der Stator einen Wickelkopf aufweist. Ferner weist das Elektromaschinensystem ein erstes Kühlsystem mit einem Wärmetauscher zum Kühlen eines Kühlmittels, einer mit dem Wärmetauscher fluidkommunizierend gekoppelten ersten Kühlmittelzuführvorrichtung zum Beaufschlagen des Wickelkopfs des Stators mit Kühlmittel, einer mit dem Wärmetauscher fluidkommunizierend gekoppelten zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung zum Zuführen des Kühlmittels in die Kühlmittelkavität des Rotors und einer Kühlmittelpumpe zum Fördern des Kühlmittels von einem Kühlmittelreservoir zum Wärmetauscher auf. Das Elektromaschinensystem ist zudem ausgebildet, Kühlmittel von der mit Kühlmittel beaufschlagten Kühlmittelkavität in das Kühlmittelreservoir zu leiten. Erfindungsgemäß ist der Wärmetauscher zum Kühlen des Kühlmittels mit einem zweiten Kühlsystem des Elektromaschinensystems fluidkommunizierend gekoppelt.
  • Das Elektromaschinensystem ist ausgebildet, den Rotor und den Stator zu kühlen. Hierfür weist das Elektromaschinensystem das erste Kühlsystem mit der ersten Kühlmittelzuführvorrichtung, der zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung, dem Wärmetauscher zum Kühlen des Kühlmittels und der Kühlmittelpumpe zum Fördern des Kühlmittels von dem Kühlmittelreservoir zum Wärmetauscher auf. Vorzugsweise weist das Elektromaschinensystem einen Kühlmittelablauf zum Leiten des Kühlmittels nach Passieren des Rotors in das Kühlmittelreservoir auf. Weiter bevorzugt ist der Kühlmittelablauf zum Leiten des Kühlmittels nach Passieren des Stators in das Kühlmittelreservoir ausgebildet. Vorzugsweise ist eine Gehäusewand des Maschinengehäuses als ein derartiger Kühlmittelablauf ausgebildet. Das Kühlmittelreservoir kann beispielsweise im Maschinengehäuse angeordnet oder von einer Wandung des Maschinengehäuses gebildet sein. Ein Sauganschluss der Kühlmittelpumpe mündet vorzugsweise im Kühlmittelreservoir. Die Elektromaschine ist vorzugsweise als Asynchronmaschine, Synchronmaschine oder dergleichen ausgebildet.
  • Das erste Kühlsystem weist zum Bereitstellen des Kühlmittels am Stator die erste Kühlmittelzuführvorrichtung auf. Die erste Kühlmittelzuführvorrichtung ist fluidkommunizierend mit dem Wärmetauscher gekoppelt und weist beispielsweise eine Kavität, einen Kühlmittelschlauch, ein Kühlmittelrohr oder dergleichen zum Leiten des Kühlmittels auf. Es kann eine Düse vorgesehen sein, um das Kühlmittel möglichst großflächig über den Wickelkopf zu versprühen. Alternativ oder zusätzlich weist die erste Kühlmittelzuführvorrichtung im Bereich des Wickelkopfes einen Kühlmittelausguss auf, durch welchen das Kühlmittel auf den Wickelkopf fließen kann. Weiter bevorzugt ist die erste Kühlmittelzuführvorrichtung ausgebildet, mehrere Wickelköpfe, insbesondere an entgegengesetzten Enden, des Stators mit dem Kühlmittel zu beaufschlagen. Auf diese Weise ist eine besonders gleichmäßige Kühlung des Stators erzielbar. Die erste Kühlmittelzuführvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, kein Kühlmittel in den Luftspalt zu leiten, um ein Abbremsen des Rotors durch das Kühlmittel zu vermeiden.
  • Ferner weist das erste Kühlsystem zum Bereitstellen des Kühlmittels am Rotor die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung auf. Im Rotor ist vorzugsweise eine sich parallel zur Rotorlängsachse erstreckende Kühlmittelkavität ausgebildet. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Kühlmittelkavität in Kühlmittelstromrichtung schräg nach außen verläuft, um eine fliehkraftbedingte Förderung des Kühlmittels zu verbessern. Die Kühlmittelkavität ist vorzugsweise dem Luftspalt benachbart im Rotor angeordnet, um eine besonders vorteilhafte Kühlung des Rotors zu erzielen, wobei die Kühlmittelkavität vorzugsweise eine Form und/oder Lage aufweist, welche einen besonders geringen Einfluss auf das Magnetfeld des Rotors ausüben. Die Kühlmittelkavität weist vorzugsweise einen runden, dreieckigen, trapezförmigen ovalen oder, insbesondere um die Rotorlängsachse, gebogenen Querschnitt auf. Etwaige Ecken des Querschnitts sind zur Verbesserung der Kühlmittelströmung vorzugsweise abgerundet.
  • Die Kühlmittelkavität weist vorzugsweise einen Kühlmitteleinlass zum Einlassen des Kühlmittels und/oder einen Kühlmittelauslass zum Auslassen des Kühlmittels auf. Der Kühlmittelauslass ist vorzugsweise ausgebildet, das Kühlmittel in axialer Richtung oder radial nach außen oder zumindest mit einer radialen Komponente nach außen auszulassen. Der Kühlmittelauslass ist vorzugsweise ausgebildet, kein Kühlmittel in den Luftspalt zu leiten. Dies ist auch durch eine entsprechende Geometrie des Rotors, insbesondere eine Verjüngung und/oder Verdickung des Rotors seitlich neben dem Luftspalt, besonders vorteilhaft in Verbindung mit einer entsprechenden Anpassung einer Geometrie einer Rotoraufnahme des Stators in diesen Bereichen, erzielbar. Ein Durchmesser des Kühlmitteleinlasses und/oder des Kühlmittelauslasses ist vorzugsweise kleiner als ein Durchmesser der Kühlmittelkavität. Der Kühlmittelauslass weist vorzugsweise einen größeren Abstand von der Rotorlängsachse auf als der Kühlmitteleinlass.
  • Die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung ist fluidkommunizierend mit dem Wärmetauscher gekoppelt und weist beispielsweise eine Kavität, einen Kühlmittelschlauch, ein Kühlmittelrohr oder dergleichen zum Leiten des Kühlmittels auf. Es kann eine Düse vorgesehen sein, um das Kühlmittel möglichst gezielt dem Rotor bereitzustellen, insbesondere in die im Rotor ausgebildete Kühlmittelkavität und/oder in einen am Rotor ausgebildeten sowie vorzugsweise mit der Kühlmittelkavität fluidkommunizierend gekoppelten Kühlmittelauffangbereich des ersten Kühlsystems einzuspritzen. Alternativ oder zusätzlich weist die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung im Bereich des Rotors einen Kühlmittelausguss auf, durch welchen das Kühlmittel in den Rotor fließen kann. Weiter bevorzugt ist die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung ausgebildet, die entgegengesetzten Enden des Rotors mit dem Kühlmittel zu beaufschlagen. Auf diese Weise ist eine besonders gleichmäßige Kühlung des Rotors erzielbar. Die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, kein Kühlmittel in den Luftspalt zu leiten, um ein Abbremsen des Rotors durch das Kühlmittel zu vermeiden.
  • Der Wärmetauscher ist vorzugsweise am Maschinengehäuse angeordnet. Alternativ kann der Wärmetauscher im Maschinengehäuse, insbesondere in einer Gehäusewand des Maschinengehäuses, ausgebildet sein. Zum Kühlen des Kühlmittels ist der Wärmetauscher mit dem zweiten Kühlsystem des Elektromaschinensystems fluidkommunizierend gekoppelt. Das zweite Kühlsystem ist vorzugsweise ausgebildet, primär eine andere Komponente, insbesondere des Elektromaschinensystems, und darüber hinaus den Wärmetauscher zu kühlen. Das zweite Kühlsystem weist vorzugsweise ein Kühlfluid auf, welches vorzugsweise über einen zweiten Wärmetauscher des zweiten Kühlsystems, wie beispielsweise einen Kühler eines Kraftfahrzeugs, kühlbar ist. Demnach weist das zweite Kühlsystem zum Fördern des Kühlfluids vorzugsweise eine zweite Kühlmittelpumpe auf. Das Kühlmittel kann dem Kühlfluid entsprechen oder eine andere chemische Zusammensetzung aufweisen. Das Kühlmittel ist vorzugsweise auch als Schmieröl, insbesondere mit der Eignung zum Schmieren eines Getriebes, ausgebildet. Vorzugsweise sind Kühlmittel und/oder Kühlfluid zwischen -30°C und 300°C bei einem Druck von 1 bar, flüssig.
  • Ein erfindungsgemäßes Elektromaschinensystem hat gegenüber herkömmlichen Elektromaschinensystemen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine besonders effektive Kühlung von Rotor und Stator bereitstellbar ist. Durch die Wärmeabfuhr über den Wärmetauscher und das zweite Kühlsystem ist eine besonders effiziente Kühlung der Elektromaschine bewirkbar. Schließlich hat die Verwendung der zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung den Vorteil, dass ein Kühlen des Rotors gewährleistet ist, wobei keine zusätzlichen Dichtungsvorrichtungen zwischen Rotor und Stator bzw. Maschinengehäuse erforderlich sind. Das Elektromaschinensystem weist somit weniger Verschleißteile auf und ist somit robuster als herkömmliche Elektromaschinensysteme ausgebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Elektromaschinensystem vorgesehen sein, dass das Elektromaschinensystem einen Pulsweitenwechselrichter aufweist, wobei das das zweite Kühlsystem zum Kühlen des Pulsweitenwechselrichters ausgebildet ist. Ein Pulswechselrichter ist vorzugsweise zur Pulsweitenmodulation zum Betreiben der Elektromaschine ausgebildet. Der Pulsweitenwechselrichter weist vorzugsweise Halbleiter, insbesondere Transistoren, auf. Pulswechselrichter sind häufig sehr temperatursensibel und sind oftmals nur in einem sehr engen Temperaturbereich betreibbar. Ein derartig ausgebildetes zweites Kühlsystem hat daher den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Halten des Pulsweitenwechselrichters auf einer bevorzugten Betriebstemperatur verbessert ist. Hierdurch sind Zuverlässigkeit sowie Lebensdauer des Pulsweitenwechselrichters verbesserbar.
  • Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Pulsweitenwechselrichter in Kühlfluidstromrichtung vor dem Wärmetauscher angeordnet ist. Das bedeutet, dass zweite Kühlsystem derart ausgebildet ist, mittels des kühlen Kühlfluids zunächst den Pulsweitenwechselrichter und anschließend mittels des hierdurch erwärmten Kühlfluids das Kühlmittel im Wärmetauscher zu kühlen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein gezieltes Temperieren des Pulsweitenwechselrichters sowie eine ausreichende Kühlung des Kühlmittels des ersten Kühlsystems gewährleistet ist.
  • Weiter bevorzugt weist das zweite Kühlsystem eine Bypassleitung auf, wobei mittels der Bypassleitung ein Kühlfluidstrom des zweiten Kühlsystems am Wärmetauscher vorbeileitbar ist. An der Bypassleitung ist vorzugsweise ein Ventil angeordnet, wobei das Ventil ausgebildet ist, zwischen 0% und 100% des Kühlfluidstroms durch die Bypassleitung zu leiten. Bei 0% wird der gesamte Kühlfluidstrom durch den Wärmetauscher, bei 100% durch die Bypassleitung geleitet. Vorzugsweise ist das Ventil ausgebildet, den Kühlfluidstrom anteilig durch die Bypassleitung und den Wärmetauscher zu leiten. In diesem Fall ist der Kühlfluidstrom in zwei Kühlfluidstrome aufteilbar. Eine Bypassleitung hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Kühlung des Kühlmittels im ersten Kühlkreislauf steuerbar ist. Wenn eine besonders starke Kühlung erfordert ist, kann beispielsweise 0% des Kühlfluidstroms durch die Bypassleitung geleitet werden. Wird eine mittlere Kühlung gebraucht, sind beispielsweise 50% des Kühlfluidstroms durch die Bypassleitung leitbar. Ist keine weitere Kühlung erforderlich, beispielsweise beim Starten der kalten Elektromaschine, ist beispielsweise der komplette Kühlfluidstrom durch die Bypassleitung leitbar.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Maschinengehäuse als Kühlgehäuse ausgebildet, wobei der Wärmetauscher zum Kühlen des Kühlgehäuses am und/oder im Kühlgehäuse angeordnet ist. Eine Ausbildung als Kühlgehäuse bedeutet insbesondere, dass das Maschinengehäuse zur Wärmeabfuhr besonders ausgebildet ist. Dies ist beispielsweise durch ein Material mit besonders guten Wärmeleiteigenschaften, wie beispielsweise Metall, oder eine geeignete Geometrie, wie beispielsweise eine Vergrößerung der Oberfläche mittels Kühlrippen oder dergleichen, erzielbar. Der Wärmetauscher ist demnach vorzugsweise wärmekommunizierend mit dem Maschinengehäuse gekoppelt. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise Wärme vom Maschinengehäuse vom Wärmetauscher aufnehmbar und an das Kühlfluid des ersten Kühlsystems weiterleitbar ist. Somit ist eine besonders vorteilhafte Kühlung der Elektromaschine erzielbar.
  • Vorzugsweise ist der Rotor mit einem Getriebe des Elektromaschinensystems mechanisch gekoppelt, wobei das Elektromaschinensystem ausgebildet ist, das von der Elektromaschine erwärmte Kühlmittel zum Getriebe zu leiten. Das Getriebe des Elektromaschinensystems ist zur Wandlung einer Drehzahl des Rotors ausgebildet. Das Getriebe kann direkt oder über eine Kupplung, wie beispielsweise eine starre oder lösbare Kupplung, insbesondere eine Lamellenkupplung oder dergleichen, mit dem Rotor mechanisch gekoppelt sein. Vorzugsweise sind die Elektromaschine und das Getriebe im Maschinengehäuse angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise von dem Stator sowie von dem Rotor erwärmtes Kühlmittel zum Getriebe weiterleitbar ist, um somit einen Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel und Getriebe zu bewirken. Ein kaltes Getriebe ist somit aufwärmbar, ein heißes Getriebe ist auf diese Weise kühlbar. Somit sind ein Verschleiß des Getriebes reduzierbar und ein Wirkungsgrad des Getriebes verbesserbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kühlmittelreservoir innerhalb eines Getriebegehäuses des Getriebes angeordnet. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass das Maschinengehäuse über den Kühlmittelablauf mit dem Getriebegehäuse fluidkommunizierend gekoppelt ist. Das Kühlmittelreservoir ist beispielsweise als eigenes Bauteil, welches insbesondere an einer Wandung des Getriebegehäuses befestigt ist, ausgebildet oder von der Wandung des Getriebegehäuses gebildet. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise von dem Stator sowie von dem Rotor erwärmtes Kühlmittel zum Getriebe weiterleitbar ist, um somit einen Wärmeaustausch zwischen Kühlmittel und Getriebe zu bewirken. Ein kaltes Getriebe ist somit aufwärmbar, ein heißes Getriebe ist auf diese Weise kühlbar. Somit sind ein Verschleiß des Getriebes reduzierbar und ein Wirkungsgrad des Getriebes verbesserbar.
  • Besonders bevorzugt weist der Rotor eine Wuchtscheibe auf, wobei die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung ausgebildet ist, das Kühlmittel über eine Wuchtscheibenkavität der Wuchtscheibe der Kühlmittelkavität des Rotors zuzuführen. Die Wuchtscheibe ist an einem Ende eines Aktivteils des Rotors angeordnet und vorzugsweise drehfest am Rotor fixiert. Vorzugsweise ist an beiden Enden des Aktivteils jeweils mindestens eine Wuchtscheibe, insbesondere drehfest, angeordnet. Die Wuchtscheibe ist ausgebildet, das Kühlmittel über den Kühlmitteleinlass an die Kühlmittelkavität weiterzuleiten. Hierfür weist die Wuchtscheibe vorzugsweise eine, insbesondere rotationssymmetrisch ausgebildete, in axialer Richtung hervorstehende Rückhaltewandung zum Zurückhalten des Kühlmittels auf. Der Kühlmitteleinlass ist vorzugsweise parallel zur Rotorlängsachse ausgebildet. Die Rückhaltewandung ist vorzugsweise hohlzylinder- oder hohlkegelförmig ausgebildet, um ein Weiterleiten des Kühlmittels zur Kühlmittelkavität zu verbessern sowie ein seitliches Abfließen des Kühlmittels von der Wuchtscheibe in Richtung Luftspalt zu vermeiden. Alternativ kann die Rückhaltewandung in einer Schnittansicht eine gekrümmte oder gebogene Form aufweisen. Besonders bevorzugt weist die Wuchtscheibe mindestens eine, insbesondere schraubenförmig angeordnete, Leitwandung zum Fördern des Kühlmittels bei rotierendem Rotor zur Kühlmittelkavität auf. Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Wuchtscheibe an einem vom Aktivteil des Rotors entfernten Bereich der Rückhaltewandung eine Verschlusswandung aufweist, um ein Abfließen des Kühlmittels zu vermeiden. Zum Einbringen des Kühlmittels weist die Verschlusswandung vorzugsweise eine Durchführung auf. Die Durchführung ist vorzugsweise koaxial zur Rotorlängsachse ausgebildet, um ein Einbringen des Kühlmittels zu verbessern. Die Wuchtscheibenkavität ist vorzugsweise abdichtend mit dem Kühlmitteleinlass der Kühlmittelkavität gekoppelt, insbesondere unter Verwendung einer Dichtungsvorrichtung. Auf diese Weise ist ein unbeabsichtigter Kühlmittelabfluss durch einen Spalt zwischen Wuchtscheibe und Aktivteil des Rotors vermeidbar. Vorzugsweise ist an dem Kühlmittelauslass eine weitere Wuchtscheibe angeordnet, wobei die Wuchtscheibenkavität fluidkommunizierend mit dem Kühlmittelauslass gekoppelt und vorzugsweise nach außen abgedichtet ist. Die mit dem Kühlmittelauslass gekoppelte Wuchtscheibenkavität ist vorzugsweise ausgebildet, das Kühlmittel radial nach außen abzuleiten. Vorzugsweise sind beide Wuchtscheiben jeweils entsprechend mit mindestens einem oder mehreren Kühlmitteleinlässen sowie mit mindestens einem oder mehreren Kühlmittelauslässen des Rotors fluidkommunizierend gekoppelt. Auf diese Weise ist Kühlmittel von beiden Seiten in den Rotor einbringbar. Eine Wuchtscheibe hat zudem den Vorteil, dass das Kühlmittel mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise in den Rotor einbringbar ist. Eine zusätzliche Dichtung zwischen dem Rotor und dem Stator bzw. dem Maschinengehäuse ist nicht erforderlich. Hierdurch können eine Zuverlässigkeit des Elektromaschinensystems verbessert sowie die Herstellungskosten des Elektromaschinensystems reduziert werden.
  • Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Rotor mehrere entlang der Rotorlängsachse hintereinander angeordnete Rotorscheiben aufweist, wobei die einzelnen Rotorscheiben jeweils mit Backlack beschichtet sind. Es kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass nur jede zweite Rotorscheibe mit Backlack beschichtet ist. Alternativ kann das ganze Rotorscheibenpaket mit Backlack beschichtet sein. Der Backlack ist vorzugsweise mit bereits montierten Rotorscheiben derart ausgehärtet, dass die Rotorscheiben über den Backlack miteinander verbunden sind und somit die Kühlmittelkavität bilden, wobei die Kühlmittelkavität auf diese Weise fluiddicht, insbesondere öldicht, ausgebildet ist. Die Rotorscheiben sind vorzugsweise zu einem Scheibenpaket zusammengepresst. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Rotor mit einer fluiddichten Kühlmittelkavität bereitgestellt ist.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Kraftfahrzeug weist ein Elektromaschinensystem auf, wobei das Elektromaschinensystem als erfindungsgemäßes Elektromaschinensystem ausgebildet ist.
  • Demnach ist das Elektromaschinensystem ausgebildet, den Rotor und den Stator zu kühlen. Hierfür weist das Elektromaschinensystem das erste Kühlsystem mit der ersten Kühlmittelzuführvorrichtung, der zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung, dem Wärmetauscher zum Kühlen des Kühlmittels und der Kühlmittelpumpe zum Fördern des Kühlmittels von dem Kühlmittelreservoir zum Wärmetauscher auf. Vorzugsweise weist das Elektromaschinensystem einen Kühlmittelablauf zum Leiten des Kühlmittels nach Passieren des Stators und/oder des Rotors in das Kühlmittelreservoir auf. Vorzugsweise ist eine Gehäusewand des Maschinengehäuses als ein derartiger Kühlmittelablauf ausgebildet. Das Kühlmittelreservoir kann beispielsweise im Maschinengehäuse angeordnet oder von einer Wandung des Maschinengehäuses gebildet sein. Ein Sauganschluss der Kühlmittelpumpe mündet vorzugsweise im Kühlmittelreservoir. Die Elektromaschine ist vorzugsweise als Asynchronmaschine, Synchronmaschine oder dergleichen ausgebildet.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Elektromaschinensystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine besonders effektive Kühlung von Rotor und Stator bereitstellbar ist. Durch die Wärmeabfuhr über den Wärmetauscher und das zweite Kühlsystem ist eine besonders effiziente Kühlung der Elektromaschine bewirkbar. Schließlich hat die Verwendung der zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung den Vorteil, dass ein Kühlen des Rotors gewährleistet ist, wobei keine zusätzlichen Dichtungsvorrichtungen zwischen Rotor und Stator bzw. Maschinengehäuse erforderlich sind. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist somit ein Elektromaschinensystem mit weniger Verschleißteilen auf, sodass das Elektromaschinensystem robuster als herkömmliche Elektromaschinensysteme ausgebildet ist.
  • Ein erfindungsgemäßes Elektromaschinensystem sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
    • 1 in einer Seitenansicht ein Elektromaschinensystem gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform,
    • 2 in einer Schnittdarstellung eine Seitenansicht eines Rotors einer Elektromaschine eines erfindungsgemäßen Elektromaschinensystems,
    • 3 in einer Schnittdarstellung eine erste Draufsicht auf den Rotor aus 2,
    • 4 in einer Schnittdarstellung eine zweite Draufsicht auf den Rotor aus 2,
    • 5 in einer Schnittdarstellung eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Rotors eines erfindungsgemäßen Elektromaschinensystems,
    • 6 in einer Draufsicht eine bevorzugte erste Ausführungsform einer Wuchtscheibe,
    • 7 in einer perspektivischen Schnittdarstellung die Wuchtscheibe aus 6,
    • 8 in einer perspektivischen Schnittdarstellung eine bevorzugte zweite Ausführungsform einer Wuchtscheibe, und
    • 9 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
  • Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 9 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist ein Elektromaschinensystem 1 gemäß einer bevorzugten ersten Ausführungsform schematisch in einer Seitenansicht abgebildet. Das Elektromaschinensystem 1 weist eine Elektromaschine 2 mit einem Rotor 4, einem den Rotor 4 umgebenden Stator 6 und einem Maschinengehäuse 7 auf. Der Stator 6 weist in Statorwicklungen auf, welche in Randbereichen des Stators 6 Wickelköpfe 5 bilden. In dem Rotor 4 sind parallel zu einer Rotorlängsachse verlaufende Kühlmittelkavitäten 3 zum Durchleiten eines Kühlmittels ausgebildet. Die Elektromaschine 2 ist mechanisch mit einem Getriebe 17 gekoppelt. Das Getriebe ist in einem Getriebegehäuse 18 angeordnet.
  • Das Elektromaschinensystem 1 weist ein erstes Kühlsystem 8 mit einem am Maschinengehäuse 7 angeordneten Wärmetauscher 9 auf. Mittels einer im Getriebegehäuse 18 angeordneten Kühlmittelpumpe 12 des ersten Kühlsystems 8 ist das Kühlmittel aus einem im Getriebegehäuse 18 angeordneten Kühlmittelreservoir 13 des ersten Kühlsystems 8 zum Wärmetauscher 9 pumpbar.
  • In Kühlmittelstromrichtung hinter dem Wärmetauscher 9 weist das erste Kühlsystem 8 eine erste Kühlmittelzuführvorrichtung 10 und eine zweite Kühlmittelzuführvorrichtung 11 auf. Mittels der ersten Kühlmittelzuführvorrichtung 10 ist das Kühlmittel auf einen in dieser Ansicht rechten Wickelkopf 5 des Stators 6 leitbar. Vorzugsweise ist die erste Kühlmittelzuführvorrichtung 10 zusätzlich zum Leiten des Kühlmittels auf einen in dieser Ansicht linken Wickelkopf 5 des Stators 6 ausgebildet. Auf diese Weise ist eine besonders gleichmäßige Kühlung des Stators 6 erzielbar. Mittels der zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung 11 ist das Kühlmittel von einer in dieser Ansicht rechten Seite des Rotors 4 über einen Kühlmitteleinlass 24 des Rotors 4 in mehrere parallel zur Rotorlängsachse verlaufende Kühlmittelkavitäten 3 einleitbar. Auf einer entgegengesetzten Seite des Rotors 4 ist ein Kühlmittelauslass 25 zum Ableiten des Kühlmittels aus dem Rotor 4 ausgebildet. Es ist bevorzugt, dass auf der linken Seite des Rotors 4 ebenfalls ein Kühlmitteleinlass 24 und auf der rechten Seite ein Kühlmittelauslass 25 angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine besonders gleichmäßige Kühlung des Rotors 4 erzielbar. Das erste Kühlsystem 8 ist ausgebildet, das den Wickelkopf 5 passierende sowie das durch den Kühlmittelauslass 25 strömende Kühlmittel in das Kühlmittelreservoir 13 zu leiten.
  • Das Elektromaschinensystem 1 weist zudem ein zweites Kühlsystem 14 auf, welches zum Kühlen eines Pulsweitenwechselrichters 15 der Elektromaschine 2 ausgebildet ist. Ferner ist das zweite Kühlsystem 14 ausgebildet, den Pulsweitenwechselrichter 15 passierendes Kühlfluid in den Wärmetauscher 9 des ersten Kühlsystems 8 zum Kühlen des Kühlfluids zu leiten. Überdies weist das zweite Kühlsystem 14 eine Bypassleitung 16 zum Leiten von Kühlfluid am Wärmetauscher 9 vorbei auf. Zum Steuern des Kühlfluidstroms durch die Bypassleitung 16 und durch den Wärmetauscher 9 weist das zweite Kühlsystem 14 ein Ventil 23 auf. Weitere Komponenten des zweiten Kühlsystems 14 sind in dieser Darstellung aus Gründen der besseren Übersicht nicht abgebildet.
  • 2 zeigt eine Seitenansicht eines Rotors 4 einer Elektromaschine 2 eines erfindungsgemäßen Elektromaschinensystems 1 schematisch in einer Schnittdarstellung. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Rotor 4 eine Mehrzahl von mit Backlack beschichteten Rotorscheiben 21 auf, welche nebeneinander angeordnet sind und somit die radial nach außen fluiddichte Kühlmittelkavität 3 bilden. An beiden Endseiten des Pakets aus Rotorscheiben 21 ist jeweils eine Wuchtscheibe 19 mit einer Wuchtscheibenkavität 20 angeordnet. Die Wuchtscheibenkavität 20 der in dieser Darstellung linken Wuchtscheibe 19 ist zum Weiterleiten von Kühlmittel mit einem Kühlmitteleinlass 24 der Kühlmittelkavität 3 fluidkommunizierend gekoppelt. Die Wuchtscheibenkavität 20 der in dieser Darstellung rechten Wuchtscheibe 19 ist zur Aufnahme von Kühlmittel mit einem Kühlmittelauslass 25 der Kühlmittelkavität 3 fluidkommunizierend gekoppelt. Auf diese Weise ist ein Kühlmittelstrom von links nach rechts durch den Rotor 4 bewirkbar. Vorzugsweise sind die Wuchtscheiben 19 und der Rotor 4 entsprechend ausgebildet, um zusätzlich einen Kühlmittelstrom von rechts nach links zu ermöglichen.
  • In 3 ist eine erste Draufsicht auf den Rotor 4 aus 2 schematisch in einer Schnittdarstellung abgebildet. Die erste Draufsicht entspricht einer Blickrichtung von links nach rechts. In dieser Ansicht sind mehrere Kühlmittelkavitäten 3 des Rotors 4 erkennbar, wobei die Kühlmitteleinlässe 24 und die Kühlmittelauslässe 25 einen wesentlich kleineren Durchmesser als die Kühlmittelkavitäten 3 aufweisen. Zudem sind die Kühlmitteleinlässe 24 näher an der Rotorlängsachse angeordnet als die Kühlmittelauslässe 25. Hierdurch ist ein Fördern des Kühlmittels durch den Rotor 4 im Betrieb der Elektromaschine 2 durch Fliehkräfte verbesserbar.
  • 4 zeigt eine zweite Draufsicht auf den Rotor 4 aus 2 schematisch in einer Schnittdarstellung. Die zweite Draufsicht entspricht einer Blickrichtung von rechts nach links. In dieser Darstellung wird deutlich, dass die in 3 einen Kühlmitteleinlass 24 aufweisenden Kühlmittelkavitäten 3 einen Kühlmittelauslass 25 und die in 3 einen Kühlmittelauslass 25 aufweisenden Kühlmittelkavitäten 3 einen Kühlmitteleinlass 3 aufweisen.
  • In 5 ist eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Rotors 4 eines erfindungsgemäßen Elektromaschinensystems 1 schematisch in einer Schnittdarstellung dargestellt. In dieser Darstellung sind in einer Rotorscheibe 21 des Rotors 4 ausgebildete Taschen 28 für die Aufnahme nicht dargestellter Permanentmagneten erkennbar. Überdies ist eine in der Rotorscheibe 21 bohnenförmig ausgebildete Kühlmittelkavität 3 dargestellt.
  • 6 zeigt eine bevorzugte erste Ausführungsform einer Wuchtscheibe 19 schematisch in einer Draufsicht. In 7 ist die Wuchtscheibe 19 aus 6 schematisch in einer perspektivischen Schnittdarstellung abgebildet. Wie aus den Figuren hervorgeht, weist die Wuchtscheibe 19 mehrere Wuchtscheibenkavitäten 20 zum Durchleiten von Kühlmittel auf. Eine in 7 dargestellte rechte Wuchtscheibenkavität 20 ist zur Aufnahme des Kühlmittels und eine linke Wuchtscheibenkavität 20 zur Abgabe des Kühlmittels ausgebildet. Ferner weist die Wuchtscheibe 19 zwei umlaufende Rückhaltewandungen 26 auf, welche zusammen einen Kanal bilden. Die Rückhaltewandungen 26 sind ausgebildet, das radiale Abfließen von Kühlmittel, insbesondere in den Luftspalt der Elektromaschine 2 zu verhindern und das Kühlmittel zur in dieser Darstellung rechten Wuchtscheibenkavität 20 zu leiten.
  • 8 zeigt eine bevorzugte zweite Ausführungsform einer Wuchtscheibe 19 schematisch in einer perspektivischen Schnittdarstellung. Die bevorzugte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in einer Ausbildung der in diesen Abbildungen linken Wuchtscheibenkavität 20. In 7 weist die zur Abgabe des Kühlmittels ausgebildete Seite der Wuchtscheibenkavität 20 radial nach außen, wobei die zur Abgabe des Kühlmittels ausgebildete Seite der Wuchtscheibenkavität 20 in 8 eine zusätzliche axiale Komponente aufweist und somit schräg in der Wuchtscheibe 19 ausgebildet ist. Ferner weist die Wuchtscheibe 19 gemäß 8 eine Leitwandung 28 zum verbesserten Fördern des Kühlmittels in die der Leitwandung 27 benachbarte Wuchtscheibenkavität 20 bei drehendem Rotor 4 - in dieser Ansicht gegen den Uhrzeigersinn - auf.
  • In 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 22 schematisch in einer Seitenansicht abgebildet. Das Kraftfahrzeug 22 weist insgesamt vier erfindungsgemäße Elektromaschinensysteme 1 auf, welche jeweils mit einem Rad 29 des Kraftfahrzeugs 22 mechanisch gekoppelt sind. Es kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 22 ein oder zwei erfindungsgemäße Elektromaschinensysteme 1 aufweist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Elektromaschinensystem
    2
    Elektromaschine
    3
    Kühlmittelkavität
    4
    Rotor
    5
    Wickelkopf
    6
    Stator
    7
    Maschinengehäuse
    8
    erstes Kühlsystem
    9
    Wärmetauscher
    10
    erste Kühlmittelzuführvorrichtung
    11
    zweite Kühlmittelzuführvorrichtung
    12
    Kühlmittelpumpe
    13
    Kühlmittelreservoir
    14
    zweites Kühlsystem
    15
    Pulsweitenwechselrichter
    16
    Bypassleitung
    17
    Getriebe
    18
    Getriebegehäuse
    19
    Wuchtscheibe
    20
    Wuchtscheibenkavität
    21
    Rotorscheibe
    22
    Kraftfahrzeug
    23
    Ventil
    24
    Kühlmitteleinlass
    25
    Kühlmittelauslass
    26
    Rückhaltewandung
    27
    Leitwandung
    28
    Tasche
    29
    Rad
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017211135 A1 [0004]
    • CN 105162287 B [0004]
    • DE 102011084083 A1 [0005]
    • DE 112016006891 T5 [0005]
    • WO 2019/049394 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Elektromaschinensystem (1), aufweisend eine Elektromaschine (2) mit einem eine Kühlmittelkavität (3) aufweisenden Rotor (4), einem einen Wickelkopf (5) aufweisenden Stator (6) und einem Maschinengehäuse (7), ein erstes Kühlsystem (8) mit einem Wärmetauscher (9) zum Kühlen eines Kühlmittels, einer mit dem Wärmetauscher (9) fluidkommunizierend gekoppelten ersten Kühlmittelzuführvorrichtung (10) zum Beaufschlagen des Wickelkopfs (5) des Stators (6) mit Kühlmittel, einer mit dem Wärmetauscher (9) fluidkommunizierend gekoppelten zweiten Kühlmittelzuführvorrichtung (11) zum Zuführen des Kühlmittels in die Kühlmittelkavität (3) des Rotors (4) und einer Kühlmittelpumpe (12) zum Fördern des Kühlmittels von einem Kühlmittelreservoir (13) zum Wärmetauscher (9), wobei das Elektromaschinensystem (1) ausgebildet ist, Kühlmittel von der mit Kühlmittel beaufschlagten Kühlmittelkavität (3) in das Kühlmittelreservoir (13) zu leiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (9) zum Kühlen des Kühlmittels mit einem zweiten Kühlsystem (14) des Elektromaschinensystems (1) fluidkommunizierend gekoppelt ist.
  2. Elektromaschinensystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromaschinensystem (1) einen Pulsweitenwechselrichter (15) aufweist, wobei das das zweite Kühlsystem (14) zum Kühlen des Pulsweitenwechselrichters (15) ausgebildet ist.
  3. Elektromaschinensystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pulsweitenwechselrichter (15) in Kühlfluidstromrichtung vor dem Wärmetauscher (9) angeordnet ist.
  4. Elektromaschinensystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kühlsystem (14) eine Bypassleitung (16) aufweist, wobei mittels der Bypassleitung (16) ein Kühlfluidstrom des zweiten Kühlsystems (14) am Wärmetauscher (9) vorbeileitbar ist.
  5. Elektromaschinensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (7) als Kühlgehäuse ausgebildet ist, wobei der Wärmetauscher (9) zum Kühlen des Kühlgehäuses am und/oder im Kühlgehäuse angeordnet ist.
  6. Elektromaschinensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) mit einem Getriebe (17) des Elektromaschinensystems (1) mechanisch gekoppelt ist, wobei das Elektromaschinensystem (1) ausgebildet ist, das von der Elektromaschine (2) erwärmte Kühlmittel zum Getriebe (17) zu leiten.
  7. Elektromaschinensystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittelreservoir (13) innerhalb eines Getriebegehäuses (18) des Getriebes (17) angeordnet ist.
  8. Elektromaschinensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) eine Wuchtscheibe (19) aufweist, wobei die zweite Kühlmittelzuführvorrichtung (11) ausgebildet ist, das Kühlmittel über eine Wuchtscheibenkavität (20) der Wuchtscheibe (19) der Kühlmittelkavität (3) des Rotors (4) zuzuführen.
  9. Elektromaschinensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) mehrere entlang der Rotorlängsachse hintereinander angeordnete Rotorscheiben (21) aufweist, wobei die Rotorscheiben (21) mit Backlack beschichtet sind.
  10. Kraftfahrzeug (22), aufweisend ein Elektromaschinensystem (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Elektromaschinensystem (1) als Elektromaschinensystem (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche ausgebildet ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022204999A1 (de) 2022-05-19 2023-11-23 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Betrieb eines Kühlflüssigkeitskreislaufs, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt, Wärmetransportmittelsystem und Fahrzeug
AT18143U1 (de) * 2022-11-17 2024-03-15 Voestalpine Automotive Components Dettingen Gmbh & Co Kg Lamellenpaket und Verfahren zur Herstellung dieses Lamellenpakets

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626213A1 (de) * 1996-06-29 1998-01-02 Bosch Gmbh Robert Integrierter drehzahlgeregelter Antrieb
US20040134693A1 (en) * 2002-10-23 2004-07-15 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for electric motor of vehicle
DE102013226804A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsanordnung mit integrierter Schmierung
DE102016110658A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-14 Rainer Puls Kühlgehäuse für einen Elektromotor
DE102016112251A1 (de) * 2016-07-05 2018-01-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektromaschine mit einer Kühlvorrichtung
DE102016215423A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine und Fahrzeug mit der elektrischen Maschine
DE102016124632A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektromotor
DE102017129212A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor mit Kühlung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626213A1 (de) * 1996-06-29 1998-01-02 Bosch Gmbh Robert Integrierter drehzahlgeregelter Antrieb
US20040134693A1 (en) * 2002-10-23 2004-07-15 Nissan Motor Co., Ltd. Cooling system for electric motor of vehicle
DE102013226804A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Antriebsanordnung mit integrierter Schmierung
DE102016110658A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-14 Rainer Puls Kühlgehäuse für einen Elektromotor
DE102016112251A1 (de) * 2016-07-05 2018-01-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektromaschine mit einer Kühlvorrichtung
DE102016215423A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine und Fahrzeug mit der elektrischen Maschine
DE102016124632A1 (de) * 2016-12-16 2018-06-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektromotor
DE102017129212A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Rotor mit Kühlung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022204999A1 (de) 2022-05-19 2023-11-23 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Betrieb eines Kühlflüssigkeitskreislaufs, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt, Wärmetransportmittelsystem und Fahrzeug
AT18143U1 (de) * 2022-11-17 2024-03-15 Voestalpine Automotive Components Dettingen Gmbh & Co Kg Lamellenpaket und Verfahren zur Herstellung dieses Lamellenpakets

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