DE102020108138A1 - Busbar for combined power and coolant line; as well as drive unit - Google Patents
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-
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- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Sammelschiene (1) für die elektrische Verbindung einer Leistungselektronikeinheit (2) mit einer elektrischen Maschine (3), mit mehreren, voneinander über eine Isolierung (4) entkoppelten sowie aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Leitungsabschnitten (5, 6, 7), wobei jeder Leitungsabschnitt (5, 6, 7) zu einem ersten Ende (8a) sowie zu seinem, dem erste Ende (8a) gegenüberliegenden, zweiten Ende (8b) einen Anschlussbereich (9a, 9b) aufweist, und wobei die Leitungsabschnitte (5, 6, 7), unter Ausbildung eines Kühlkanals (10), durchgängig hohl ausgebildet sind. Zudem betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit (15) mit dieser Sammelschiene (1).The invention relates to a busbar (1) for the electrical connection of a power electronics unit (2) to an electrical machine (3), with several line sections (5, 6, 7) which are decoupled from one another via an insulation (4) and are made of an electrically conductive material ), each line section (5, 6, 7) having a connection region (9a, 9b) to a first end (8a) and to its second end (8b) opposite the first end (8a), and wherein the line sections ( 5, 6, 7), with the formation of a cooling channel (10), are continuously hollow. The invention also relates to a drive unit (15) with this busbar (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Sammelschiene für die elektrische Verbindung einer Leistungselektronikeinheit mit einer elektrischen Maschine, mit mehreren, voneinander über eine Isolierung (elektrisch) entkoppelten sowie aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehenden Leitungsabschnitten, wobei jeder Leitungsabschnitt zu einem ersten Ende sowie zu einem, dem ersten Ende gegenüberliegenden, zweiten Ende einen Anschlussbereich aufweist. Die Sammelschiene ist demnach auch als Stromsammelschiene oder Busbar bezeichnet. Zudem betrifft die Erfindung eine (elektrische) Antriebseinheit für ein rein elektrisch angetriebenes oder hybridisch angetriebenes Kraftfahrzeug, dessen elektrische Maschine über die Sammelschiene mit einer Leistungselektronikeinheit gekoppelt ist.The invention relates to a busbar for the electrical connection of a power electronics unit to an electrical machine, with several line sections (electrically) decoupled from one another via insulation and made of an electrically conductive material, each line section to a first end and to one, the first end opposite, second end has a connection area. The busbar is therefore also referred to as a current busbar or busbar. In addition, the invention relates to an (electric) drive unit for a purely electrically driven or hybrid motor vehicle, the electrical machine of which is coupled to a power electronics unit via the busbar.
Gattungsgemäße Antriebseinheiten und Sammelschienen sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart bspw. die
Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen hat es sich jedoch herausgestellt, dass die Leitungsabschnitte der Stromschienen noch relativ groß zu dimensionieren sind, damit die im Betrieb zu übertragenden Ströme keine Hitzeschäden verursachen. Der Querschnitt muss entsprechend groß gewählt werden, dass wenig Wärme entsteht und diese über Wärmeleitung abgeführt werden kann.In these designs known from the prior art, however, it has been found that the line sections of the busbars still have to be dimensioned relatively large so that the currents to be transmitted during operation do not cause any heat damage. The cross-section must be selected to be large enough so that little heat is generated and this can be dissipated via heat conduction.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effizienter gekühlte und folglich leistungsfähigere Sammelschiene zur Verfügung zu stellen.It is therefore the object of the present invention to provide a busbar that is cooled more efficiently and consequently more powerful.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Leitungsabschnitte, unter (unmittelbarer) Ausbildung eines Kühlkanals, durchgängig hohl ausgebildet / ausgeformt sind.This is achieved according to the invention in that the line sections, with the (direct) formation of a cooling channel, are continuously hollow.
Durch diese Integration des Kühlkanals unmittelbar in den der Stromübertragung dienenden Leitungsabschnitt werden die Leitungsabschnitte über ihre gesamte Länge hinweg effektiv gekühlt.As a result of this integration of the cooling channel directly into the line section used for power transmission, the line sections are effectively cooled over their entire length.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
Als besonders praktikabel hat es sich herausgestellt, wenn die Leitungsabschnitte zumindest teilweise / entlang ihrer Länge abschnittsweise aus einem Rohr gebildet sind. Dadurch sind die Leitungsabschnitte möglichst einfach herstellbar.It has been found to be particularly practicable if the line sections are formed at least partially / along their length in sections from a tube. As a result, the line sections can be produced as simply as possible.
Diesbezüglich ist es insbesondere von Vorteil, wenn jeder Leitungsabschnitt durch ein gebogenes Rohr mit ausgebildet ist.In this regard, it is particularly advantageous if each line section is also formed by a bent tube.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn die Leitungsabschnitte in einer Erstreckungsebene nebeneinander angeordnet sind. Dadurch lässt sich die Sammelschiene auf typische Weise möglichst platzsparend anordnen.Furthermore, it is expedient if the line sections are arranged next to one another in a plane of extent. As a result, the busbar can typically be arranged in a manner that is as space-saving as possible.
Des Weiteren ist es zweckmäßig, wenn an den Anschlussbereichen der Leitungsabschnitte eine elektrische Kontaktierung und / oder eine Abdichtung des Kühlkanals an einer Außenseite des Leitungsabschnittes umgesetzt ist.Furthermore, it is expedient if electrical contacting and / or sealing of the cooling channel on an outside of the line section is implemented at the connection areas of the line sections.
Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Antriebseinheit für ein rein elektrisch oder hybridisch angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine, einer Leistungselektronikeinheit und einer die Leistungselektronikeinheit mit der elektrischen Maschine elektrisch verbindenden, erfindungsgemäß nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen ausgebildeten Sammelschiene, wobei jeder Leitungsabschnitt (der Sammelschiene) mit einer Spulenteileinheit der elektrischen Maschine verbunden ist.Furthermore, the invention relates to a drive unit for a purely electrically or hybrid-powered motor vehicle, with an electrical machine, a power electronics unit and a busbar that electrically connects the power electronics unit to the electrical machine and is designed according to at least one of the embodiments described above, wherein each line section (the Busbar) is connected to a coil sub-unit of the electrical machine.
In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Leitungsabschnitte unmittelbar einen Teil eines die Leistungselektronikeinheit und / oder die elektrische Maschine (zumindest abschnittsweise) durchströmenden Hydraulikkreislaufes bilden. Dadurch dienen die Leitungsabschnitte zugleich als Koppelelement zum Zuführen von Kühlmittel in die elektrische Maschine bzw. in die Leistungselektronikeinheit.In this context, it is also advantageous if the line sections directly form part of a hydraulic circuit flowing through the power electronics unit and / or the electrical machine (at least in sections). As a result, the line sections also serve as a coupling element for feeding coolant into the electrical machine or into the power electronics unit.
Mit anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine E-Achse mit einem kombinierten Busbar für Strom und Kühlmedium zwischen einem Inverter und einem Elektromotor umgesetzt.In other words, according to the invention, an e-axle with a combined busbar for electricity and cooling medium is implemented between an inverter and an electric motor.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail below with reference to figures.
Es zeigen:
-
1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Sammelschiene nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei die Schnittebene derart gewählt ist, dass drei in der Sammelschiene vorhandene Leitungsabschnitte in ihrer Längsrichtung geschnitten sind, -
2 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung der drei in1 eingesetzten Leitungsabschnitte, sowie -
3 eine Draufsicht auf eine elektrische Antriebseinheit, die mit einer Sammelschiene nach1 ausgestattet ist.
-
1 a sectional view of a busbar according to the invention according to a preferred embodiment, the cutting plane being selected such that three line sections present in the busbar are cut in their longitudinal direction, -
2 a perspective view of an arrangement of the three in1 used line sections, as well as -
3 a plan view of an electric drive unit with a busbar according to1 Is provided.
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen daher ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely of a schematic nature and are therefore used exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.
Eine erfindungsgemäße Sammelschiene
Die Leistungselektronikeinheit
Die Sammelschiene
Erfindungsgemäß ist jeder Leitungsabschnitt
In dieser Ausführung sind insgesamt drei Leitungsabschnitte
Die Leitungsabschnitte
Seitens ihrer Enden
Mit anderen Worten ausgedrückt, ergibt sich ein Grundgedanke der erfinderischen Lösung in der Ausführung der Sammelschiene / Busbar
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- SammelschieneBusbar
- 22
- LeistungselektronikeinheitPower electronics unit
- 33rd
- elektrische Maschineelectric machine
- 44th
- Isolierunginsulation
- 55
- erster Leitungsabschnittfirst line section
- 66th
- zweiter Leitungsabschnittsecond line section
- 77th
- dritter Leitungsabschnittthird line section
- 8a8a
- erstes Endefirst end
- 8b8b
- zweites Endesecond end
- 9a9a
- erster Anschlussbereichfirst connection area
- 9b9b
- zweiter Anschlussbereichsecond connection area
- 1010
- KühlkanalCooling duct
- 1111
- Rohrpipe
- 1212th
- ErstreckungsebeneExtension plane
- 1313th
- AußenseiteOutside
- 1414th
- HydraulikkreislaufHydraulic circuit
- 1515th
- AntriebseinheitDrive unit
- 16a16a
- erste Spulenteileinheitfirst coil sub-unit
- 16b16b
- zweite Spulenteileinheitsecond coil sub-unit
- 16c16c
- dritte Spulenteileinheitthird coil sub-unit
- 1717th
- Dichtungpoetry
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016219213 A1 [0002]DE 102016219213 A1 [0002]
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DE102020108138.3A DE102020108138A1 (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Busbar for combined power and coolant line; as well as drive unit |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020108138.3A DE102020108138A1 (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Busbar for combined power and coolant line; as well as drive unit |
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DE102020108138.3A Ceased DE102020108138A1 (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | Busbar for combined power and coolant line; as well as drive unit |
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-
2020
- 2020-03-25 DE DE102020108138.3A patent/DE102020108138A1/en not_active Ceased
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