DE102021110216A1

DE102021110216A1 - Fluidkreislauf zur Versorgung von spannungsführenden Bauteilen elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102021110216A1
Application number: DE102021110216.2A
Authority: DE
Inventors: Patrick Fuchs; Helmut Schneider
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2021-04-22
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2022-10-27

Abstract

Fluidkreislauf zur Fluid-Versorgung von spannungsführenden Bauteilen (4) elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einer Pumpe (8), einem Fluidreservoir (6) und einer Fluidleitungsanordnung (12), wobei im Bereich der Fluidleitungsanordnung (12) zu den spannungsführenden Bauteilen (4) Ableitmittel (18) zur Ableitung von statischen Aufladungen an ein Massepotential (22) vorgesehen sind, wobei ein mit Fluid umströmtes Gehäuseteil (16) des spannungsführenden Bauteiles (4) das Ableitmittel (18) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluidkreislauf zur Fluid-Versorgung von spannungsführenden Bauteilen elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einer Pumpe, einem Fluidreservoir und einer Fluidleitungsanordnung, wobei im Bereich der Fluidleitungsanordnung zu den spannungsführenden Bauteilen Ableitmittel zur Ableitung von statischen Aufladungen an ein Massepotential vorgesehen sind.
Insbesondere durch moderne Zusatzstoffe in Fluidkreisläufen in Kraftfahrzeugen, wie zum Beispiel Kraftstoff-, Kühl- und Schmierkreisläufen können statische Ladungen entstehen, die sich an beliebigen Stellen, beispielsweise im Bereich einer elektrischen Maschine, oder aber auch an sonstigen elektrischen Bauteilen unkontrolliert entladen, was zu einer Schädigung derartiger Bauteile führen kann. Um diese statischen Aufladungen gezielt an ein Massepotential abzuleiten, ist es beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 205 031 A1 bekannt, Fluidrohre, hier ein Kraftstoffrohr, einzusetzen, die ein elektrisch leitfähigen Streifen zur Ableitung einer statischen Aufladung an ein Massepotential aufweisen. Auch sind beispielsweise Filtergehäuse bekannt, die eine derartige Ableitung gewährleisten. Nun ist es sehr aufwendig und damit kostenintensiv einen vollständigen Kreislauf mit einer derartigen Rohranordnung zu versehen, um eine elektrische Ableitung zu gewährleisten. Auch ist nicht sichergestellt, dass die statische Aufladung im Fluidkreislauf im Bereich vor einem Filter stattfindet, wodurch statische Aufladungen im Fluidkreislauf stromabwärts eines Filters immer noch eine Gefahr für elektrische Bauteile darstellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein mit Fluid umströmtes Gehäuseteil des spannungsführenden Bauteiles das Ableitmittel aufweist. Hierdurch ist sichergestellt, dass Bauteile, die durch eine mögliche elektrische Entladung gefährdet sind, sicher geschützt werden. Zudem kann auf teure Rohranordnungen oder Filter verzichtet werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Ableitmittel eines Bauteiles an seinem Gehäuseteil angeordnete Ableitdraht oder als am Gehäuseteil angeordnetes Ableitblech ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann das Ableitmittel eines Bauteiles im Fluidkreislauf als im Fluidstrom des Gehäuseteils angeordnetes Lochblech oder Metallgitter ausgebildet sein. Je nach Größe der Lochung oder der Gitteröffnungen kann das Ableitmittel auf diese Art und Weise auch eine Filterfunktion darstellen.
Alternativ oder auch zusätzlich, insbesondere bei mehreren, im Fluidkreislauf befindlichen Bauteilen, kann das Ableitmittel eines Bauteiles als im Fluidstrom des Gehäuseteils angeordnetes Filtermaterial mit leitfähigen Fasern ausgebildet sein.
Um eine besonders einfache Entladung vorzusehen, kann das Gehäuseteil ein leitfähiges Material und ein Massepotential aufweisen. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass ein Leiter vom Ableitmittel aus dem Gehäuseteil herausführt und mit einem Massepotential elektrisch verbunden ist.
Zu Diagnosezwecken kann es vorteilhaft sein, wenn eine Messvorrichtung elektrisch mit dem Ableitmittel verbunden ist, um elektrische Ströme und/oder Spannungen zu erfassen.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Fluidkreislaufs,
2 eine schematische Schnittansicht eines spannungsführenden Bauteiles mit einem am Gehäuse angeordneten Ableitdraht,
3 eine schematische Schnittansicht eines spannungsführenden Bauteiles mit einem im Fluidstrom angeordneten Lochblech, das mit einem Gehäuse des Bauteiles elektrisch verbunden ist, und
4 eine schematische Schnittansicht eines Bauteiles mit einem im Gehäuse angeordneten Filter.

1 zeigt einen schematisch dargestellten Fluidkreislauf 2, der hier als Kühlkreislauf zur Kühlmittel-Versorgung eines spannungsführenden Bauteiles 4, beispielsweise einem Elektromotor, ausgebildet ist. Der Fluidkreislauf 2 besitzt in der einfachsten Ausführungsform ein Fluidreservoir 6, eine Pumpe 8 und hier ein Filterorgan 10, das in erster Linie der Filterung des Kühlmittels dient. Die genannten Komponenten wie Elektromotor 4, Fluidreservoir 6, Pumpe 8 und Filterorgan 10 sind auf klassische Weise durch eine Fluidleitungsanordnung 12 fluidisch miteinander verbunden. Die Fluidleitungsanordnung 12 besitzt hierzu eine Anzahl von als Rohrleitungen 14 ausgebildete Fluidleitungen. Um nun zu verhindern, das statische Ladungen, auch bei einem schwach leitenden Fluid, zu Beschädigungen des spannungsführenden Bauteiles 4 führen können, ist im Stand der Technik vorgesehen, das einzelne Rohrleitungen 14, oder auch beispielsweise ein Filterorgan 10 derart ausgeführt sind, dass statische Aufladungen abgeleitet werden können.
Um teure Filterorgane 10 oder aber auch eine vollständige Ausführung der Fluidleitungsanordnung 12 aus leitfähigem Material zu vermeiden, ist, wie in 2 in einer ersten Ausführungsform gezeigt, erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein mit Kühlmittel umströmtes Gehäuseteil 16 des spannungsführenden Bauteiles 4 ein Ableitmittel 18 aufweist. Das Ableitmittel 18 ist hier als ein am Gehäuseteil 16 angeordnetes Ableitblech ausgebildet. Dieses Ableitblech 18 ist auf bekannte Weise über ein elektrischen Leiter 20 mit einem Massepotential 22 elektrisch verbunden. Zusätzlich ist hier eine Messvorrichtung 24 vorgesehen, die sowohl elektrische Ströme als auch Spannungen zu Diagnosezwecken erfasst.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Gehäuseteils 16 eines spannungsführenden Bauteiles 4, bei dem das Ableitmittel 18 als Lochblech ausgeführt ist. Des Weiteren ist hier das Gehäuseteil 16 an sich aus einem leitfähigen Material hergestellt und besitzt ein schematisch dargestelltes Massepotential 22.
4 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine weitere alternative Ausführungsform des Ableitmittels 18, bei dem das Ableitmittel 18 als im Fluidstrom des Gehäuseteils 16 angeordnetes Filtermaterial mit leitfähigen Fasern 26 ausgebildet ist. Auch hier ist das Gehäuseteil 16 aus einem leitfähigen Material hergestellt und besitzt ein eigenes Massepotential 22.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017205031 A1 [0002]

Claims

Fluidkreislauf zur Fluid-Versorgung von spannungsführenden Bauteilen (4) elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einer Pumpe (8), einem Fluidreservoir (6) und einer Fluidleitungsanordnung (12), wobei im Bereich der Fluidleitungsanordnung (12) zu den spannungsführenden Bauteilen (4) Ableitmittel (18) zur Ableitung von statischen Aufladungen an ein Massepotential (22) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit Fluid umströmte Gehäuseteil (16) des spannungsführenden Bauteiles (4) das Ableitmittel (18) aufweist.
Fluidkreislauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitmittel (18) eines Bauteiles (4) als am Gehäuseteil (16) angeordneter Ableitdraht oder als am Gehäuseteil (16) angeordnetes Ableitblech ausgebildet ist.
Fluidkreislauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitmittel (18) eines Bauteiles (4) als im Fluidstrom des Gehäuseteils (16) angeordnetes Lochblech oder Metallgitter ausgebildet ist.
Fluidkreislauf nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ableitmittel eines Bauteiles (4) als im Fluidstrom des Gehäuseteils (16) angeordnetes Filtermaterial mit leitfähigen Fasern ausgebildet ist.
Fluidkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (16) ein leitfähiges Material und ein Massepotential (22) aufweist.
Fluidkreislauf nach einem der Ansprüche 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leiter (20) vom Ableitmittel (18) aus dem Gehäuseteil (16) herausführt und mit einem Massepotential (22) elektrisch verbunden ist.
Fluidkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messvorrichtung (24) elektrisch mit dem Ableitmittel (18) verbunden ist.