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Die Erfindung betrifft einen Umrichter eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug.
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Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug, wie zum Beispiel ein Hybridfahrzeug oder auch ein Elektrofahrzeug, verfügt über eine elektrische Maschine, mithilfe derer an einem Abtrieb des Kraftfahrzeugs Antriebsleistung bereitgestellt werden kann. Ferner verfügt ein solches zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug über eine Traktionsbatterie, in welcher elektrische Energie gespeichert ist, die der elektrischen Maschine zur Bereitstellung von Antriebsleistung bereitgestellt werden kann. Im Strompfad zwischen der Traktionsbatterie und der elektrischen Maschine ist ein Umrichter angeordnet. Der Umrichter dient der bidirektionalen Wandlung von Gleichstrom in Wechselstrom oder Drehstrom, wobei Drehstrom 3-phasiger Wechselstrom ist.
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Ein Umrichter eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs verfügt über mehrere Baugruppen. Hierzu zählen Anschlüsse eines Steckverbinder-Systems, über welches eine Traktionsbatterie an den Umrichter angeschlossen werden kann, nämlich durch Kontaktierung eines zwischen der Traktionsbatterie und dem Umrichter verlaufenden Kabels mit den Anschlüssen des Steckverbinder-Systems. Ferner umfasst ein Umrichter vorzugsweise eine Common-Mode-Drossel, ein Kommutierungsteil sowie Stromschienen. Die Common-Mode-Drossel wird auch als Common-Mode-Filter bezeichnet. Das Kommutierungsteil wird auch als Leistungsteil bezeichnet und umfasst Kondensatoren und Leistungsmodule. Zu den Stromschienen zählen Gleichspannungs-Stromschienen und Wechselspannungs-Stromschienen. Die Gleichspannungs-Stromschienen verlaufen zwischen den Anschlüssen des Steckverbinder-Systems des Umrichters und dem Kommutierungsteil des Umrichters. Wechselspannungs-Stromschienen erstrecken sich ausgehend vom Kommutierungsteil des Umrichters in Richtung auf die elektrische Maschine.
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Der elektrische Strompfad, der sich zwischen der Traktionsbatterie und der elektrischen Maschine erstreckt und in welchem der Umrichter integriert ist, wird auch als Hochstrompfad bezeichnet.
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Mit zunehmender elektrischer Leistung steigen die elektrischen Ströme im Hochstrompfad des zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs, so auch im Umrichter. So können in den Baugruppen des Umrichters infolge hoher elektrische Ströme hohe elektrische Verluste entstehen, die zu einer Erwärmung des Umrichters führen können.
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Um eine Überhitzung des Umrichters und dessen Baugruppen zu vermeiden, ist es daher erforderlich, den Umrichter bzw. dessen Baugruppen zu kühlen.
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EP 3 474 309 A1 offenbart eine Common-Mode-Drossel mit einem ringförmigen Kern und einer Spule. Zwischen dem Kern und der Spule ist ein Strömungskanal für Luft ausgebildet.
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DE 10 2017 222 243 A1 offenbart eine Gleichtaktdrossel mit einem Kern sowie mit in einem Hohlraum des Kerns angeordneten elektrischen Leitern. Zwischen den elektrischen Leitern ist ein Kühlelement angeordnet.
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DE 10 2008 061 489 A1 offenbart ein Stromrichtermodul mit wenigstens einem Leistungshalbleitermodul, das thermisch leitend mit einem Flüssigkeits-Kühlkörper verbunden und mittels einer Verschienung mit Anschlüssen des Stromrichtermoduls elektrisch leitend verknüpft ist. Die Verschienung ist mit einem weiteren Flüssigkeits-Kühlkörper verbunden.
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DE 195 47 302 A1 offenbart einen Steckverbinder, welcher der direkten Steckverbindung einer Stromschiene eines Stromrichtermoduls mit einer Stromschiene eines Umrichterschranks dient. Ein Lamellenträger des Steckverbinders verfügt über Kühlrippen.
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DE 10 2016 218 453 A1 offenbart ein elektrisches Wandlersystem eines Flugzeugs mit einem ersten elektrischen Wandler und einem zweiten elektrischen Wandler, wobei DC-Zwischenkreise der Wandler über eine Sammelschiene elektrisch verbunden sein. Ein durch Strangpressung hergestellter Abschnitt der Sammelschiene verfügt über Kühlkanäle zur Führung eines Kühlmediums.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuartigen Umrichter eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Umrichter zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Umrichter gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Der Umrichter weist ein fluiddichtes Gehäuse und in dem fluiddichten Gehäuse oder von dem fluiddichten Gehäuse aufgenommene Baugruppen, die zumindest teilweise innerhalb eines Innenraums des fluiddichten Gehäuses angeordnet sind, auf.
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Zu diesen Baugruppen zählen zumindest: Anschlüsse eines Steckverbinder-Systems, über welches eine Traktionsbatterie an den Umrichter anschließbar ist. Ein Kommutierungsteil mit Kondensatoren und Leistungsmodulen. Gleichspannungs-Stromschienen, die sich zwischen den Anschlüssen des Steckverbinder-Systems und dem Kommutierungsteil erstrecken. Wechselspannungs-Stromschienen, die sich ausgehend Kommutierungsteil in Richtung auf eine elektrische Maschine erstrecken.
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Die zumindest teilweise innerhalb des Innenraums des fluiddichten Gehäuses angeordneten Baugruppen des Umrichters sind mit einem dielektrischen Kühlfluid derart direkt gekühlt, dass diese Baugruppen vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt sind, wobei das Kühlfluid dem fluiddichten Gehäuse über einen Zulauf zuführbar und vom Gehäuse über einen Ablauf abführbar ist.
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Die hier vorliegende Erfindung schlägt einen völlig neuartigen Umrichter eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vor. Baugruppen, die in dem Gehäuse oder von dem Gehäuse des Umrichters aufgenommen und zumindest teilweise innerhalb eines Innenraums des Gehäuses angeordnet sind, sind mit einem dielektrischen Kühlfluid direkt gekühlt, derart, dass diese Baugruppen von dem dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt sind.
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Das Kühlfluid wird dabei dem Gehäuse über den Zulauf des Gehäuses zugeführt und vom Gehäuse über den Ablauf des Gehäuses abgeführt. Insbesondere ist mit der Erfindung eine direkte Kühlung der Anschlüsse eines Steckverbinder-Systems, des Kommutierungsteils sowie der Stromschienen des Umrichters möglich. Hierdurch kann von diesen Baugruppen Wärme effektiv abgeführt werden, wodurch es möglich ist, diese Baugruppen kleiner, leichter und kostengünstiger auszuführen.
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Eine Überhitzung des Umrichters und dessen Baugruppen kann vermieden werden.
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Vorzugsweise sind die Anschlüsse des Steckverbinder-Systems, das von dem Gehäuse aufgenommen ist, Anschlüsse, insbesondere Buchsen-Anschlüsse, für einen Stecker eines zur Traktionsbatterie führenden Kabels, wobei die Anschlüsse, insbesondere die Buchsen-Anschlüsse, direkt mit dem dielektrischen Kühlfluid gekühlt sind, und wobei der Stecker des angeschlossenen Kabels über die Anschlüsse, insbesondere die Buchsen-Anschlüsse, indirekt gekühlt ist. Hiermit ist es möglich, das Steckverbinder-System des Umrichters kleiner unter Reduzierung von Leiterquerschnitten bei gleichzeitiger Steigerung der Dauerlastfähigkeit auszuführen. Der das Steckverbinder-System des Umrichters kontaktierende Stecker des sich zwischen der Traktionsbatterie und dem Umrichter erstreckenden Kabels kann über die Anschlüsse des Steckverbinder-Systems des Umrichters indirekt gekühlt werden. Der Stecker des Kabels kann dadurch kleiner und leichter ausgeführt werden.
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Vorzugsweise weist der Umrichter eine Common-Mode-Drossel auf, die mit dem dielektrischen Kühlfluid derart direkt gekühlt ist. Die Common-Mode-Drossel weist vorzugsweise einen ringförmigen Kern und mindestens eine um den ringförmigen Kern gewundene Wicklung auf, wobei die mindestens eine Wicklung direkt mit dem dielektrischen Kühlfluid gekühlt ist. Hiermit ist eine effektive Kühlung der Common-Mode-Drossel des Umrichters möglich. Trotz hoher Ströme kann eine Common-Mode-Drossel in klassischer Einzeldrahtwicklung ausgeführt werden.
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Insbesondere weist die Common-Mode-Drossel Wärmeverteilelemente auf, die mit den mindestens eine Wicklung in Kontakt stehen, wobei die Wärmeverteilelemente direkt mit dem dielektrischen Kühlfluid gekühlt sind. Hiermit ist eine noch effektivere Kühlung der Common-Mode-Drossel möglich.
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Vorzugsweise sind die Gleichspannungs-Stromschienen und die Wechselspannungs-Stromschienen direkt mit dem dielektrischen Kühlfluid gekühlt. Durch die direkte Kühlung der Gleichspannungs-Stromschienen und der Wechselspannungs-Stromschienen über das dielektrische Kühlmedium ist eine effektive Kühlung der Stromschienen möglich. Eine bei einer indirekten Kühlung erforderliche Kopplung der Stromschiene an einen Kühlkörper kann entfallen, wodurch Koppelkapazitäten eliminiert werden, EMV-relevante Eigenschaften verbessert werden und ein Isolationsaufwand reduziert wird.
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Insbesondere weisen die Gleichspannungs-Stromschienen und/oder die Wechselspannungs-Stromschienen Hohlräume oder zusätzliche Kühlstrukturen auf, die von dem dielektrischen Kühlfluid durchströmt sind. Dies dient auch der besonders effektiven Kühlung der Stromschienen. Bei einer Minimierung des Gewichts der Stromschienen können dieselben optimal gekühlt werden.
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Der Umrichter weist vorzugweise auch einen Gate-Treiber und ein Control-Board auf, die auch mit dem dielektrischen Kühlfluid derart direkt gekühlt sind.
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Das Kraftfahrzeug ist Anspruch 13 definiert.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 ein Blockschaltbild eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs;
- 2 eine schematisierte Ansicht eines Details des Kraftfahrzeugs der 1 im Bereich eines Umrichters;
- 3 ein Detail der 2 zusammen mit einem Kabel;
- 4 ein Detail einer Common-Mode-Drossel des Umrichters;
- 5 ein Detail einer Common-Mode-Drossel des Umrichters;
- 6a, 6b Details einer Common-Mode-Drossel des Umrichters;
- 7a, 7b Details einer Common-Mode-Drossel des Umrichters,
- 8 ein Detail einer Stromschiene des Umrichters;
- 9 ein Detail einer Stromschiene des Umrichters; und
- 10 ein Detail einer Stromschiene des Umrichters.
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1 zeigt stark schematisiert ein Blockschaltbild eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei welchem es sich um ein Hybridfahrzeug oder auch um ein Elektrofahrzeug handeln kann.
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Das Kraftfahrzeug verfügt über eine elektrische Maschine 20, über die an einem Abtrieb 21 des Kraftfahrzeugs Antriebsleistung bereitgestellt werden kann. Hierfür erforderliche elektrische Energie wird in einer Traktionsbatterie 22 des Kraftfahrzeugs bereitgehalten, wobei zwischen die Traktionsbatterie 22 und die elektrische Maschine 20 ein Umrichter 23 geschaltet ist. Zwischen der Traktionsbatterie 22 und der elektrischen Maschine 20 ist ein elektrischer Strompfad ausgebildet, in den der Umrichter 23 geschaltet ist. Bei diesem elektrischen Strompfad handelt es sich um einen elektrischen Hochstrompfad.
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In der Traktionsbatterie 22 ist elektrische Energie gespeichert, die dem Umrichter 23 in Form eines Gleichstroms bereitgestellt wird. Der Umrichter 23 wandelt den Gleichstrom in einen Wechselstrom, um die motorisch betriebene elektrische Maschine 20 zu betreiben.
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Im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine ist der Stromfluss umgekehrt. Der Umrichter 23 wandelt dann Wechselstrom in Gleichstrom, um die Traktionsbatterie 22 zu laden.
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2 zeigt stark schematisiert Baugruppen des Umrichters 23. Der Umrichter 23 verfügt über ein Gehäuse 24. Im Gehäuse 24 oder vom Gehäuse 24 sind Baugruppen aufgenommen, die zumindest teilweise innerhalb eines vom Gehäuse 24 definierten Innenraums 25 des Gehäuses 24 des Umrichters 23 angeordnet sind.
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Zu diesen Baugruppen zählen Anschlüsse 26 eines Steckverbinder-Systems 27 des Umrichters 23. Über das Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23, bei welchem es sich vorzugsweise um eine Buchse handelt, kann der Umrichter 23 elektrisch an die Traktionsbatterie 22 angeschlossen werden, vorzugsweise über ein Kabel, welches über einen Stecker verfügt, der mit dem Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23 elektrisch kontaktiert wird.
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Als weitere Baugruppe weist der Umrichter 23 im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Common-Mode-Drossel 28 auf, die im Innenraum 25 des Gehäuses 24 des Umrichters 23 aufgenommen ist.
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Ferner ist im Innenraum 25 des Gehäuses 24 des Umrichters 23 ein Kommutierungsteil 29 des Umrichters aufgenommen, welches Kondensatoren 30 und Leistungsmodule 31, 32 und 33 aufweist. In den Leistungsmodulen 31, 32 und 33 erfolgt die eigentliche bidirektionale Wandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, im gezeigten Ausführungsbeispiel in Drehstrom.
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Ferner umfasst der Umrichter 23 Stromschienen, nämlich Gleichspannungs-Stromschienen 34 und Wechselspannungs-Stromschienen 35.
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So erstrecken sich Gleichspannungs-Stromschienen 34 zwischen den Anschlüssen 26 des Steckverbinder-Systems 27 und der Common-Mode-Drossel 28 sowie zwischen der Common-Mode-Drossel 28 und dem Kommutierungsteil 23, nämlich den Kondensatoren 30 desselben.
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Wechselspannungs-Stromschienen 35 erstrecken sich ausgehend vom Kommutierungsteil 29, nämlich ausgehend von den Leistungsmodulen 31, 32 und 33 desselben, in Richtung auf die elektrische Maschine 20, wobei der Umrichter 23 vorzugsweise unmittelbar an der elektrischen Maschine 23 verbaut ist.
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Der Umrichter 23 weist vorzugweise auch einen Gate-Treiber (nicht gezeigt) und ein Control-Board (nicht gezeigt) auf, die im Innenraum 25 des Gehäuses 24 des Umrichters 23 aufgenommen sind.
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Beim erfindungsgemäßen Umrichter 23 sind die zumindest teilweise innerhalb des Innenraums 25 des Gehäuses 24 des Umrichters 23 angeordneten Baugruppen des Umrichters 23 mit einem dielektrischen Kühlfluid derart direkt gekühlt, dass diese Baugruppen vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt sind.
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Dabei ist das Gehäuse 23 fluiddicht, sodass das dielektrische Kühlfluid nicht unkontrolliert aus dem Innenraum 25 des Gehäuses 24 austreten kann. Dem Gehäuse 24, nämlich dem Innenraum 25 des Gehäuses 24, ist das dielektrische Kühlfluid über einen Zulauf 36 des Gehäuses 24 zuführbar, über einen Ablauf 37 ist das dielektrische Kühlfluid aus dem Innenraum 25 des Gehäuses 24 abführbar. Pfeile 38 visualisieren die Strömung des dielektrischen Kühlfluids innerhalb des Gehäuses 24 des Umrichters 23.
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Wie 2 zeigt, ist vorzugsweise für das dielektrische Kühlmedium, welches dem Gehäuse 24 über den Zulauf 36 zugeführt wird und vom Gehäuse 24 über den Ablauf 37 abgeführt wird, ein geschlossener Kühlkreislauf ausgebildet, der eine Förderpumpe 39 und einen Wärmetauscher 40 aufweist. Über die Förderpumpe 39 kann das dielektrische Kühlfluid durch den geschlossenen Kühlkreislauf gefördert werden. Der Wärmetauscher 40 dient der Kühlung des über den Ablauf 37 abgeführten Kühlfluids, bevor dasselbe über den Zulauf 36 wieder dem Gehäuse 24 des Umrichters 23 zugeführt wird.
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Es ist auch möglich, dass der Umrichter 23 in einen Kühlkreislauf eingebunden ist, welcher auch der Kühlung der elektrischen Maschine dient. Das dielektrische Kühlfluid dient dann der Kühlung des Umrichters 23 und der elektrischen Maschine. Auch kann grundsätzlich die Strömungsrichtung des dielektrischen Kühlfluids durch den Kühlkreislauf und den Umrichter 23 umgekehrt sein.
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3 zeigt ein Detail der 2 im Bereich des Steckverbinder-Systems 27 des Umrichters 23, wobei in 3 zusätzlich zu den Anschlüssen 26 des Steckverbinder-Systems 27 des Umrichters 23 ein Kabel 41 gezeigt ist, welches über ein Steckverbinder-System 42 des Kabels 41 an das Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23 angeschlossen ist. Dann, wenn es sich beim Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23 um eine Buchse handelt, handelt es sich bei dem Steckverbinder-System 42 des Kabels 41 um einen Stecker. Die Anschlüsse des Steckers 42 des Kabels 41 sind dann mit den Anschlüssen 26 des Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23 elektrisch kontaktiert. Das Kabel 41 erstreckt sich zwischen dem Umrichter 23 und der Traktionsbatterie 22 und ist demnach als Gleichstromkabel ausgeführt.
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Die Anschlüsse 26 des Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23 sind mit dem dielektrischen Kühlfluid direkt gekühlt, die Anschlüsse 26 sind demnach vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt. Anschlüsse des Steckers 42 des Kabels 41 werden über die Anschlüsse 26 des Steckverbinder-Systems 27 des Umrichters indirekt gekühlt.
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Hiermit ist es möglich, sowohl das Steckverbinder-System 27 des Umrichters 23 als auch das Steckverbinder-System 42 des Kabels 41 effektiv zu kühlen, wodurch es möglich ist, die Steckverbinder-Systeme 27 und 42 kleiner und leichter auszuführen.
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Auch die Common-Mode-Drossel 28 des Umrichters 23 ist direkt vom dielektrischen Kühlfluid gekühlt und demnach vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt.
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Eine Common-Mode-Drossel 28 verfügt über einen ringförmigen Kern 43 sowie über mindestens eine um den ringförmigen Kern 43 gewundene Wicklung 44, wobei die mindestens eine Wicklung 44 eine Spule 45 ausbildet. Die mindestens eine Wicklung 44 und damit die Spule 45 sowie der Kern 43 sind von dem dielektrischen Kühlfluid direkt gekühlt, also vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt. Die Common-Mode-Drossel 28 weist vorzugsweise mindestens eine Wicklung in einem DC+ Pfad und mindestens eine Wicklung in einem DC- Pfad auf.
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Hierdurch ist es möglich, eine Common-Mode-Drossel 28 mit klassischer Einzeldrahtwicklung auszuführen und dennoch hohe elektrische Ströme zu übertragen.
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In 4 ist eine vorteilhafte Weiterbildung einer Common-Mode-Drossel 28 gezeigt, die über Wärmeverteilelemente 46 verfügt. Die Wärmeverteilelemente 46 des Ausführungsbeispiels der 2 sind im Querschnitt L-förmig konturiert, wobei ein erster Abschnitt dieser Wärmeverteilelemente 43 in Kontakt mit der mindestens einen Wicklung 44 steht und wobei zweite Abschnitte der Wärmeverteilelemente nach radial innen in eine Öffnung 47 des ringförmigen Kerns 43 hineinragen. Auch diese Wärmeverteilelemente 46 sind vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt. Von der mindestens einen Wicklung 44 wird demnach einerseits Wärme durch die direkte Umströmung derselben mit dem Kühlfluid 38 abgeführt, andererseits über die Wärmeverteilelemente 46, die ebenfalls vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt sind.
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5 zeigt eine Weiterbildung einer Common-Mode-Drossel 28, die ebenso wie in 4 über Wärmeverteilelemente 46 verfügt, deren zweite Abschnitte ragen jedoch nicht nach radial innen in die Öffnung 47 des Kerns 43 der Common-Mode-Drossel 28 hinein, vielmehr stehen in 5 die zweiten Abschnitte nach radial außen gegenüber dem ringförmigen Kern 43 vor.
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6a und 6b zeigen unterschiedliche Ansichten einer weiteren Weiterbildung einer Common-Mode-Drossel 28, bei welcher die mindestens eine Wicklung 44 mit Wärmeverteilelementen 48 in Kontakt stehen, die im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 4 und 5 nicht L-förmig ausgeführt sind, sondern im Querschnitt mehrere U-Profile ausbilden, welche Führungsnuten für die mindestens eine Wicklung 44 bereitstellen. Während in 6a und 6b dieses Wärmeverteilelement 48 lediglich radial außen und radial innen am ringförmigen Kern 43 der Common-Mode-Drossel 28 angreift, zeigen 7a und 7b ein solches Wärmeverteilelement 48, welches auch eine Stirnseite des ringförmigen Kerns 43 der Common-Mode-Drossel 28 abdeckt.
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In allen Ausführungsbeispielen der 4, 5, 6a und 6b sowie 7a und 7b ist die mindestens eine Wicklung 44 und das jeweilige Wärmeverteilelemente 46, 48 direkt vom dielektrischen Kühlfluid umströmt.
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Bei dem erfindungsgemäßen Umrichter 23 sind auch die Stromschienen, also die Gleichspannungs-Stromschienen 34 und die Wechselspannungs-Stromschienen 35, direkt mit dem dielektrischen Kühlfluid gekühlt und somit vom dielektrischen Kühlfluid direkt umströmt. 8, 9 und 10 zeigen dabei bevorzugte Ausbildungen von Stromschienen, die Hohlräume 49 aufweisen, durch welche das dielektrische Kühlfluid strömt.
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So ist im Ausführungsbeispiel der 8 die Stromschiene 34, 35 wellenförmig gebogen und von einem wellenförmig gebogenen Blech bereitgestellt, wobei hierdurch ausgebildete Hohlräume von dem dielektrische Kühlfluid durchströmt sind.
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Bei Gleichspannungs-Stromschienen 34 kann die Durchströmungsrichtung der Stromschiene mit dem dielektrischen Kühlfluid der Leitungsrichtung des elektrischen Stroms entsprechen. Bei Gleichspannungs-Stromschienen 34 kann die Durchströmungsrichtung der Stromschiene mit dem dielektrischen Kühlfluid kann aber auch, z. B. im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine, entgegengesetzt zur Leitungsrichtung des elektrischen Stroms sein.
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Bei Wechselspannungs-Stromschienen 35 wechselt die Orientierung zwischen der Durchströmungsrichtung der Stromschiene und der Leitungsrichtung des elektrischen Stroms.
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9 zeigt eine Stromschiene 34, 35 mit einer Gitterstruktur, um die von dem dielektrischen Kühlmedium durchströmbaren Hohlräume 49 auszubilden, wobei die Gitterstruktur der 3 zum Beispiel durch einen 3D-Druck ausgebildet sein kann. Es ist auch möglich, mehrere Einzeldrähte in Form von Reihen und Spalten in einer separaten Einlegeform anzuordnen, um die Gitterstruktur der 9 auszubilden.
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10 zeigt eine Stromschiene 34, 35, die aus mehreren Lagen 50 von Folien oder Blechen gebildet ist, wobei zwischen den Lagen 50 aus Folien oder Blechen Abstandhalter 51 angeordnet sind, um die von dem dielektrischen Kühlmedium durchströmbaren Hohlräume 49 auszubilden.
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In jedem Fall sind die Stromschienen 34, 35 der 8, 9 und 10 direkt vom dielektrischen Kühlmedium umströmt, um die Stromschienen 34, 35 direkt zu kühlen. Bei den Stromschienen 34, 35 kann es sich Gleichspannungs-Stromschienen und um Wechselspannungs-Stromschienen handeln.
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Die Erfindung erlaubt eine besonders vorteilhafte Kühlung elektrischer Baugruppen eines Umrichters 23, der in einem Hochstrompfad eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs integriert ist.
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Die elektrischen Baugruppen des Umrichters 23 sind dabei mit einem dielektrischen Kühlmedium direkt gekühlt, wozu dieselben vom dielektrischen Kühlmedium direkt umströmt sind. Hierdurch kann Wärme effektiv vom Umrichter abgeführt werden. Eine Überhitzung der Baugruppen des Umrichters wird vermieden. Die Baugruppen können kleiner, leichter und kostengünstiger ausgeführt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3474309 A1 [0007]
- DE 102017222243 A1 [0008]
- DE 102008061489 A1 [0009]
- DE 19547302 A1 [0010]
- DE 102016218453 A1 [0011]
