DE102021131863A1 - High voltage connector and powertrain for powering a hybrid or electric vehicle - Google Patents
High voltage connector and powertrain for powering a hybrid or electric vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021131863A1 DE102021131863A1 DE102021131863.7A DE102021131863A DE102021131863A1 DE 102021131863 A1 DE102021131863 A1 DE 102021131863A1 DE 102021131863 A DE102021131863 A DE 102021131863A DE 102021131863 A1 DE102021131863 A1 DE 102021131863A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- connection device
- voltage connection
- electrically conductive
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 57
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 56
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
- H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung (1) zum Verbinden einer Leistungselektronik (105) mit einer elektrischen Maschine (102, 103) aufweisend:
- wenigstens eine erste Kontaktstelle (2) zum Kontaktieren einer Leistungselektronik (105),
- wenigstens eine zweite Kontaktstelle (3) zum Kontaktieren einer elektrischen Maschine (102, 103), und
- wenigstens ein elektrisch leitendes Element (4, 5, 6) zum Übertragen von Spannung und Strom von der wenigstens einen ersten Kontaktstelle (2) hin zur wenigstens einen zweiten Kontaktstelle (3), sodass wenigstens eine Phase einer Leistungselektronik (105) mit wenigstens einer Phase einer elektrischen Maschine (102, 103) elektrisch verbindbar ist,
- wobei das wenigstens eine elektrisch leitende Element (4, 5, 6) derart ausgebildet ist, dass mithilfe eines einzigen Befestigungsmittels (118, 119, 120) ein elektrischer Leiter (106, 107, 108; 109, 110, 111) einer Leistungselektronik (105) mit einem elektrischen Leiter (112, 113, 114; 115, 116, 117) einer elektrischen Maschine (102, 103) mechanisch verbindbar ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsstrang (100) zum Antreiben eines hybriden oder elektrischen Fahrzeuges mit wenigstens einer Hochvolt-Verbindungsvorrichtung (1).
The invention relates to a high-voltage connection device (1) for connecting power electronics (105) to an electrical machine (102, 103), having:
- at least one first contact point (2) for contacting power electronics (105),
- At least one second contact point (3) for contacting an electrical machine (102, 103), and
- At least one electrically conductive element (4, 5, 6) for transmitting voltage and current from the at least one first contact point (2) to the at least one second contact point (3), so that at least one phase of power electronics (105) with at least one phase of an electrical machine (102, 103) can be electrically connected,
- The at least one electrically conductive element (4, 5, 6) being designed in such a way that an electrical conductor (106, 107, 108; 109, 110, 111) of power electronics ( 105) can be mechanically connected to an electrical conductor (112, 113, 114; 115, 116, 117) of an electrical machine (102, 103).
The invention also relates to a drive train (100) for driving a hybrid or electric vehicle with at least one high-voltage connection device (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine sowie einen Antriebsstrang zum Antreiben eines hybriden oder elektrischen Fahrzeuges.The invention relates to a high-voltage connection device for connecting power electronics to an electric machine and a drive train for driving a hybrid or electric vehicle.
Aus der
Der HV-Terminal / die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung wird als Extrabauteil an die Verschaltung einer elektrischen Maschine mittels einer Schraubverbindung oder mittels einer Löt- bzw. Schweißverbindung angebunden. Zusammen als eine Einheit werden die elektrische Maschine und der HV-Terminal in ein Getriebe des Antriebsstrangs montiert und anschließend nach der Montage einer Leistungselektronik mit der elektrischen Maschine mittels einer Schraub- oder Steckverbindung kontaktiert.The HV terminal/the high-voltage connection device is connected as an extra component to the wiring of an electrical machine by means of a screw connection or by means of a soldered or welded connection. The electric machine and the HV terminal are installed together as a unit in a transmission of the drive train and then, after the installation of power electronics, they are contacted with the electric machine by means of a screw or plug connection.
Bei dieser bekannten Ausgestaltung aus dem Stand der Technik ergeben sich zwischen der elektrischen Maschinen und der Leistungselektronik diverse elektrische Schnittstellen bis zur endgültigen Kontaktierung mit der Leistungselektronik.In this known configuration from the prior art, there are various electrical interfaces between the electrical machine and the power electronics up to the final contacting with the power electronics.
So existiert eine elektrische Kontaktierung zwischen einer Wicklung einer elektrischen Maschine und einer Stromschiene der elektrischen Maschine.Thus there is an electrical contact between a winding of an electrical machine and a busbar of the electrical machine.
Eine weitere elektrische Kontaktierung ist für die Verbindung der Stromschiene der elektrischen Maschine mit dem HV-Terminal / mit der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung notwendig.Another electrical contact is necessary to connect the power rail of the electrical machine to the HV terminal/high-voltage connection device.
Und noch eine weitere elektrische Kontaktierung ergibt sich durch die Kontaktierung des HV-Terminals / der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung mit Stromschienen der Leistungselektronik.And yet another electrical contact results from the contacting of the HV terminal / the high-voltage connection device with busbars of the power electronics.
Jede der drei Schnittstellen verursacht Verluste, die auch Auswirkung auf die elektrische Effizienz eines Antriebes bzw. eines Antriebsstrangs haben.Each of the three interfaces causes losses that also affect the electrical efficiency of a drive or a drive train.
Außerdem sind die im HV-Terminal mit Kunststoff umspritzten Stromschienen bzw. elektrischen Leiter thermisch isoliert, was zu thermischen Problemen im HV-Terminal führen aber sich auch auf die Effizienz des Antriebsstrangs auswirken kann. In addition, the busbars or electrical conductors overmolded with plastic in the HV terminal are thermally insulated, which can lead to thermal problems in the HV terminal but also affect the efficiency of the drive train.
Zusätzlich erschwert z. B. ein integrierter HV-Terminal / eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung an der elektrischen Maschine durch die Steifigkeit der zu der Verschaltung führenden Stromleitungen bzw. elektrischen Leiter die Montage, wodurch sich der Montageaufwand erhöht. Der Grund liegt in der Schwierigkeit der genauen Einhaltung der Position des HV-Terminals / der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung zu der elektrischen Maschine bzw. zu der Schnittstelle der elektrischen Maschine des Antriebsstrangs.In addition, e.g. B. an integrated HV terminal / a high-voltage connection device on the electrical machine due to the rigidity of the wiring leading to the power lines or electrical conductors assembly, which increases the assembly effort. The reason lies in the difficulty of exactly maintaining the position of the HV terminal/the high-voltage connection device to the electric machine or to the interface of the electric machine of the drive train.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine sowie einen Antriebsstrangs zum Antreiben eines hybriden oder elektrischen Fahrzeuges anzugeben, welche / welcher kostengünstig herstellbar sowie montagearm und montagefreundlich ist bzw. den Montageprozess vereinfacht und ferner thermische Unzulänglichkeiten lösen kann.It is therefore an object of the present invention to specify a high-voltage connection device for connecting power electronics to an electric machine and a drive train for driving a hybrid or electric vehicle, which can be produced inexpensively and requires little assembly and is easy to assemble or simplifies the assembly process and also thermal can resolve inadequacies.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the features of the independent patent claims. Further advantageous developments are the subject matter of the dependent claims.
Bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung zum Verbinden einer Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine wenigstens eine erste Kontaktstelle zum Kontaktieren einer Leistungselektronik und wenigstens eine zweite Kontaktstelle zum Kontaktieren einer elektrischen Maschine.In a first aspect of the present invention, a high-voltage connection device for connecting power electronics to an electrical machine comprises at least one first contact point for contacting power electronics and at least one second contact point for contacting an electrical machine.
Dabei kann genannte Leistungselektronik eines Antriebsstranges in einem ersten Gehäuseraum eines Antriebsstranges angeordnet sein.Said power electronics of a drive train can be arranged in a first housing space of a drive train.
Ferner kann genannte elektrische Maschine in einem zweiten Gehäuseraum eines Antriebsstranges angeordnet sein.Furthermore, said electrical machine can be arranged in a second housing space of a drive train.
Des Weiteren hat die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung wenigstens ein elektrisch leitendes Element zum Übertragen von Spannung und Strom von der wenigstens einen ersten Kontaktstelle hin zur wenigstens einen zweiten Kontaktstelle. Dadurch ist wenigstens eine Phase einer Leistungselektronik mit wenigstens einer Phase einer elektrischen Maschine elektrisch verbindbar.Furthermore, the high-voltage connection device has at least one electrically conductive element for transmitting voltage and current from the at least one first contact point to the at least one second contact point. As a result, at least one phase of power electronics can be electrically connected to at least one phase of an electrical machine.
Außerdem ist das wenigstens eine elektrisch leitende Element derart ausgebildet, dass mithilfe eines einzigen Befestigungsmittels, wie z. B. einer Schraube oder einem Niet, ein elektrischer Leiter einer Leistungselektronik mit einem elektrischen Leiter einer elektrischen Maschine mechanisch verbindbar ist. Mithilfe vorgestellter Hochvolt-Verbindungsvorrichtung und mithilfe eines einzigen Befestigungsmittels ist es somit möglich, in einem Montagevorgang eine Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine zu verbinden. Genau genommen kann mittels der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung und mittels eines einzigen Befestigungsmittels eine Phase einer Leistungselektronik mit einer Phase eine elektrischen Maschine verbunden werden. Somit ist der Montageaufwand im Vergleich zu Lösungen aus dem Stand der Technik reduzierbar. Anders ausgedrückt, kann die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung den Montageprozess vereinfachen bzw. ist diese montagearm und montagefreundlich ausgestaltet.In addition, the at least one electrically conductive element is designed such that using a single fastener such. B. a screw or a rivet, an electrical conductor of power electronics with an electrical conductor of an electrical machine is mechanically connected. With the aid of the high-voltage connection device presented and with the aid of a single fastening means, it is thus possible to connect power electronics to an electrical machine in one assembly process. Strictly speaking, using the high-voltage connection device Device and by means of a single fastener, a phase of power electronics can be connected to a phase of an electrical machine. The assembly effort can thus be reduced in comparison to solutions from the prior art. In other words, the high-voltage connection device can simplify the assembly process or is designed to require little assembly and is easy to assemble.
Dabei kann jedes elektrisch leitende Element in seiner Form ähnlich einer Buchse oder als allgemeiner Hohlzylinder ausgebildet sein, sodass ein Befestigungsmittel durch das wenigstens eine elektrisch leitende Element hindurchführbar ist, um die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung einerseits mit einem elektrischen Leiter einer Leistungselektronik und andererseits mit einem elektrischen Leiter einer elektrischen Maschine mechanisch zu verbinden.Each electrically conductive element can be similar in shape to a socket or designed as a general hollow cylinder, so that a fastener can be passed through the at least one electrically conductive element in order to connect the high-voltage connection device on the one hand to an electrical conductor of power electronics and on the other hand to an electrical conductor to be mechanically connected to an electrical machine.
Ferner kann jedes elektrisch leitende Element ein erstes und ein zweites Ende aufweisen, wobei das erste und/oder zweite Ende eine Stirnseite bildet.Furthermore, each electrically conductive element can have a first and a second end, with the first and/or second end forming an end face.
Auch kann jedes elektrisch leitende Element die wenigstens eine erste Kontaktstelle an seinem ersten Ende und die wenigstens eine zweite Kontaktstelle an seinem zweiten Ende ausbilden.Each electrically conductive element can also form the at least one first contact point at its first end and the at least one second contact point at its second end.
Mehrere erste und/oder mehrere zweite Kontaktstellen können in Reihe und nebeneinander angeordnet sein. Die Anordnung in Reihe und nebeneinander vereinfacht die Kontaktierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung. Zudem sind somit z. B. drei Phasen einer Leistungselektronik mit einer elektrischen Maschine verbindbar.A plurality of first and/or a plurality of second contact points can be arranged in series and next to one another. The arrangement in series and next to each other simplifies the contacting of the high-voltage connection device. In addition, z. B. three phases of power electronics can be connected to an electrical machine.
Jedes elektrisch leitende Element kann Kupfer oder ein Material mit einem geringen elektrischen Widerstand aufweisen. Somit ist eine verlustarme elektrische Leitung mit dem wenigstens einen elektrisch leitenden Element gewährleistet.Each electrically conductive element may comprise copper or a low electrical resistance material. This ensures low-loss electrical conduction with the at least one electrically conductive element.
Die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung kann zum Anschließen einer Leistungselektronik und einer elektrischen Maschine jeweils drei Kontaktstellen als Phasenanschlüsse aufweisen.The high-voltage connection device can each have three contact points as phase connections for connecting power electronics and an electrical machine.
Dabei kann die wenigstens eine erste Kontaktstelle als Phasenanschluss und zur Kontaktierung einer Leistungselektronik dienen bzw. ausgebildet sein.In this case, the at least one first contact point can serve or be designed as a phase connection and for contacting power electronics.
Auch kann die wenigstens eine zweite Kontaktstelle als Phasenanschluss und zur Kontaktierung einer elektrische Maschinen dienen bzw. ausgebildet sein.The at least one second contact point can also serve or be designed as a phase connection and for contacting an electrical machine.
Des Weiteren kann die wenigstens eine erste und/oder die wenigstens eine zweite Kontaktstelle als ebener Abschnitt zur einfachen Kontaktierung ausgebildet sein.Furthermore, the at least one first and/or the at least one second contact point can be designed as a flat section for easy contacting.
An einem ersten Ende der elektrisch leitenden Elemente können die ebenen Abschnitte der ersten Kontaktstellen gleichorientiert zu einer ersten Ebene ausgerichtet oder in einer ersten Ebene angeordnet sein.At a first end of the electrically conductive elements, the planar sections of the first contact points can be oriented in the same direction as a first plane or can be arranged in a first plane.
An einem zweiten Ende der elektrisch leitenden Elemente können die ebenen Abschnitte der zweiten Kontaktstellen gleichorientiert zu einer zweiten Ebene ausgerichtet oder in einer zweiten Ebene angeordnet sein.At a second end of the electrically conductive elements, the planar sections of the second contact points can be oriented in the same direction to a second plane or can be arranged in a second plane.
Dabei können die erste und zweite Ebene gleichorientiert zueinander, beispielsweise parallel, ausgerichtet sein.In this case, the first and second planes can be oriented in the same way to one another, for example parallel.
Ferner kann die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung ein Gehäuse umfassen, welches die elektrisch leitenden Elemente gegeneinander isoliert, räumlich zueinander positioniert und/oder miteinander zu einem Bauteil verbindet, wodurch die Montage und Handhabbarkeit vereinfacht werden kann.Furthermore, the high-voltage connection device can comprise a housing which insulates the electrically conductive elements from one another, positions them spatially relative to one another and/or connects them to one another to form a component, as a result of which assembly and handling can be simplified.
Außerdem kann das Gehäuse die elektrisch leitenden Elemente teilweise umschließen, wobei die elektrisch leitenden Elemente in das Gehäuse der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung eingegossen sein können.In addition, the housing can partially enclose the electrically conductive elements, in which case the electrically conductive elements can be cast into the housing of the high-voltage connection device.
Das Gehäuse kann einen ersten Teilabschnitt zur Anbringung in einem ersten Gehäuseraum eines Antriebsstranges zum Antreiben für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug aufweisen.The housing can have a first section for mounting in a first housing space of a powertrain for driving a hybrid or electric vehicle.
Der erste Teilabschnitt kann so ausgebildet sein, dass die wenigstens eine erste Kontaktstelle, oder beispielsweise ein erstes Ende des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements, frei von Gehäusematerial ist, um eine effektive elektrische Kontaktierung mit einer Leistungselektronik zu realisieren.The first subsection can be designed in such a way that the at least one first contact point, or for example a first end of the at least one electrically conductive element, is free of housing material in order to achieve effective electrical contact with power electronics.
Der erste Teilabschnitt kann eine Quaderform aufweisen. Diese ist einfach herstellbar, z. B. in einem Spritzgussverfahren.The first section can have a cuboid shape. This is easy to produce, z. B. in an injection molding process.
Ferner kann der erste Teilabschnitt Trennelemente umfassen, um die Luft- und Kriechstrecken zwischen ersten Kontaktstellen und somit zwischen elektrischen Leitern einer Leistungselektronik eines Antriebsstranges sicherzustellen.Furthermore, the first section can include separating elements in order to ensure the clearance and creepage distances between first contact points and thus between electrical conductors of power electronics of a drive train.
Die Trennelemente können aus einer ebenen Fläche des ersten Teilabschnitts hervorspringen.The separating elements can protrude from a flat surface of the first section.
Ferner können die Trennelemente ähnlich einer Trennwand oder ähnlich einem Trennsteg ausgebildet sein, sodass sich für jede erste Kontaktstelle ein Aufnahmebereich bildet, der eine räumliche Abgrenzung von ersten Kontaktstellen zueinander bewirkt. Somit können Luft- und Kriechstrecken vergrößert und ein Kurzschluss verhindert werden.Furthermore, the separating elements can be designed similar to a separating wall or similar to a separating web, so that a receiving area is formed for each first contact point, which causes a spatial delimitation of first contact points from one another. In this way, clearance and creepage distances can be increased and a short circuit can be prevented.
Des Weiteren kann das Gehäuse einen zweiten Teilabschnitt zur Anbringung in einem Getriebegehäuse und zur Anbringung in einem zweiten Gehäuseraum eines Antriebsstranges zum Antreiben für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug aufweisen.Furthermore, the housing can have a second section for attachment in a transmission housing and for attachment in a second housing space of a drive train for driving a hybrid or electric vehicle.
Der zweite Teilabschnitt kann so ausgebildet sein, dass die wenigstens eine zweite Kontaktstelle, oder beispielsweise ein zweites Ende des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements, frei von Gehäusematerial ist, um eine effektive elektrische Kontaktierung mit einer elektrische Maschine zu realisieren.The second section can be designed such that the at least one second contact point, or for example a second end of the at least one electrically conductive element, is free of housing material in order to achieve effective electrical contact with an electrical machine.
Der zweite Teilabschnitt des Gehäuses kann ferner so ausgebildet sein, dass der zweite Teilabschnitt eine Führung zur korrekten und/oder eindeutigen Positionierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung an einem Getriebegehäuse eines Antriebsstrang bildet.The second section of the housing can also be designed in such a way that the second section forms a guide for the correct and/or clear positioning of the high-voltage connection device on a transmission housing of a drive train.
Des Weiteren kann der zweite Teilabschnitt für jedes elektrisch leitende Element einen separaten Gehäusebereich bilden, welcher der Form des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements folgt, sodass die separaten Gehäusebereiche pro elektrisch leitendem Element räumlich voneinander beabstandet sind und lediglich über den ersten Teilabschnitt des Gehäuses miteinander verbunden sind. Dadurch kann jedes elektrisch leitende Element im zweiten Teilabschnitt einzeln von dem Gehäuse des zweiten Teilabschnitts umgeben bzw. umhüllt werden. Auch kann mithilfe der separaten Gehäusebereiche eine Führung zur korrekten und/oder eindeutigen Positionierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung an einem Getriebegehäuse eines Antriebsstrang realisiert werden.Furthermore, the second section can form a separate housing area for each electrically conductive element, which follows the shape of the at least one electrically conductive element, so that the separate housing areas for each electrically conductive element are spatially spaced from one another and are only connected to one another via the first section of the housing . As a result, each electrically conductive element in the second section can be surrounded or encased individually by the housing of the second section. A guide for the correct and/or clear positioning of the high-voltage connection device on a transmission housing of a drive train can also be implemented with the aid of the separate housing areas.
Ferner kann der zweite Teilabschnitt für jedes elektrisch leitende Element in Form einer Buchse oder als allgemeiner Hohlzylinder ausgebildet sein.Furthermore, the second section for each electrically conductive element can be designed in the form of a socket or as a general hollow cylinder.
Der zweite Teilabschnitt kann dabei drei separate Gehäusebereiche aufweisen, die an Kontaktstifte eines Netzsteckers erinnern.The second section can have three separate housing areas that are reminiscent of the contact pins of a mains plug.
Des Weiteren ist es möglich, dass der zweite Teilabschnitt für alle elektrisch leitenden Elemente einen gemeinsamen bzw. einen einzigen, zusammenhängenden Gehäusebereich bildet, welcher als allgemeiner Zylinder ausgebildet ist, und z. B. eine ovale Grundform aufweisen kann. Dadurch kann der zweite Teilabschnitt von einem einzigen Gehäusebereich gebildet werden, der alle elektrisch leitenden Elemente zusammen umgibt bzw. umhüllt. Auch kann mithilfe des Gehäusebereichs eine Führung zur korrekten und/oder eindeutigen Positionierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung an einem Getriebegehäuse eines Antriebsstrang realisiert werden.Furthermore, it is possible that the second section forms a common or a single, coherent housing area for all electrically conductive elements, which is designed as a general cylinder, and z. B. can have an oval basic shape. As a result, the second section can be formed by a single housing area, which surrounds or encases all the electrically conductive elements together. A guide for the correct and/or clear positioning of the high-voltage connection device on a transmission housing of a drive train can also be implemented with the aid of the housing area.
Der zweite Teilabschnitt kann gemeinsam für alle elektrisch leitenden Elemente in Ausbildung als allgemeiner Zylinder einem Gegenstück nachgebildet sein, das passgenau in ein Langloch mit bestimmter Tiefe passt.The second sub-section can be modeled jointly for all electrically conductive elements in the form of a general cylinder on a counterpart that fits precisely into a slot with a specific depth.
Des Weiteren können der erste und zweite Teilabschnitt in ihren Abmessungen und Dimensionen so ausgebildet sein, dass der erste Teilabschnitt einen Absatz bildet, mit welchem der erste Teilabschnitt gegen ein Getriebegehäuse eines Antriebsstranges anschlagbar und somit an dem Getriebegehäuse positionierbar ist.Furthermore, the dimensions and dimensions of the first and second sections can be designed such that the first section forms a shoulder with which the first section can be abutted against a transmission housing of a drive train and thus positioned on the transmission housing.
Der erste und zweite Teilabschnitt bzw. die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung bzw. deren Gehäuse kann in einem Querschnitt entlang des wenigstens einen elektrisch leitenden Elements eine T-Form aufweisen. Eben diese Form realisiert einen Absatz, mit welchem der erste Teilabschnitt gegen ein Getriebegehäuse eines Antriebsstranges anschlagbar und somit an dem Getriebegehäuse positionierbar ist.The first and second sections or the high-voltage connection device or their housing can have a T-shape in a cross section along the at least one electrically conductive element. It is precisely this shape that realizes a shoulder with which the first partial section can be struck against a transmission housing of a drive train and thus positioned on the transmission housing.
Das Gehäuse kann ein nicht-elektrisch leitendes Material, insbesondere einen Kunststoff, umfassen. Somit kann eine Isolierung zu einem Getriebegehäuse geschaffen werden.The housing can comprise a non-electrically conductive material, in particular a plastic. Insulation from a transmission housing can thus be created.
Außerdem kann der zweite Teilabschnitt pro elektrisch leitendem Element oder für alle elektrisch leitenden Elemente gemeinsam wenigstens eine umlaufende Nut zur Aufnahme eines Dichtelements umfassen, mit welchem zwei Gehäuseräume eines Antriebsstranges zum Antreiben für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug gegeneinander abdichtbar sind.In addition, the second subsection can comprise at least one circumferential groove per electrically conductive element or for all electrically conductive elements together for receiving a sealing element, with which two housing spaces of a drive train for driving a hybrid or electric vehicle can be sealed from one another.
Des Weiteren kann die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung wenigstens ein Dichtelement umfassen.Furthermore, the high-voltage connection device can include at least one sealing element.
Das wenigstens eine Dichtelement kann an einem zweiten Teilabschnitt eines Gehäuses der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung angeordnet sein, um zwei Gehäuseräume eines Getriebegehäuses eines Antriebsstrangs gegeneinander abzudichten.The at least one sealing element can be arranged on a second section of a housing of the high-voltage connection device in order to seal off two housing spaces of a transmission housing of a drive train from one another.
Dabei kann das wenigstens eine Dichtelement in einer Nut eines zweiten Teilabschnitts eines Gehäuses der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung angeordnet sein, sodass zwei Gehäuseräume eines Getriebegehäuse eines Antriebsstranges zum Antreiben für ein hybrides oder elektrisches Fahrzeug gegeneinander abdichtbar sind.In this case, the at least one sealing element can be arranged in a groove of a second section of a housing of the high-voltage connection device, so that two housing spaces are one Transmission housing of a drive train for driving a hybrid or electric vehicle can be sealed against one another.
Aufgrund der oben vorgestellten Ausbildungen hinsichtlich des Gehäuses kann die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung kostengünstig herstellt werden.The high-voltage connection device can be produced inexpensively on the basis of the configurations presented above with regard to the housing.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst einen Antriebsstrang zum Antreiben eines hybriden oder elektrischen Fahrzeuges.A second aspect of the present invention includes a powertrain for propelling a hybrid or electric vehicle.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei dem Antriebsstrang Anwendung finden können.It is expressly pointed out that the features of the high-voltage connection device, as mentioned under the first aspect, can be used individually or in combination with one another in the drive train.
Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.In other words, the features mentioned above under the first aspect of the invention relating to the high-voltage connection device can also be combined here with further features under the second aspect of the invention.
So umfasst der Antriebsstrang zum Antreiben eines hybriden oder elektrischen Fahrzeuges gemäß dem zweiten Aspekt ein Getriebegehäuse mit einem ersten Gehäuseraum, beispielsweise einem Trockenraum, und einem zweiten Gehäuseraum, beispielsweise einem Fluidraum.According to the second aspect, the drive train for driving a hybrid or electric vehicle includes a transmission housing with a first housing space, for example a drying space, and a second housing space, for example a fluid space.
Ferner umfasst der Antriebsstrang wenigstens eine elektrische Maschine, die innerhalb des zweiten Gehäuseraums des Getriebegehäuses angeordnet ist. Bei dem zweiten Gehäuseraum kann es sich um einen Raum handeln, in welchen ein Öl zur Kühlung und/oder Schmierung vorhanden ist.Furthermore, the drive train includes at least one electric machine, which is arranged within the second housing space of the transmission housing. The second housing space can be a space in which oil is present for cooling and/or lubrication.
Außerdem hat der Antriebsstrang wenigstens eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt, angeordnet am Getriebegehäuse.In addition, the drive train has at least one high-voltage connection device according to the first aspect, arranged on the transmission housing.
Das Getriebegehäuse kann wenigstens einen Verbindungsgang umfassen, welcher den ersten und den zweiten Gehäuseraum miteinander fluidkommunizierend verbindet.The transmission housing can comprise at least one connecting passage, which connects the first and the second housing chamber to one another in a fluid-communicating manner.
Außerdem kann eine oder eine einzige Hochvolt-Verbindungsvorrichtung im wenigstens einen Verbindungsgang angeordnet sein, sodass mithilfe wenigstens eines Dichtelements der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung, das dichtend gegen das Getriebegehäuse und in einer Nut des Gehäuses der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung anliegt.In addition, one or a single high-voltage connection device can be arranged in at least one connecting passage, so that at least one sealing element of the high-voltage connection device, which seals against the transmission housing and rests in a groove of the housing of the high-voltage connection device.
Ergänzend oder alternativ kann eine oder eine einzige Hochvolt-Verbindungsvorrichtung im wenigstens einen Verbindungsgang angeordnet sein, sodass mithilfe der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung bzw. mithilfe deren Gehäuses der wenigstens eine Verbindungsgang fluiddicht abgedichtet ist.Additionally or alternatively, one or a single high-voltage connection device can be arranged in the at least one connection passage, so that the at least one connection passage is sealed in a fluid-tight manner with the aid of the high-voltage connection device or with the aid of its housing.
Ferner kann der wenigstens eine Verbindungsgang geometrisch an die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung angepasst sein, sodass zwei Gehäuseräume des Getriebegehäuses voneinander trennbar bzw. gegeneinander dichtbar sind.Furthermore, the at least one connecting passage can be geometrically adapted to the high-voltage connection device, so that two housing spaces of the transmission housing can be separated from one another or sealed against one another.
Der wenigstens eine Verbindungsgang kann geometrisch an einen zweiten Teilabschnitt eines Gehäuses der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung angepasst sein, sodass das wenigstens eine Dichtelement der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung zwei Gehäuseräume des Getriebegehäuses gegeneinander abdichtet.The at least one connecting passage can be geometrically adapted to a second section of a housing of the high-voltage connection device, so that the at least one sealing element of the high-voltage connection device seals two housing spaces of the transmission housing from one another.
Dabei kann der Verbindungsgang bzw. das Getriebegehäuse geometrisch komplementär zum Gehäuse bzw. zum zweiten Teilabschnitt des Gehäuses der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung ausgebildet sein. Konkreter dargestellt, kann der Verbindungsgang ähnlich einem Langloch ausgebildet sein. Auch ist es möglich, dass der Verbindungsgang drei einzelne Löcher oder Bohrungen aufweist, auf welche jeweils ein zweiter Gehäusebereich des zweiten Teilabschnitts des Gehäuses der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung abgestimmt ist.In this case, the connecting passage or the transmission housing can be designed to be geometrically complementary to the housing or to the second partial section of the housing of the high-voltage connection device. Shown in more concrete terms, the connecting passage can be designed in a manner similar to an elongated hole. It is also possible for the connecting passage to have three individual holes or bores, to which a second housing area of the second section of the housing of the high-voltage connection device is matched.
Des Weiteren kann der Antriebsstrang eine Leistungselektronik umfassen, welche die wenigstens eine elektrische Maschine mit Spannung und Strom versorgt.Furthermore, the drive train can include power electronics, which supplies the at least one electrical machine with voltage and current.
Die Leistungselektronik kann pro elektrischer Maschine wenigstens einen elektrischen Leiter aufweisen.The power electronics can have at least one electrical conductor per electrical machine.
Der wenigstens eine elektrische Leiter kann an einer ersten Kontaktstelle der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung angeordnet sein. Somit sind der wenigstens eine elektrische Leiter und die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden.The at least one electrical conductor can be arranged at a first contact point of the high-voltage connection device. The at least one electrical conductor and the high-voltage connection device are thus electrically connected to one another.
Die wenigstens eine elektrische Maschine kann wenigstens einen elektrischen Leiter aufweisen, der an einer zweiten Kontaktstelle der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung angeordnet ist. Somit sind die wenigstens eine elektrische Maschine und die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung elektrisch miteinander verbunden.The at least one electrical machine can have at least one electrical conductor, which is arranged at a second contact point of the high-voltage connection device. The at least one electrical machine and the high-voltage connection device are thus electrically connected to one another.
Jede elektrische Maschine kann drei elektrische Leiter umfassen, welche Strom und Spannung von der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung bzw. von der wenigstens einen zweiten Kontaktstelle hin zu einem Rotor und/oder zu einem Stator der elektrischen Maschine übertragen.Each electrical machine can include three electrical conductors, which current and voltage from the high-voltage connection device or from the at least one second contact point is transmitted to a rotor and/or to a stator of the electric machine.
Jeder elektrische Leiter einer elektrischen Maschine kann eine Buchse aufweisen oder es kann ein Ende eines elektrischen Leiters eine Durchgangsbohrung umfassen, an welche eine Buchse eingepresst oder stoffschlüssig angeordnet ist.Each electrical conductor of an electrical machine can have a socket, or one end of an electrical conductor can have a through hole, onto which a socket is pressed or arranged in a materially bonded manner.
Die Buchse kann ein Gewinde, z. B. ein Innengewinde aufweisen. Dadurch kann die Buchse von einer Schraube kontaktiert werden.The socket can be threaded, e.g. B. have an internal thread. This allows the socket to be contacted by a screw.
Zur Realisierung einer Dreiphasenwechselspannung kann ein erstes, zweites und drittes elektrisch leitendes Element jeweils eine Phase zur elektrischen Energieversorgung einer elektrischen Maschine bilden.To realize a three-phase AC voltage, a first, second and third electrically conductive element can each form a phase for supplying electrical energy to an electrical machine.
Dabei können ein elektrischer Leiter der Leistungselektronik, die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung und ein elektrischer Leiter einer elektrischen Maschine mittels eines einzigen Befestigungsmittels mechanisch miteinander verbunden sein.In this case, an electrical conductor of the power electronics, the high-voltage connection device and an electrical conductor of an electrical machine can be mechanically connected to one another by means of a single fastening means.
Wie bereits schon angedeutet, kann das Befestigungsmittel als Schraube ausgebildet sein.As already indicated, the fastening means can be designed as a screw.
Ferner kann das Befestigungsmittel einen elektrischen Leiter der Leistungselektronik gegen eine erste Kontaktstelle eines elektrisch leitenden Elements der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung und einen elektrischen Leiter einer elektrischen Maschine gegen eine zweite Kontaktstelle des elektrisch leitenden Elements der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung spannen, sodass ein elektrischer Kontakt herstellbar ist. Da für die Verbindung einer Phase der Leistungselektronik und einer elektrischen Maschine mithilfe der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung nur ein oder nur ein einziges Befestigungsmittel verwendet werden muss, ist der Montageaufwand vereinfachbar.Furthermore, the fastening means can clamp an electrical conductor of the power electronics against a first contact point of an electrically conductive element of the high-voltage connection device and an electrical conductor of an electrical machine against a second contact point of the electrically conductive element of the high-voltage connection device, so that an electrical contact can be established. Since only one or only a single fastener has to be used to connect a phase of the power electronics and an electrical machine using the high-voltage connecting device, the assembly effort can be simplified.
Das Befestigungsmittel kann dabei ein elektrisch leitendes oder ein elektrisch isolierendes Material aufweisen.The fastening means can have an electrically conductive or an electrically insulating material.
Zudem kann der Antriebsstrang ein Getriebe umfassen, welches in dem Getriebegehäuse anordenbar ist.In addition, the drive train can include a gearbox, which can be arranged in the gearbox housing.
Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke nochmals und ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.In the following, the inventive idea presented above is expressed again and additionally in other words.
Dieser Gedanke betrifft - vereinfacht dargestellt - einen Hoch-Volt(HV)-Termi nal bzw. eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung für einen elektrifizierten bzw. elektrischen oder hybriden Antrieb / Antriebsstrang, beispielsweise für einen Zwei-E-Maschinengetriebe oder für ein Hybridmodul bzw. eine E-Achse oder zum Antreiben eines hybriden oder elektrischen Fahrzeuges.In simplified terms, this idea relates to a high-voltage (HV) terminal or a high-voltage connection device for an electrified or electric or hybrid drive/drive train, for example for a two-electric machine transmission or for a hybrid module or a E-axle or to drive a hybrid or electric vehicle.
Dabei kann eine direkte elektrische Kontaktierung mittels im HV-Terminal / mittels in der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung integrierten Buchsen zwischen Stromschienen / elektrischen Leitern einer Leistungselektronik und Stromschienen / elektrischen Leitern elektrischer Maschinen realisiert werden.In this way, direct electrical contacting can be implemented by means of sockets integrated in the HV terminal/by means of sockets integrated in the high-voltage connection device between busbars/electrical conductors of power electronics and busbars/electrical conductors of electrical machines.
Ferner kann ein Hoch-Volt-Terminal / eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung einen Terminal-Täger bzw. ein Gehäuse sowie pro elektrischer Phase eine Buchse und eine Dichtung aufweisen.Furthermore, a high-voltage terminal/a high-voltage connection device can have a terminal carrier or a housing as well as a socket and a seal for each electrical phase.
Der Terminalträger bzw. das Gehäuse kann einen nicht-elektrisch leitenden Werkstoff, wie z. B. Kunststoff, aufweisen.The terminal support or the housing can be a non-electrically conductive material, such as. B. plastic have.
Des Weiteren können die in dem Träger / Gehäuse integrierten Buchsen eine elektrische Schnittstelle zwischen einer Leistungselektronik eines Antriebsstrangs und Stromschienen bzw. elektrischen Leitern einer elektrischer Maschine darstellen. Dabei können die Buchsen einen Werkstoff mit geringerem elektrischem Widerstand, wie beispielsweise eine Kupferlegierung, aufweisen.Furthermore, the sockets integrated in the carrier/housing can represent an electrical interface between power electronics of a drive train and busbars or electrical conductors of an electrical machine. In this case, the sockets can have a material with a lower electrical resistance, such as a copper alloy.
Eine integrierte Dichtung auf dem Träger / Gehäuse kann in einem Getriebegehäuse des Antriebsstrangs einen Raum / ersten Gehäuseraum für die Hochvolt-Kontaktierung von einem Ölraum / zweiten Gehäuseraum dichten.An integrated seal on the carrier/housing can seal a space/first housing space for the high-voltage contact of an oil space/second housing space in a transmission housing of the drive train.
Zudem kann der HV-Terminal / die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung bzw. dessen Gehäuse pro elektrischer Phase einen zylinderförmig gedichteten Pin / Gehäusebereich eines zweiten Teilabschnitts des Gehäuses aufweisen, welcher die elektrisch leitende Buchse umschließt und durch eine dazugehörige runde Öffnung bzw. Bohrung in ein Getriebegehäuse des Antriebsstrangs eintaucht.In addition, the HV terminal / the high-voltage connection device or its housing can have a cylindrically sealed pin / housing area of a second section of the housing for each electrical phase, which encloses the electrically conductive socket and through an associated round opening or bore in a gear housing of the drive train is immersed.
Alternativ ist es auch möglich, dass als weitere mögliche Variante zu einzelnen Pins / Gehäusebereichen die Buchsen mittels einer oval förmigen Kontur umschlossen sind. Entsprechend dieser Ausführung ist es denkbar, nur noch eine Dichtung und eine Öffnung im Getriebegehäuse zu verwenden.Alternatively, it is also possible for the sockets to be surrounded by an oval-shaped contour as a further possible variant of individual pins/housing areas. According to this embodiment, it is conceivable to use only one seal and one opening in the transmission housing.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die elektrischen Maschinen ausgehend von der Verschaltung Stromschienen bzw. elektrische Leiter mit integrierten Gewindebuchsen aufweisen.Furthermore, provision can be made for the electrical machines to have busbars or electrical conductors with integrated threaded bushings, starting from the interconnection.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
-
1 räumliche Ansichten auf eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 räumliche Ansichten auf eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
3 eine Schnittansicht einer Hochvolt-Verbindungsvorrichtung, angebracht an einem Getriebegehäuse eines Antriebsstrangs; und -
4 bis 6 verschiedene räumliche Ansichten auf einen Antriebsstrang mit einer Hochvolt-Verbindungsvorrichtung.
-
1 spatial views of a high-voltage connection device according to a first embodiment; -
2 spatial views of a high-voltage connection device according to a second embodiment; -
3 a sectional view of a high-voltage connection device attached to a transmission housing of a drive train; and -
4 until6 various spatial views of a drive train with a high-voltage connection device.
In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.In the following description, the same reference numbers are used for the same objects.
Aufgrund der hohen Ähnlichkeit der beiden Ausführungsbeispiele werden diese nachstehend gemeinsam beschrieben und im Anschluss daran die Unterschiede erläutert. Due to the great similarity of the two exemplary embodiments, these are described together below and the differences are subsequently explained.
So ist in den
Dabei hat die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 gemäß
Ferner hat die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 drei elektrisch leitende Elemente 4, 5, 6 zum Übertragen von Spannung und Strom von den ersten Kontaktstellen 2 hin zu den zweiten Kontaktstellen 3. Somit sind drei Phasen einer Leistungselektronik 105 mit drei korrespondierenden Phasen einer elektrischen Maschine 102, 103 elektrisch verbindbar (vgl.
Zudem zeigen
Hierbei ist jedes elektrisch leitende Element 4, 5, 6 in seiner Form ähnlich einer Buchse ausgebildet, sodass ein Befestigungsmittel 118, 119, 120 (nicht dargestellt) durch das wenigstens eine elektrisch leitende Element 4, 5, 6 hindurchführbar ist. Somit ist die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 einerseits mit einem elektrischen Leiter 106, 107, 108; 109, 110, 111 einer Leistungselektronik 105 und andererseits mit einem elektrischen Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 einer elektrischen Maschine 102, 103 mechanisch verbindbar (vgl.
Gemäß
Dabei bildet jedes elektrisch leitende Element 4, 5, 6 eine erste Kontaktstelle 2 an seinem ersten Ende 7 und eine zweite Kontaktstelle 3 an seinem zweiten Ende 8 aus, wobei mehrere bzw. alle drei ersten Kontaktstellen 2 und mehrere bzw. alle drei zweiten Kontaktstellen 3 in Reihe und nebeneinander angeordnet sind.Each electrically
Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 zum Anschließen einer Leistungselektronik 105 und einer elektrischen Maschine 102, 103 jeweils drei Kontaktstellen 2, 3 als Phasenanschlüsse aufweist.In summary, it can be stated that the high-
Dabei dient jeweils jede erste Kontaktstelle 2 als Phasenanschluss und zur Kontaktierung einer Leistungselektronik 105 und jeweils jede zweite Kontaktstelle 3 als Phasenanschluss und zur Kontaktierung einer elektrische Maschinen 102, 103.Each
Ferner sei noch bemerkt, dass jedes elektrisch leitende Element 4, 5, 6 Kupfer oder ein Material mit einem geringen elektrischen Widerstand aufweist. Somit kann elektrische Energie effektiv transportiert werden.It should also be noted that each electrically
Des Weiteren zeigen
Zudem sind am ersten Ende 7 der elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 die ebenen Abschnitte der ersten Kontaktstellen 2 gleichorientiert zu einer ersten Ebene E1 ausgerichtet. Außerdem sind am zweiten Ende 8 der elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 die ebenen Abschnitte der zweiten Kontaktstellen 3 gleichorientiert zu einer zweiten Ebene E2 ausgerichtet. Dabei sind die erste und zweite Ebene E1, E2 gleichorientiert zueinander ausgerichtet.In addition, at the first end 7 of the electrically
Des Weiteren zeigen
Wie in
Der erste Teilabschnitt 10 ist so ausgebildet, dass die ersten Kontaktstellen 2 bzw. die ersten Enden 7 der elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6, frei von Gehäusematerial sind, um eine effektive elektrische Kontaktierung mit einer Leistungselektronik 105 zu realisieren.The
Ferner hat der erste Teilabschnitt 10 Trennelemente 11, um Luft- und Kriechstrecken zwischen ersten Kontaktstellen 2 und somit zwischen elektrischen Leitern 106, 107, 108; 109, 110, 111 einer Leistungselektronik 105 eines Antriebsstranges 100 sicherzustellen (vgl. auch
Die Trennelemente 11 springen aus einer ebenen Fläche des ersten Teilabschnitts 10 hervor, wobei die Trennelemente 11 ähnlich einer Trennwand oder ähnlich einem Trennsteg ausgebildet sind. Somit bildet sich für jede erste Kontaktstelle 2 ein Aufnahmebereich, der eine räumliche Abgrenzung von den ersten Kontaktstellen 2 zueinander bewirkt.The separating
Außerdem zeigen die
Der zweite Teilabschnitt 12 ist so ausgebildet, dass die zweiten Kontaktstellen 3 bzw. die zweiten Ende 8 der elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6, frei von Gehäusematerial sind, um eine effektive elektrische Kontaktierung mit einer elektrische Maschine 102, 103 zu realisieren.The
Dabei ist der zweite Teilabschnitt 12 des Gehäuses 9 so ausgebildet, dass der zweite Teilabschnitt 12 eine Führung zur korrekten bzw. eindeutigen Positionierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 an einem Getriebegehäuse 101 eines Antriebsstrang 100 bildet.The
Des Weiteren zeigen die
Dabei hat der erste und zweite Teilabschnitt 10, 12 bzw. die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 bzw. deren Gehäuse 9 in einem Querschnitt entlang der elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 eine T-Form. Eben diese Form realisiert den Absatz 15, mit welchem der erste Teilabschnitt 10 gegen ein Getriebegehäuse 101 eines Antriebsstranges 100 anschlagbar und somit an dem Getriebegehäuse 101 positionierbar ist (vgl. auch
Ferner zeigen
Gemäß den
Die Dichtelemente 14 bzw. das Dichtelement 14 sind/ist am zweiten Teilabschnitt 12 des Gehäuses 9 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 angeordnet, um zwei Gehäuseräume F, T eines Getriebegehäuses 101 eines Antriebsstrangs 100 gegeneinander abzudichten.The sealing
Genauer geschildert sind die Dichtelemente 14 bzw. ist das Dichtelement 14 in Nuten 13 (
Bezugnehmend auf das erste Ausführungsbeispiel in
Anders beschrieben, ist der zweite Teilabschnitt 12 für jedes elektrisch leitende Element 4, 5, 6 in Form einer Buchse oder als allgemeiner Hohlzylinder ausgebildet.Described differently, the
Dabei hat der zweite Teilabschnitt 12 - wie bereits beschrieben - drei separate Gehäusebereiche 12A, 12B, 12C, die an Kontaktstifte eines Netzsteckers erinnern.As already described, the
Ferner hat der zweite Teilabschnitt 12 in
Mithilfe der separaten Gehäusebereiche 12A, 12B, 12C wird eine Führung zur korrekten Positionierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 an einem Getriebegehäuse 101 eines Antriebsstrangs 100 realisiert.A guide for the correct positioning of the high-
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach
Hier bildet der zweite Teilabschnitt 12 für alle elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 einen gemeinsamen bzw. einen einzigen, zusammenhängenden Gehäusebereich 12A, welcher als allgemeiner Zylinder ausgebildet ist. Dadurch wird der zweite Teilabschnitt 12 von einem einzigen Gehäusebereich 12A gebildet, der alle elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 zusammen umgibt bzw. umhüllt.Here, the
Genauer geschildert ist der zweite Teilabschnitt 12 gemeinsam für alle elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 in Ausbildung als allgemeiner Zylinder einem Gegenstück nachgebildet, das passgenau in ein Langloch mit bestimmter Tiefe passt.Described in more detail, the
Ferner hat der zweite Teilabschnitt 12 in
Mithilfe des Gehäusebereichs 12A wird eine Führung zur korrekten Positionierung der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 an einem Getriebegehäuse 101 eines Antriebsstrang 100 realisiert.A guide for the correct positioning of the high-
Gemäß den
Zudem hat der Antriebsstrang 100 zwei elektrische Maschinen 102, 103, die innerhalb des zweiten Gehäuseraums F des Getriebegehäuses 101 angeordnet sind, und zwei Hochvolt-Verbindungsvorrichtungen 1, angeordnet am Getriebegehäuse 101, wie sie oben bezüglich der
Das Getriebegehäuse 101 hat zwei Verbindungsgänge 104, welcher den ersten T und den zweiten Gehäuseraum F miteinander fluidkommunizierend verbinden.The
Dabei ist je eine Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 pro Verbindungsgang 104 angeordnet, sodass mithilfe eines Dichtelements 14 einer Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1, das dichtend gegen das Getriebegehäuse 101 und in einer Nut 13 des Gehäuses 9 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 anliegt, und mithilfe der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 bzw. mithilfe deren Gehäuse 9 jeweils ein Verbindungsgang 104 fluiddicht abgedichtet ist.One high-
Jeder Verbindungsgang 104 ist geometrisch an die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 angepasst, sodass zwei Gehäuseräume F, T des Getriebegehäuses 101 voneinander trennbar bzw. gegeneinander dichtbar sind.Each connecting
Ferner ist jeder Verbindungsgang 104 geometrisch an einen zweiten Teilabschnitt 12 eines Gehäuses 9 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 angepasst, sodass ein oder mehrere Dichtelemente 14 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 zwei Gehäuseräume F, T des Getriebegehäuses 101 gegeneinander abdichten.Furthermore, each connecting
Des Weiteren zeigen die
Die Leistungselektronik 105 hat pro elektrischer Maschine 102, 103 drei elektrische Leiter 106, 107, 108; 109, 110, 111, die an der ersten Kontaktstelle 2 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 angeordnet sind.The
Ferner hat jede elektrische Maschine 102, 103 drei elektrische Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117, die an der zweiten Kontaktstelle 3 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 angeordnet sind.Furthermore, each
Dabei übertragen die drei elektrischen Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 der elektrischen Maschinen 102, 103 Strom und Spannung von der entsprechenden Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 bzw. von den zweiten Kontaktstellen 2 hin zu einem Stator einer elektrischen Maschine 102, 103.The three
Mit Blick auf die
Ferner ist dargestellt, dass je ein elektrischer Leiter 106, 107, 108; 109, 110, 111 der Leistungselektronik 105, die Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 und je ein elektrischer Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 einer elektrischen Maschine 102, 103 mittels eines einzigen Befestigungsmittels 118, 119, 120, mechanisch miteinander verbunden sind.It is also shown that one
Dabei ist jedes Befestigungsmittel 118, 119, 120 als Schraube ausgebildet.Each
Zusammengefasst kann festgehalten werden, dass jedes Befestigungsmittel 118, 119, 120 einen elektrischen Leiter 106, 107, 108; 109, 110, 111 der Leistungselektronik 105 gegen eine erste Kontaktstelle 2 eines elektrisch leitenden Elements 4, 5, 6 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 und einen elektrischen Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 einer elektrischen Maschine 102, 103 gegen eine zweite Kontaktstelle 3 des elektrisch leitenden Elements 4, 5, 6 der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 spannt, sodass ein elektrischer Kontakt herstellbar ist. Da für die Verbindung einer Phase der Leistungselektronik 105 und einer elektrischen Maschine 102, 103 mithilfe der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 nur ein oder nur ein einziges Befestigungsmittel 118, 119, 120 verwendet werden muss, ist der Montageaufwand vereinfachbar.In summary, it can be stated that each fastening means 118, 119, 120 has an
Nachstehend werden die
So weisen die beiden elektrischen Maschinen 102, 103 nur Stromschienen bzw. elektrische Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 mit integrierten Gewindebuchsen bzw. Buchsen B auf. Die Gewindebuchsen B werden im Montageprozess direkt mittels des HV-Terminals bzw. mittels der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 mit den Stromschienen / elektrischen Leitern 106, 107, 108; 109, 110, 111 der Leistungselektronik 105 kontaktiert. Somit ist die Anzahl der elektrischen Schnittstellen reduziert.The two
Aber auch die thermische Situation der Stromschienen / elektrischen Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 der elektrischen Maschinen 102, 103 innerhalb des Getriebegehäuses 101 ist vorteilhaft, da die einzelnen Stromschienen / elektrische Leiter 112, 113, 114; 115, 116, 117 nicht von einem Kunststoffträger thermisch entkoppelt sind. Zudem ist der Montageprozess verbessert, da die elektrischen Maschinen 102, 103 mit den losen Stromschienen / elektrischen Leitern 112, 113, 114; 115, 116, 117 in das Getriebegehäuse 101 axial montiert werden und die Genauigkeit wie bei einer elektrischen Maschine mit integriertem HV-Terminal nicht notwendig ist.But also the thermal situation of the busbars /
Aber auch die Montage der HV-Terminal / Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 ist einfacher. Nach der Montage der elektrischen Maschinen 102, 103 werden die HV-Terminals bzw. die Hochvolt-Verbindungsvorrichtungen 1 von außen in die Öffnung / in den Verbindungsgang 104 im Getriebegehäuse 101 gesteckt. Durch die integrierten Dichtungen / Dichtelemente 14 im HV-Terminal 1 / in der Hochvolt-Verbindungsvorrichtung 1 wird der erste Gehäuseraum T für die HV-Kontaktierung der Leistungselektronik 105 von dem Getriebeölraum F bzw. von dem zweiten Gehäuseraum F im Getriebegehäuse 101 abgedichtet.However, the installation of the HV terminal/high-
Anschließend wird die Leistungselektronik 105 von oben auf das Getriebegehäuse 101 montiert und die Stromschienen 106, 107, 108; 109, 110, 111 der Leistungselektronik 105 direkt durch die im HV-Terminal 1 integrierten Buchsen / integrierten elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6 mit den Stromschienen 112, 113, 114; 115, 116, 117 der elektrischen Maschinen 102, 103 verschraubt.Then the
Dabei stellt eine Stirnseite der elektrisch leitenden Elemente 4, 5, 6, die sich in einem Trockenraum bzw. im ersten Gehäuseraum T abgetrennt von dem Getriebeölraum / zweiten Gehäuseraum F befindet, einen elektrischen Kontakt mit der Stromschiene 106, 107, 108; 109, 110, 111 der Leistungselektronik 105 und die andere Stirnfläche, die sich in dem Getriebeölraum F / zweiten Gehäuseraum F befindet, einen elektrischen Kontakt zu einer Stromschiene 112, 113, 114; 115, 116, 117 der elektrischen Maschinen 102, 103 her. Die beiden Kontakte werden durch die Verschraubungskräfte zwischen der Schraube und der auf der Stromschiene 112, 113, 114; 115, 116, 117 der elektrischen Maschine 102, 103 integrierten Gewindebuchse B axial verspannt.One end face of the electrically
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Hochvolt-VerbindungsvorrichtungHigh-voltage connection device
- 22
- erste Kontaktstellefirst point of contact
- 33
- zweite Kontaktstellesecond point of contact
- 44
- elektrisch leitendes Elementelectrically conductive element
- 55
- elektrisch leitendes Elementelectrically conductive element
- 66
- elektrisch leitendes Elementelectrically conductive element
- 77
- erstes Endefirst end
- 88th
- zweites Endesecond end
- 99
- GehäuseHousing
- 1010
- erster Teilabschnittfirst section
- 1111
- Trennelementseparator
- 1212
- zweiter Teilabschnittsecond section
- 12A12A
- Gehäusebereichhousing area
- 12B12B
- Gehäusebereichhousing area
- 12C12C
- Gehäusebereichhousing area
- 1313
- Nutgroove
- 1414
- Dichtelementsealing element
- 1515
- Absatz Unit volume
- 100100
- Antriebsstrangpowertrain
- 101101
- Getriebegehäusegear case
- 102102
- elektrische Maschineelectric machine
- 103103
- elektrische Maschineelectric machine
- 104104
- Verbindungsgangconnecting corridor
- 105105
- Leistungselektronikpower electronics
- 106 - 117106 - 117
- elektrischer Leiterelectrical conductor
- 118118
- Befestigungsmittelfasteners
- 119119
- Befestigungsmittelfasteners
- 120120
- Befestigungsmittel fasteners
- TT
- erster Gehäuseraumfirst housing room
- Ff
- zweiter Gehäuseraumsecond housing space
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102019122805 [0002]DE 102019122805 [0002]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021131863.7A DE102021131863A1 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | High voltage connector and powertrain for powering a hybrid or electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021131863.7A DE102021131863A1 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | High voltage connector and powertrain for powering a hybrid or electric vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021131863A1 true DE102021131863A1 (en) | 2023-06-07 |
Family
ID=86381915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021131863.7A Ceased DE102021131863A1 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | High voltage connector and powertrain for powering a hybrid or electric vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021131863A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140322963A1 (en) | 2011-12-07 | 2014-10-30 | Yasa Motors Limited | Electrical connector and method of assembly thereof |
DE102019122805A1 (en) | 2019-08-26 | 2021-03-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric drive device, drive unit and drive arrangement |
-
2021
- 2021-12-02 DE DE102021131863.7A patent/DE102021131863A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140322963A1 (en) | 2011-12-07 | 2014-10-30 | Yasa Motors Limited | Electrical connector and method of assembly thereof |
DE102019122805A1 (en) | 2019-08-26 | 2021-03-04 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electric drive device, drive unit and drive arrangement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102016123479A1 (en) | Busbar unit for a stator of an electric motor | |
WO2018215117A1 (en) | Motor vehicle and power converter device for a motor vehicle | |
DE102014210848A1 (en) | Busbar module and power unit | |
DE102019111691B4 (en) | Arrangement for plug-in electrical connections and device for driving a compressor with the arrangement | |
DE102017205970A1 (en) | Detachable electrical connection of power electronics with an e-machine | |
EP3719975A1 (en) | Electric machine | |
DE102012111326A1 (en) | Electric DC motor | |
DE102012219386A1 (en) | Battery assembly of motor vehicle, has base plate in housing that is made of electrically insulating material, and several separate, electrically conductive bus bars that are inserted in housing | |
EP3428004A1 (en) | Assembly method for long stator linear motor | |
DE102018215522A1 (en) | DC link capacitor for a power electronics arrangement and power electronics arrangement with the DC link capacitor | |
DE102017217418A1 (en) | Control unit, drive device | |
DE102012201754A1 (en) | Capacitor i.e. film capacitor, for energy supply device for electric motor to drive e.g. electric vehicle for passenger transport, has bus bars and contact rails electrically conductively connected with capacitor unit's electrode terminals | |
DE102020130898A1 (en) | Method for interconnecting cell stacks of a battery module in a high-voltage battery | |
DE102021131863A1 (en) | High voltage connector and powertrain for powering a hybrid or electric vehicle | |
DE202011005385U1 (en) | High current contact element for printed circuit boards | |
EP1586491B1 (en) | Electrical connection of motor-pump unit for an ABS | |
DE102017218753A1 (en) | Modular drive inverter arrangement | |
DE102020107131B4 (en) | Power electronics unit and motor vehicle | |
DE102017129707A1 (en) | Method for producing a power electronic system | |
DE60016105T2 (en) | Electrical connection housing | |
EP1387443B1 (en) | Converter system | |
DE102022117827A1 (en) | High-voltage connection device for connecting power electronics to an actuator device | |
DE102018117715A1 (en) | Drive device and this Fensterheberaktuator using | |
DE102013217993A1 (en) | Circuit board assembly, method of making a printed circuit board assembly and radiator fan module | |
DE102022207360B3 (en) | High-current element for high-current printed circuit boards, high-current printed circuit board, use of at least one high-current element, inverter, electric drive, motor vehicle and method for producing and assembling a high-current element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |