DE102022208450A1 - Electronics unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Elektronikeinheit (1) für ein Fahrzeug (2), wobei das Fahrzeug (2) einen Antriebsinverter (40) und einen elektrischen Antriebsmotor (42) aufweist, und wobei der Antriebsinverter (40) den elektrischen Antriebsmotor (42) ansteuert, und wobei das Fahrzeug (2) zumindest einen elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichter (52) und einen Kältemittelverdichter-Inverter (50) aufweist, und wobei der Kältemittelverdichter-Inverter (50) den elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichter (52) ansteuert, und wobei die Elektronikeinheit (1) einen EMV-Filter (24) und eine Zwischenkreiskondensatoreinheit (26) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass der EMV-Filter (24) und die Zwischenkreiskondensatoreinheit (26) als eine Baueinheit ausgebildet sind, und dass der EMV-Filter (24) und die Zwischenkreiskondensatoreinheit (26) dem Antriebsinverter (40) und gleichzeitig dem Kältemittelverdichter-Inverter (50) vorschaltbar sind.The invention relates to an electronic unit (1) for a vehicle (2), wherein the vehicle (2) has a drive inverter (40) and an electric drive motor (42), and wherein the drive inverter (40) controls the electric drive motor (42), and wherein the vehicle (2) has at least one electrically driven refrigerant compressor (52) and a refrigerant compressor inverter (50), and wherein the refrigerant compressor inverter (50) controls the electrically driven refrigerant compressor (52), and wherein the electronic unit (1) has one EMC filter (24) and an intermediate circuit capacitor unit (26). It is proposed that the EMC filter (24) and the intermediate circuit capacitor unit (26) are designed as a structural unit, and that the EMC filter (24) and the intermediate circuit capacitor unit (26) are connected to the drive inverter (40) and at the same time to the refrigerant compressor inverter (50) can be connected upstream.
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektronikeinheit für ein Fahrzeug, eine Antriebsvorrichtung mit einer Elektronikeinheit und ein Fahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung.The invention relates to an electronics unit for a vehicle, a drive device with an electronics unit and a vehicle with a drive device.
Stand der TechnikState of the art
Elektrisch angetriebene Fahrzeuge weisen aktuell meist einen Akku als Energiequelle auf. Es gibt auch Fahrzeuge, deren Energiequelle durch eine Brennstoffzelle gebildet wird. Die elektrischen Komponenten eines Fahrzeugs werden über ein Versorgungsnetz von der Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt. Es sind daher Komponenten notwendig, die verhindern, dass die einzelnen Komponenten eines Fahrzeugs sich gegenseitig negativ beeinflussen.Electrically powered vehicles currently usually have a battery as an energy source. There are also vehicles whose energy source is a fuel cell. The electrical components of a vehicle are supplied with electrical energy from the energy source via a supply network. Components are therefore necessary that prevent the individual components of a vehicle from negatively influencing each other.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung betrifft eine Elektronikeinheit für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Vorteilhaft ist, dass das Fahrzeug einen Antriebsinverter und einen elektrischen Antriebsmotor aufweist. Der Antriebsinverter steuert den elektrischen Antriebsmotor an. Das Fahrzeug weist zumindest einen elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichter und einen Kältemittelverdichter-Inverter auf. Der Kältemittelverdichter-Inverter steuert den elektrisch angetriebenen Kältemittelverdichter an. Vorteilhaft ist, dass die Elektronikeinheit einen EMV-Filter und eine Zwischenkreiskondensatoreinheit aufweist.The invention relates to an electronics unit for an electrically driven vehicle, in particular an electric vehicle or a hybrid vehicle. It is advantageous that the vehicle has a drive inverter and an electric drive motor. The drive inverter controls the electric drive motor. The vehicle has at least one electrically driven refrigerant compressor and a refrigerant compressor inverter. The refrigerant compressor inverter controls the electrically driven refrigerant compressor. It is advantageous that the electronics unit has an EMC filter and an intermediate circuit capacitor unit.
Besonders vorteilhaft ist, dass der EMV-Filter und die Zwischenkreiskondensatoreinheit als eine Baueinheit ausgebildet sind. Vorteilhaft ist eine Baueinheit ein in Aufbau und/oder Zusammensetzung und/oder Funktion abgrenzbares materielles Gebilde.It is particularly advantageous that the EMC filter and the intermediate circuit capacitor unit are designed as a single unit. A structural unit is advantageously a material structure that can be defined in terms of structure and/or composition and/or function.
Ferner ist insbesondere vorteilhaft, dass die Elektronikeinheit dem Antriebsinverter und gleichzeitig dem Kältemittelverdichter-Inverter vorschaltbar sind. Vorteilhaft können insbesondere Synergien bei den Komponenten erreicht werden. Auch werden die Leistungswege zwischen dem EMV-Filter und der Zwischenkreiskondensatoreinheit reduziert.Furthermore, it is particularly advantageous that the electronic unit can be connected upstream of the drive inverter and at the same time the refrigerant compressor inverter. In particular, synergies can be advantageously achieved with the components. The power paths between the EMC filter and the intermediate circuit capacitor unit are also reduced.
Insbesondere ist lediglich eine erfindungsgemäße Elektronikeinheit vorgesehen, welche den Antriebsinverter und den Kältemittelverdichter-Inverter versorgt, insbesondere diesen vorgeschalten ist. Der Kältemittelverdichter-Inverter oder der Antriebsinverter weisen vorzugsweise keine vorgeschalteten EMV-Filter oder Zwischenkreiskondensatoreinheiten auf.In particular, only one electronic unit according to the invention is provided, which supplies the drive inverter and the refrigerant compressor inverter, in particular is connected upstream of them. The refrigerant compressor inverter or the drive inverter preferably do not have any upstream EMC filters or intermediate circuit capacitor units.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.The measures listed in the subclaims result in advantageous developments and improvements to the features specified in the main claim.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass der EMV-Filter und die Zwischenkreiskondensatoreinheit auf einer Leiterplatte und/oder einem Leiterplattenverbund, ausgebildet sind. Es ergeben sich insbesondere Vorteile bezüglich EMV. Vorzugsweise umfasst ein Leiterplattenverbund zumindest zwei Leiterplatten, welche zueinander benachbart angeordnet sind.An advantageous development is that the EMC filter and the intermediate circuit capacitor unit are formed on a circuit board and/or a circuit board assembly. There are particular advantages with regard to EMC. A circuit board assembly preferably comprises at least two circuit boards, which are arranged adjacent to one another.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass der EMV-Filter der Zwischenkreiskondensatoreinheit vorgeschaltet ist.An advantageous development is that the EMC filter is connected upstream of the intermediate circuit capacitor unit.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Elektronikeinheit einen ersten Leistungsanschluss, zur Verbindung mit einer Energiequelle, aufweist, wobei dieser für Spannungen größer 47V, insbesondere ein 400V System oder ein 800V System oder ein 900V System ausgelegt ist.An advantageous development is that the electronic unit has a first power connection for connection to an energy source, which is designed for voltages greater than 47V, in particular a 400V system or an 800V system or a 900V system.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Elektronikeinheit den Antriebsinverter und/oder den Kältemittelverdichter-Inverter umfasst. Insbesondere bilden der EMV-Filter, die Zwischenkreiskondensatoreinheit und der Antriebsinverter und/oder der Kältemittelverdichter-Inverter durch die Elektronikeinheit, eine Baueinheit. Vorteilhaft ist, dass hierdurch insbesondere die Montage in das Fahrzeug erleichtert wird. Auch können Bauteile, wie Mikroprozessoren, Microkontroller geteilt werden. Die Anzahl an Bauteilen wird somit reduziert.A particularly advantageous development is that the electronic unit includes the drive inverter and/or the refrigerant compressor inverter. In particular, the EMC filter, the intermediate circuit capacitor unit and the drive inverter and/or the refrigerant compressor inverter form a structural unit through the electronic unit. The advantage is that this makes installation in the vehicle easier. Components such as microprocessors and microcontrollers can also be shared. The number of components is thus reduced.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass die Elektronikeinheit ein Schutzmittel zum Unterbrechen einer Sicherheitsleitung aufweist, und dass die Elektronikeinheit eine Schnittstelle zum Verbinden des Schutzmittels mit der Sicherheitsleitung aufweist.An advantageous development is that the electronics unit has a protective means for interrupting a safety line, and that the electronics unit has an interface for connecting the protective means to the safety line.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass ein Entlademittel ausgebildet ist, welches die Zwischenkreiskondensatoreinheit entladen kann. Insbesondere im Fehlerfall oder bei Unfällen erlaubt das Entlademittel ein schnelles Entladen des oder der Kondensatoren der Zwischenkreiseinheit.An advantageous development is that a discharge means is designed which can discharge the intermediate circuit capacitor unit. In particular in the event of a fault or accident, the discharging means allows the capacitor(s) of the intermediate circuit unit to be quickly discharged.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass ein Gehäuse ausgebildet ist, welches einen ersten Innenraum definiert, wobei in dem Innenraum der EMV-Filter und der Zwischenkreiskondensatoreinheit angeordnet sind.An advantageous development is that a housing is formed which defines a first interior, the EMC filter and the intermediate circuit capacitor unit being arranged in the interior.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass das Gehäuse einen zweiten Innenraum definiert, wobei der Antriebsinverter und/oder der Kältemittelverdichter-Inverter in dem zweiten Innenraum angeordnet sind.An advantageous development is that the housing defines a second interior, with the drive inverter and/or the refrigerant compressor ter inverter are arranged in the second interior.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind der erste und der zweite Innenraum miteinander verbunden. Sie bilden einen gemeinsamen Innenraum.According to an advantageous development, the first and second interior spaces are connected to one another. They form a common interior space.
Ferner betrifft die Erfindung eine Antriebsvorrichtung aufweisend einen elektrischen Antriebsmotor, einen Kältemittelverdichter und eine Elektronikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Vorzugsweise bildet die Antriebsvorrichtung eine Baueinheit. Vorzugsweise wird die Antriebsvorrichtung auch als e-Achse bezeichnet.The invention further relates to a drive device having an electric drive motor, a refrigerant compressor and an electronics unit according to one of the preceding claims. The drive device preferably forms a structural unit. The drive device is preferably also referred to as an e-axle.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist, dass ein Gehäuse ausgebildet ist, welches zumindest einen Innenraum aufweist, in dem der Antriebsmotor, der Kältemittelverdichter und die Elektronikeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist. Vorzugsweise sind mehrere Innenräume durch das Gehäuse definiert, insbesondere ausgebildet.An advantageous development is that a housing is formed which has at least one interior in which the drive motor, the refrigerant compressor and the electronics unit according to one of the preceding claims are arranged. Preferably, several interior spaces are defined, in particular formed, by the housing.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung und einer Elektronikeinheit. Unter einem Fahrzeug wird insbesondere ein Kraftfahrzeug, Lastkraftfahrzeug, Motorrad verstanden.The invention further relates to a vehicle with a drive device and an electronic unit. A vehicle is understood to mean, in particular, a motor vehicle, truck or motorcycle.
Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below using highly simplified schematic representations.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, -
2 eine erste Ausführungsform der Elektronikeinheit, -
3 eine zweite Ausführungsform der Elektronikeinheit, -
4 eine dritte Ausführungsform der Elektronikeinheit, -
5 ein Fahrzeug mit einer Elektronikeinheit und einer Energiequelle, und -
6 ein Fahrzeug mit einer Energiequelle und einer Antriebsvorrichtung.
-
1 a schematic representation of a vehicle, -
2 a first embodiment of the electronic unit, -
3 a second embodiment of the electronic unit, -
4 a third embodiment of the electronic unit, -
5 a vehicle with an electronic unit and an energy source, and -
6 a vehicle with an energy source and a propulsion device.
In der
Die Energiequelle 60 versorgt den Antriebsinverter 40 und den Kältemittelverdichter-Inverter 50 mit elektrischer Energie. Vorzugsweise ist die Energiequelle 60 Teil des Fahrzeugs 2. Die Energiequelle 60 kann hierbei als ein Energiespeicher, wie beispielsweise ein Akku oder als ein Kondensator, oder als ein Energieerzeuger, wie beispielsweise eine Brennstoffzelle ausgebildet sein.The
Der elektrische Antriebsmotor 42 ist insbesondere als eine elektrische Maschine, vorzugsweise ein Elektromotor ausgebildet und/oder umfasst einen solchen. Der elektrische Antriebsmotor 42 dient der Erzeugung eines Drehmoments, welches das Fahrzeug 2 zur Fortbewegung nutzt. Der elektrische Antriebsmotor 42 weist einen Stator und einen Rotor auf. Der Rotor ist drehbar um eine Rotordrehachse gelagert. Der elektrische Antriebsmotor 42 wandelt elektrische Energie in mechanische Energie, insbesondere in eine Drehbewegung um. Die Drehbewegung wird an die Räder des Fahrzeugs 2 weitergeleitet.The
Weiterhin ist ein Antriebsinverter 40 ausgebildet. Der Antriebsinverter 40 erhält elektrische Energie von der Energiequelle 60. Die elektrische Energie stellt der Antriebsinverter 40 dem Antriebsmotor 42 zur Verfügung. Der Antriebsinverter 40 steuert den elektrischen Antriebsmotors 42 an. Der Antriebsinverter 40 stellt eine Leistungselektronik dar.Furthermore, a
Der Antriebsinverter 40 steuert und überwacht den elektrischen Antriebsmotor 42. Der Antriebsinverter 40 steuert den elektrischen Antriebsmotor 42 derart an, dass ein Drehfeld erzeugt wird, welches den Rotor, insbesondere Läufer, des elektrischen Antriebsmotors 42 mitnimmt und so eine Drehbewegung erzeugt.The
Der Antriebsinverter steuert das Zuführen der Energie, die über den Leistungsanschluss bereitgestellt wird, zu dem elektrischen Antrieb. Der Antriebsinverter 40 ist dazu eingerichtet, den mindestens einen elektrischen Antriebsmotor 42 anzusteuern und kann eine Gleichspannung, die von der Energiequelle bereitgestellt wird, zum Betreiben des elektrischen Antriebsmotors 42 wandeln.The drive inverter controls the supply of the energy provided via the power connection to the electric drive. The
Beispielsweise kann der Antriebsinverter 40 Gleichspannung in Wechselspannung umwandeln, insbesondere transformieren, um den elektrischen Antriebsmotor 42 über drei oder sechs Phasen anzusteuern. Der Antriebsinverter 40 versorgt den Antriebsmotor 42 derart mit Strom das insbesondere ein Drehfeld erzeugt wird, welches beispielsweise einen Rotor oder Läufer dreht.For example, the
Der elektrische Antriebsmotor 42 insbesondere dessen Stator, umfasst zumindest eine Phase. Jede Phase versorgt zumindest eine Wicklung des Stators, die bestromt ein Magnetfeld erzeugt. Das Magnetfeld und die dabei entstehende magnetische Kraft wirkt auf den Rotor. Der Antriebsinverter 40 umfasst insbesondere zumindest ein, vorzugsweise zwei, beispielsweise vier, Schaltmittel je Phase 44.The
Beispielsweise weist der elektrische Antriebsmotor 42 in
Ferner wandelt der Antriebsinverter 40 die von der Energiequelle 60 beispielsweise als Gleichstrom bereitgestellte elektrische Energie, derart um, dass in dem Antriebsmotor 42 ein Drehfeld erzeugt wird. Das Drehfeld wirkt dann auf den Rotor des elektrischen Antriebsmotors 42.Furthermore, the
Weiterhin weisen Fahrzeuge 2 einen Kältemittelkreis auf, der es erlaubt einzelne Bauteile des Fahrzeugs 2 zu erwärmen und/oder zu kühlen. Der Kältekreis ist vorgesehen, um in Abhängigkeit von den Umgebungsbedienungen und der Anforderung, Wärme oder Kälte zu erzeugen und Bauteile des Fahrzeugs 2, insbesondere die Energiequelle 60, den Antriebsmotor 42, den Antriebsinverter 40 zu kühlen oder zu erwärmen. Insbesondere umfasst der Kältekreis zumindest einen Kältemittelverdichter 52, ein Expansionsventil, einen Verdampfer und einen Verflüssiger. In dem Kältekreis zirkuliert ein Kältemittel. Das Erwärmen und/oder Kühlen erfolgt hierbei bedarfsorientiert.Furthermore,
Eine zentrale Einheit eines Kältemittelkreises ist der Kältemittelverdichter 52. Der Kältemittelverdichter 52 wird auch als Kompressor bezeichnet. Der Kältemittelverdichter 52 kann insbesondere als Scrollverdichter ausgeführt sein. Vorzugsweise weist der Kältemittelverdichter 52 einen Elektromotor auf. Der Elektromotor treibt einen Verdichter an, der das Kältemittel verdichtet. Insbesondere wird ein elektrisch angetriebener Kältemittelverdichter auch als eKompressor bezeichnet.A central unit of a refrigerant circuit is the
Der Kältemittelverdichter 52 wird von einem Kältemittelverdichter-Inverter 50 angesteuert. Der Kältemittelverdichter-Inverter 50 dient zum Ansteuern des Kältemittelverdichters 52. Der Kältemittelverdichter-Inverter 50 funktioniert vergleichbar zum Antriebsinverter 40. Der Kältemittelverdichter-Inverter 50 steuert den Kältemittelverdichter 52 derart an, dass dieser das Kältemittel verdichtet.The
Gemäß einer Weiterbildung sind der Antriebsmotor 42 und der Kältemittelverdichter 52 als eine Baueinheit ausgeführt. Insbesondere sind der Antriebsmotor 42 und der Kältemittelverdichter 52 in einem Gehäuse ausgeführt. Insbesondere sind der Antriebsmotor 42 und der Kältemittelverdichter 52 Teil einer Antriebsvorrichtung. Eine Antriebsvorrichtung, welche neben dem Antriebsmotor 42 zusätzliche Komponenten umfasst, die für den Antrieb eines Fahrzeugs benötigt werden, wird auch als e-Achse bezeichnet.According to a further development, the
In der
Der Leistungsanschluss 22 dient zum Anschluss der Elektronikeinheit 1 an eine Energiequelle 60, insbesondere eines Stromspeichers, vorzugsweise eine Batterie oder Akku, oder einen Generator oder eine Brennstoffzelle. Der Leistungsanschluss erlaubt das Zuführen von elektrischer Energie zu der Elektronikeinheit 1. Vorzugsweise ist die Energiequelle 60 eine Traktionsbatterie, insbesondere eine Sekundärbatterie, vorzugsweise eine wiederaufladbare Batterie. Die Energiequelle 60 ist vorzugsweise eine Hochvoltquelle mit einer Spannung größer 300V, vorzugsweise mit ca. 400V oder 800V oder 900V. Vorzugsweise werden der Antriebsmotor 42 über den Antriebsinverter 40 und den Leistungsanschluss der Elektronikeinheit 22 mit elektrischer Energie versorgt.The
Die Spannung kann hierbei ladungsabhängig und/oder alterungsbedingt variieren. Die Höhe der Spannung ist abhängig von der Systemarchitektur des Fahrzeugs, und dem Energiespeicher. Aktuell werden 400V, 800V und 900V Systemarchitekturen entwickelt, es ist aber auch jegliche weitere Spannung größer 48V denkbar und von der Erfindung umfasst. Auch liegt die Spannung bei einem 400V System lediglich im Bereich von 400V. Alternativ oder zusätzlich können auch Generatoren oder Brennstoffzellen als Energiequellen 60 verwendet werdenThe voltage can vary depending on the charge and/or due to aging. The level of voltage depends on the system architecture of the vehicle and the energy storage system. 400V, 800V and 900V system architectures are currently being developed, but any other voltage greater than 48V is also conceivable and covered by the invention. The voltage for a 400V system is also only in the 400V range. Alternatively or additionally, generators or fuel cells can also be used as
Vorzugsweise weist die Elektronikeinheit 1 einen EMV-Filter 24 auf. Der EMV-Filter 24 dient der Reduzierung von ungewollten elektrischen oder elektromagnetischen Effekten auf andere Bauteile des Fahrzeugs. Insbesondere soll mittels dem EMV-Filter 24 eine ungewollte wechselseitige Beeinflussung einzelner Bauteile im Fahrzeug 2 verhindert werden. Der EMV-Filter 24 ist mit dem Leistungsanschluss 22 verbunden. Insbesondere ist der EMV-Filter 24 dem Leistungsanschluss nachgeschaltet.The
Weiterhin weist die Elektronikeinheit 1 einen Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 auf. Die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 weist einen oder mehrere Kondensatoren auf, die gemeinsam einen Zwischenkreiskondensator bilden. Die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 ist dem EMV-Filter 24 nachgeschaltet.Furthermore, the
Ein Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 weist zumindest einen elektrischen Kondensator, der insbesondere im Zwischenkreis angeordnet ist, auf. Der Kondensator ist parallel zu dem Antriebsinverter 40 geschalten. Der Kondensator ist parallel zu dem Kältemittelverdichter-Inverter 50 geschalten.An intermediate
Die Aufgabe des Zwischenkreiskondensator 26 ist die energetische Verkopplung des EMV-Filters 24 und der Inverter 40, 50 auf eine gemeinsamen Gleichspannungsebene. Vorzugsweise wird ein oder mehrere Aluminium-Elektrolytkondensatoren verwendet, da diese eine sehr hohe Leistungsdichte aufweisen. In zunehmendem Maße werden insbesondere Folienkondensatoren mit Polypropylenfolien (PP) verwendet.The task of the
Vorzugsweise ist eine Leistungsausgang 28 an der Elektronikeinheit 1 ausgebildet. Der Leistungsausgang 28 ermöglicht das Abgeben der elektrischen Energie an eine weitere Komponente, insbesondere die Inverter 40, 50. Gemäß
Die Elektronikeinheit 1 ist dem Antriebsinverter 40 und den Kältemittelverdichter-Inverter 50 elektrisch vorgeschalten. Die Elektronikeinheit 1 ist der Energiequelle elektrisch nachgeschalten.The
Der Elektronikeinheit 1 bildet eine Baueinheit. Eine Baueinheit ist insbesondere nach Aufbau und Zusammensetzung ein abgrenzbares Gebilde. Eine Baueinheit kann insbesondere als ein Bauteil gesehen werden. Ein Baueinheit ist insbesondere ein vorgefertigtes Teilstück.The
Vorzugsweise teilen sich der EMV-Filter 24 und die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 eine Leiterplatte und/oder einen Leiterplattenverbund.The
Eine Leiterplattenverbund sind dabei mindestens zwei Leiterplatten, die örtlich beieinander angeordnet sind. Eine Leiterplattenverbund sind mindestens zweit Leiterplatten, die über Leitungen miteinander verbunden sind. Eine Leiterplattenverbund sind mindestens zweit Leiterplatten, die eine Baueinheit bilden und/oder nur in Kombination funktionieren.A circuit board assembly is at least two circuit boards that are arranged locally next to each other. A circuit board assembly is at least two circuit boards that are connected to each other via cables. A circuit board assembly is at least two circuit boards that form a unit and/or only function in combination.
Vorzugsweise bildet die Elektronikeinheit 1 eine Baueinheit. Die Elektronikeinheit 1 weist insbesondere ein Gehäuse auf. Das Gehäuse definiert einen Innenraum, in dem die Elektronikeinheit 1 teilweise angeordnet ist.The
Die Elektronikeinheit 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst den EMV-Filter 24 und die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26. Der Leistungsanschluss 22 und der Leistungsausgang 28 bilden die Schnittstellen zu weiteren Bauteilen des Fahrzeugs 2. Der Leistungsanschluss 22 und der Leistungsausgang 28 sind zumindest nur in Teilen innerhalb des definierten Innenraums des Gehäuses angeordnet. Vorzugsweise sind sie derart angeordnet und das Gehäuse ist entsprechend ausgebildet, dass der Leistungsanschluss 22 und der Leistungsausgang 28 von außerhalb zugänglich ist.The
Unabhängig von den Ausführungsformen ist der EMV-Filter 24 und die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 dem Antriebsinverter 40 und dem Kältemittelverdichter-Inverter 50 vorgeschalten. Die elektrische Energie fließt von dem Energiequelle 60 kommend, insbesondere bereitgestellt, über den Leistungsanschluss 22 zu dem EMV-Filter24 , dann weiter zu der Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 zu dem Antriebsinverter 40 und, insbesondere parallel, dem Kältemittelverdichter-Inverter 50, wobei der Antriebsinverter 40 und der Kältemittelverdichter-Inverter 50 parallel zueinander verschalten sind.Regardless of the embodiments, the
Gemäß der ersten Ausführungsform wird die elektrische Energie dem Antriebsinverter 40 und einem Kältemittelverdichter-Inverter 50 von der Elektronikeinheit 1 bereitgestellt. Die Elektronikeinheit 1 ist hierzu dem Antriebsinverter 40 und dem Kältemittelverdichter-Inverter 50, insbesondere elektrisch, vorgeschaltet. Die Elektronikeinheit 1 versorgt den Antriebsinverter 40 und den Kältemittelverdichter-Inverter 50 gleichzeitig.According to the first embodiment, the electrical energy is provided to the
In
In
Vorzugsweise sind der EMV-Filter 24, der Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 Antriebsinverter 40 und/oder Kältemittelverdichter-Inverter 50 als eine Baueinheit ausgebildet. Vorzugsweise sind der EMV-Filter 24, der Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 Antriebsinverter 40 und/oder Kältemittelverdichter-Inverter 50 auf einem Leiterplattenverbund ausgebildet.Preferably, the
Vorzugsweise ist ein Gehäuse ausgebildet. Das Gehäuse definiert zumindest einen Innenraum. Vorzugsweise kann das Gehäuse auch mehrere Innenräume definieren. Vorzugsweise ist in einem ersten Innenraum der EMV-Filter 24 und die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 angeordnet. In einem zweiten oder dem ersten Innenraum ist der Antriebsinverter 40 angeordnet. In einem dritten oder dem zweiten oder dem ersten Innenraum ist der Kältemittelverdichter-Inverter 50 angeordnet.A housing is preferably formed. The housing defines at least an interior space. Preferably, the housing can also define several interior spaces. The
Die Ausführung in der Elektronikeinheit 1 ermöglicht die Umsetzung einer funktionalen Kopplung. Die funktionale Kopplung kann dazu eingesetzt werden, elektronische Komponenten, wie beispielsweise Mikroprozessoren und ASIC-Schutzbeschaltungen, gemeinsam für mehrere Inverter zu nutzen. Auch kann die Kühlung optimiert werden. Vorzugsweise kann eine Steuereinheit zur Steuerung mehrerer Komponenten verwendet werden.The execution in the
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Fahrzeug 2 eine Antriebsvorrichtung 6 auf.According to a further development of the invention, the
Die Antriebsvorrichtung 6 umfasst die Elektronikeinheit 1 mit dem EMV-Filter 24 und der Zwischenkreiskondensatoreinheit 26, sowie optional den Antriebsinverter 40 und/oder den Kältemittelverdichter-Inverter 50, sowie den Antriebsmotor 42 und/oder den Kältemittelverdichter 52.The
Insbesondere handelt es sich bei der Antriebsvorrichtung 6 um eine Baueinheit, in der die zuvor genannten Komponenten in insbesondere einem Gehäuse angeordnet sind. Insbesondere wird die Antriebsvorrichtung 6 auch als Elektroachse (e-Achse) bezeichnet.In particular, the
Die Antriebsvorrichtung 6 kann in einem elektrisch antreibbaren Fahrzeug, wie beispielsweise einem Elektrofahrzeug, welches mittels eines elektrischen Antriebsmotors 42 angetrieben wird, oder einem Hybridfahrzeug eingesetzt werden.The
Vorteilhaft ist, dass die Antriebsvorrichtung 6 Komponenten aus dem Antriebsstrang mit Komponenten aus der HVAC/Kühlungsdomäne, insbesondere zu einem Bauteil, vorzugsweise Baueinheit, verbindet. Hierdurch können ein preiswerteres Gesamtsystem und Fahrzeug 2 geschaffen werden.It is advantageous that the
Durch die Antriebsvorrichtung 6 kann eine Elektroachse mit einer selbstgesteuerten und/oder selbstverwalteten Kühlung realisiert werden. Es entstehen insbesondere Synergien bei der Leistungs- und/oder Daten-Versorgung, da diese zentral aus dem achsenseitigen bzw. elektromotorseitigen Antriebsinverter versorgt werden.The
Unabhängig von den Ausführungsformen weist die Elektronikeinheit 1 einen Schutzmittel 30 zum Unterbrechen einer Sicherheitsleitung auf. Vorzugsweise ist bei Fahrzeugen 2 eine Sicherheitsleitung 4 ausgebildet. Die Sicherheitsleitung 4 ist meist als Kreis ausgebildet. Sie verläuft durch alle Steuergeräte eines Fahrzeugs 2. Die Elektronikeinheit stellt ein solches Steuergerät dar.Regardless of the embodiments, the
Stellt eines der Steuergeräte einen Fehler fest, so unterbricht es die Sicherheitsleitung und der Energiequelle 60 wird abgetrennt.If one of the control devices detects an error, it interrupts the safety line and the
Unabhängig von den Ausführungsformen weist die Elektronikeinheit 1 ein Entlademittel 32 auf. Das Entlademittel 32 ist ausgebildet die Zwischenkreiskondensatoreinheit 26 schnellstmöglich zu entladen. Ein solches Entladen erfolgt insbesondere im Fall eines Unfalls oder eine Fehlerfalls.Regardless of the embodiments, the
In
Beispielhaft entspricht die in
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind der Antriebsmotoren 42 und den Kältemittelverdichter 52 als ein Bauteil ausgebildet.According to an advantageous development, the
In
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DE102021005548A1 (en) | 2021-11-09 | 2021-12-23 | Daimler Ag | DC voltage converter and component arrangement for a high-voltage electrical system of a vehicle |
DE102021005533A1 (en) | 2021-11-09 | 2021-12-30 | Daimler Ag | Component arrangement for a high-voltage electrical system of a vehicle |
-
2022
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