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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung, insbesondere eines EMV-Filters, für ein Fahrzeug, einen Stromrichter, einen elektrischen Achsantrieb und auf eine Filtervorrichtung.
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Elektrische Filter können beispielsweise in Verbindung mit Elektromotoren zum Einsatz kommen. Da die Automobilindustrie zunehmend auf Elektromotoren setzt, ist es umso wichtiger, im Hinblick auf eine Fahr- und/oder Verkehrssicherheit eine Funktionalität des entsprechenden Motors sicherzustellen und weiterzuentwickeln. Aus der
DE 102015224872 A1 und der
DE 102013100246 A1 sind Filterbaugruppen mit einem Ringkern grundsätzlich bekannt.
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Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung, insbesondere eines EMV-Filters, für ein Fahrzeug, einen verbesserten Stromrichter, einen verbesserten elektrischen Achsantrieb und eine verbesserte Filtervorrichtung gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Durch den hier vorgestellten Ansatz wird eine Möglichkeit für beispielsweise eine Leistungselektronik geschaffen, durch die eine Montage einzelner Bauteile vereinfacht werden kann. Daraus folgt beispielsweise, dass auch eine Wartung oder Reparatur vereinfacht werden kann. Weiterhin kann ein Bauraum verkleinert werden und eine Partikelbildung, die beispielsweise potentielle Schäden verursachen kann, reduziert werden. Dabei kann ein sehr kleiner Kern verwendet werden.
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Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung, insbesondere eines EMV-Filters für ein Fahrzeug, vorgestellt, das einen Schritt des Bereitstellens einer ersten Stromschieneneinheit, die an einem Ende einen ersten Eingangsabschnitt zum Aufnehmen eines ersten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen ersten Ausgangsabschnitt zum Abgeben des ersten Stroms aufweist, einer zweiten Stromschieneneinheit, die an einem Ende einen zweiten Eingangsabschnitt zum Aufnehmen eines zweiten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen zweiten Ausgangsabschnitt zum Abgeben des zweiten Stroms aufweist, und eines nanokristallinen Ringkerns umfasst. Weiterhin einen Schritt des Umspritzens der ersten Stromschieneneinheit und der zweiten Stromschieneneinheit mit einem Isoliermaterial, um ein die erste Stromschieneneinheit und die zweite Stromschieneneinheit mindestens teilweise umgebendes Gehäuse auszuformen, das die erste Stromschieneneinheit von der zweiten Stromschieneneinheit elektrisch isoliert und einen Aufnahmebereich ausformt, und einen Schritt des Einsetzens des nanokristallinen Ringkerns in den Aufnahmebereich des Gehäuses, wobei der erste Ausgangsabschnitt der ersten Stromschieneneinheit und der zweite Ausgangsabschnitt der zweiten Stromschieneneinheit durch den Ringkern geführt werden.
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Durch das Verfahren kann vorteilhafterweise ein EMV-Filter hergestellt werden, der insbesondere in Verbindung mit Elektromotoren und zusätzlich oder alternativ Leistungselektronik einsetzbar ist. Im Schritt des Umspritzens kann das Gehäuse vorteilhafterweise passgenau ausgeformt werden. Zusätzlich zum Aufnahmebereich kann das Gehäuse beispielsweise auch weitere Aufnahmebereiche oder beispielsweise Fixierbereiche bieten, beispielsweise Befestigungsöffnungen zum Verschrauben der Filtervorrichtung oder alternativ Verbindungsflächen zum stoffschlüssigen Verbinden der Filtervorrichtung mit anderen Bauteilen oder Fahrzeugkomponenten. Der nanokristalline Ringkern kann beispielsweise ausgeformt sein, um ein Gleichtaktrauschen in beispielsweise einer Leistungselektronik zu filtern. Nanokristalline Kerne können beispielsweise auf ferromagnetischer Basis ringförmig ausgeformt sein. Dabei kann auf bekannte Kerne zur EMV-Filterung zurückgegriffen werden. Je nach Ausführungsform können die Stromschieneneinheiten jeweils einteilig oder mehrteilig ausgeformt sein.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform mit mehrteiligen Stromschieneneinheiten kann im Schritt des Bereitstellens die erste Stromschieneneinheit mit einer ersten Eingangsstromschiene, die den ersten Eingangsabschnitt und einen ersten Ringabschnitt aufweist, und eine U-förmige ersten Ausgangsstromschiene bereitgestellt werden, die einen ersten Gegenringabschnitt und den ersten Ausgangsabschnitt aufweist. Entsprechend kann die zweite Stromschieneneinheit mit einer zweiten Eingangsstromschiene, die den zweiten Eingangsabschnitt und einen zweiten Ringabschnitt aufweist, und eine U-förmige zweiten Ausgangsstromschiene bereitgestellt werden, die einen zweiten Gegenringabschnitt und den zweiten Ausgangsabschnitt aufweist. Dadurch kann der Strom jeweils in einer Wicklung um den Ringkern herumgeführt werden, wodurch die Filterleistung erhöht werden kann.
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Im Schritt des Umspritzens können der erste Gegenringabschnitt und der zweite Gegenringabschnitt nicht mit dem Isoliermaterial umspritzt werden, um als Kühlflächen außerhalb des Gehäuses angeordnet zu werden. Dadurch kann auf weitergehende Kühlelemente verzichtet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform mit einteiligen Stromschieneneinheiten kann im Schritt des Bereitstellens die erste Stromschieneneinheit als eine einzige Stromschiene bereitgestellt werden, die den ersten Eingangsabschnitt und den ersten Ausgangsabschnitt aufweist. Entsprechend kann die zweite Stromschieneneinheit als eine einzige weitere Stromschiene bereitgestellt werden, die den zweiten Eingangsabschnitt und den zweiten Ausgangsabschnitt aufweist. Dies ermöglicht eine sehr einfache Bauform.
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Weiterhin kann im Schritt des Einsetzens ansprechend auf das Einsetzen des nanokristallinen Ringkerns in den Aufnahmebereich ein Deckel zum Abschließen des Aufnahmebereichs an dem Gehäuse angebracht werden. Dabei können die Ausgangsabschnitte durch den Deckel hindurchgeführt sein. Dadurch kann vorteilhafterweise bewirkt werden, dass der Kern an seiner Position gehalten wird. Somit können vorteilhafterweise Fehlfunktionen verhindert werden, die auf die Position des Ringkerns zurückführbar sind.
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In diesem Fall kann das Verfahren einen Schritt des Anordnens einer ersten Verbundschiene an dem Deckel umfassen, wobei die erste Verbundschiene ausgeformt sein kann, um den ersten Gegenringabschnitt der U-förmigen ersten Ausgangsstromschiene der ersten Stromschieneneinheit mit dem ersten Ringabschnitt der ersten Eingangsstromschiene der ersten Stromschieneneinheit elektrisch verbinden zu können. Im Schritt des Anordnens kann weiterhin eine zweite Verbundschiene an dem Deckel angeordnet werden, wobei die zweite Verbundschiene ausgeformt sein kann, um den zweiten Gegenringabschnitt der U-förmigen zweiten Ausgangsstromschiene der zweiten Stromschieneneinheit mit dem zweiten Ringabschnitt der zweiten Eingangsstromschiene der zweiten Stromschieneneinheit elektrisch verbinden zu können. Die Verbundschienen können beispielsweise an dem Deckel angeordnet werden, um die Abschnitte der Stromschieneneinheiten miteinander elektrisch verbinden zu können. Dabei können die Ringabschnitte beispielsweise durch den Ringkern geführt sein und die Gegenringabschnitte außerhalb des Ringkerns. Vorteilhafterweise kann die Verbundschiene also als ein elektrisches Verbindungselement genutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Umspritzens die Stromschieneneinheiten mit einem Kunststoff als Isoliermaterial umspritzt werden. Vorteilhafterweise können durch die Wahl des Isoliermaterials Fertigungskosten reduziert werden. Zudem kann vorteilhafterweise ein Gewicht der Filtervorrichtung reduziert werden. Weiterhin kann durch das Umspritzen verhindert werden, dass sich Partikel in einem Innenbereich der Filtervorrichtung absetzen, die eine Funktionalität der Filtervorrichtung beeinträchtigen könnten. Der Aufnahmebereich kann so innerhalb des Gehäuses ausgeformt sein, dass der Ringkern von außerhalb des Gehäuses in den Aufnahmebereich eingeführt werden kann. Das Gehäuse kann im Schritt des Umspritzens mit mindestens einer Befestigungshülse zum Befestigen des Gehäuses an beispielsweise einer Fahrzeugkomponente ausgeformt werden. Weiterhin können die Stromschienen derart umspritzt werden, dass vorteilhafterweise eine Steuereinheit, beispielsweise eine PCB-Leiterplatte zum Ansteuern mindestens eines Sensors, beispielsweise eines Stromsensors und zusätzlich oder alternativ eines Temperatursensors, an dem Gehäuse angeordnet werden kann.
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Das Verfahren kann ferner einen Schritt des Verbindens einer ersten Kondensatorleitung mit einem Masseanschluss und/oder einer zweiten Kondensatorleitung mit der ersten Stromschieneneinheit und/oder einer dritten Kondensatorleitung mit der zweiten Stromschieneneinheit vor dem Schritt des Umspritzens umfassen. Die Kondensatorleitungen können im Schritt des Umspritzens mindestens teilweise umspritzt werden. Die Kondensatorleitungen können als Kupferbänder ausgeformt sein. Der Masseanschluss kann vorteilhafterweise als Massekontaktierung für Y-Kondensatoren fungieren. Beispielsweise kann der Masseanschluss in Form einer Buchse realisiert sein. Unter Verwendung der Kondensatorleitungen können beispielsweise sogenannte Y-Kondensatoren und X-Kondensatoren kontaktiert werden. Beispielsweise kann die erste Kondensatorleitung zumindest einen Anschluss für einen Y-Kondensator aufweisen. Die zweite Kondensatorleitung einen Anschluss für einen Y-Kondensator und/oder einen Anschluss für einen X-Kondensator aufweisen. Entsprechend kann die dritte Kondensatorleitung einen Anschluss für einen weiteren Y-Kondensator und/oder einen Anschluss für den X-Kondensator aufweisen. Die Anschlüsse können im Schritt des Umspritzens nicht umspritzt werden, um die Kondensatoren nach dem Umspritzen anschließen zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Umspritzens die erste Eingangsstromschiene oder die zweite Eingangsstromschiene teilweise umspritzt werden, um einen nicht umspritzten Koppelbereich für einen Stromsensor zu formen. Somit lässt sich eine Funktion der Befestigung für eine Leiterplatte, einem sogenannten Printed Circuit Board, realisieren. Der Koppelbereich kann dabei einen freien Bereich, also einen nicht umspritzten Bereich für einen Stromsensor bilden. Vorteilhafterweise kann dadurch beispielsweise ein Stromfluss gemessen oder kontrolliert werden, sodass beispielsweise Schäden durch Überhitzung verhindert werden können.
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Weiterhin wird eine Filtervorrichtung, insbesondere ein EMV-Filter für ein Fahrzeug vorgestellt. Vorteilhafterweise kann die Filtervorrichtung unter Verwendung einer zuvor genannten Variante eines Verfahrens hergestellt worden oder herstellbarsein. Die Filtervorrichtung weist eine erste Stromschieneneinheit auf, die an einem Ende einen ersten Eingangsabschnitt zum Aufnehmen eines ersten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen ersten Ausgangsabschnitt zum Abgeben des ersten Stroms aufweist. Weiterhin weist die Filtervorrichtung eine zweite Stromschieneneinheit auf, die an einem Ende einen zweiten Eingangsabschnitt zum Aufnehmen eines zweiten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen zweiten Ausgangsabschnitt zum Abgeben des zweiten Stroms aufweist. Ferner weist die Filtervorrichtung ein die erste Stromschieneneinheit und die zweite Stromschieneneinheit mindestens teilweise umgebendes Gehäuse zum elektrischen Isolieren der ersten Stromschieneneinheit von der zweiten Stromschieneneinheit auf, wobei das Gehäuse einen Aufnahmebereich ausformt. Ferner weist die Filtervorrichtung einen nanokristallinen Ringkern auf, der in den Aufnahmebereich des Gehäuses eingesetzt oder einsetzbar ist, wobei der erste Ausgangsabschnitt der ersten Stromschieneneinheit und der zweite Ausgangsabschnitt der zweiten Stromschieneneinheit durch den Ringkern geführt sind.
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Die Filtervorrichtung kann vorteilhafterweise in einem Fahrzeug eingesetzt werden und kann ausgeformt sein, um beispielsweise Hochfrequenzsignale oder Störungen an beispielsweise einem AC-Stromverteilersystem zu verhindern. Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein E-Fahrzeug ausgeführt sein. Die Stromschieneneinheiten können beispielsweise jeweils mindestens eine Stromschiene aufweisen oder als solche ausgeformt sein und zusätzlich beispielsweise eine Busbar, welche als Anschluss zum Anschließen weiterer Bauteile nutzbar sein kann. Die Eingangsabschnitte können auch als Anschlüsse ausgeformt sein, die beispielsweise mit einer Energieversorgungseinrichtung des Fahrzeugs verbunden sein können. Die Ausgangsabschnitte können demnach beispielsweise mit einem anderen Bauteil verbunden sein und den von der Energieversorgungseinrichtung bereitgestellten Strom beispielsweise abgeben. Der Ringkern kann lose in den Aufnahmebereich eingesetzt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Filtervorrichtung einen Deckel zum Abschließen des Aufnahmebereichs aufweisen, wobei die Ausgangsabschnitte durch den Deckel hindurchgeführt sein können. Der Deckel kann einerseits vorteilhafterweise den Ringkern an seiner Position halten und andererseits als Isolierelement fungieren. Der Deckel kann beispielsweise aus demselben Material ausgeformt sein wie das Gehäuse. Vorteilhafterweise kann der Deckel mit dem Gehäuse verbunden, beispielsweise verklipst, sein. Der Deckel kann beispielsweise kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Gehäuse verbunden sein. Der Deckel kann ohne Verwendung eines Werkzeugs von dem Gehäuse wieder entfernbar befestigt sein. Mittig kann der Deckel vorteilhafterweise mindestens eine Öffnung aufweisen, durch den die Ausgangsabschnitte hindurchgeführt sein können.
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Wie bereits ausgeführt, kann die erste Stromschieneneinheit eine einzige Stromschiene aufweisen, die den ersten Eingangsabschnitt und den ersten Ausgangsabschnitt aufweisen kann. Die zweite Stromschieneneinheit kann eine einzige weitere Stromschiene aufweisen, die den zweiten Eingangsabschnitt und den zweiten Ausgangsabschnitt aufweisen kann. Vorteilhafterweise können die Stromschieneneinheiten dabei durch den Ringkern geführt sein, wodurch sich beispielsweise eine einzelne Wicklung bezüglich eines Stromflusses ergeben kann.
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Alternativ kann die erste Stromschieneneinheit eine erste Eingangsstromschiene aufweisen, die den ersten Eingangsabschnitt und einen ersten Ringabschnitt aufweisen kann, der durch den Ringkern geführt sein kann, sowie eine U-förmige erste Ausgangsstromschiene, die einen ersten Gegenringabschnitt und den ersten Ausgangsabschnitt aufweisen kann. Der erste Gegenringabschnitt kann außerhalb des Ringkerns angeordnet sein. Weiterhin kann die erste Stromschieneneinheit eine erste Verbundschiene zum elektrischen Verbinden des ersten Gegenringabschnitts mit dem ersten Ringabschnitt aufweisen. Die zweite Stromschieneneinheit kann eine zweite Eingangsstromschiene aufweisen, die den zweiten Eingangsabschnitt und einen zweiten Ringabschnitt aufweisen kann, der durch den Ringkern geführt sein kann, und eine U-förmige zweiten Ausgangsstromschiene, die einen zweiten Gegenringabschnitt und den zweiten Ausgangsabschnitt aufweisen kann. Der zweite Gegenringabschnitt kann außerhalb des Ringkerns angeordnet sein. Zudem kann die zweite Stromschieneneinheit eine zweite Verbundschiene zum elektrischen Verbinden des zweiten Gegenringabschnitts mit dem zweiten Ringabschnitt aufweisen. Das bedeutet, dass hierbei jede der Stromschieneneinheiten zwei Stromschienen aufweisen kann, die mindestens abschnittsweise parallel zueinander angeordnet sein können. Die Stromschienen jeder der Stromschieneneinheiten können dabei vorteilhafterweise mittels einer Verbundschiene miteinander verbunden sein, die beispielsweise als elektrisches Verbindungselement ausgeformt sein können. Die Ausgangsstromschienen können beispielsweise unterschiedlich breite Abschnitte aufweisen. Das bedeutet, dass die Gegenringabschnitte der Ausgangsstromschienen beispielsweise breiter ausgeformt sein können als die Ausgangsabschnitte.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Gegenringabschnitt außerhalb des Gehäuses angeordnet und als Kühlfläche ausgeformt sein. Der zweite Gegenringabschnitt kann außerhalb des Gehäuses angeordnet und als Kühlfläche ausgeformt sein. Vorteilhafterweise kann durch die Kühlflächen die Filtervorrichtung gekühlt werden, beziehungsweise Wärme an eine Umgebung der Filtervorrichtung abgegeben werden. Dadurch kann vorteilhafterweise ein Überhitzen einzelner Komponenten verhindert werden und somit eine Lebensdauer der Filtervorrichtung verbessert werden.
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Weiterhin können die erste und die zweite Verbundschiene L-förmig ausgeformt sein. Durch die Form der Verbundschienen kann ein vorhandener Bauraum vorteilhafterweise effizient genutzt werden. Weiterhin kann durch die L-Form der Verbundschienen die Verbindung der Eingangsstromschienen und der Ausgangsstromschienen möglichst direkt hergestellt werden. Weiterhin können Materialkosten eingespart werden, da die Verbundschienen nur so viel Material benötigen, um die Eingangsstromschienen und die Ausgangsstromschienen kontaktieren zu können.
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Ferner können die erste Stromschieneneinheit und zusätzlich oder alternativ die zweite Stromschieneneinheit mindestens einen Masseanschluss zum Anbinden eines Kondensators aufweisen. Das bedeutet, dass vorteilhafterweise mindestens eine Busbar mit wenigstens einer der Stromschieneneinheiten verbunden sein kann, um beispielsweise den Kondensator anschließen zu können.
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Daneben betrifft die Erfindung einen Stromrichter, insbesondere Wechselrichter, für ein Fahrzeug mit einer Filtervorrichtung. Der Stromrichter zeichnet sich dadurch aus, dass die Filtervorrichtung wie beschrieben ausgebildet ist.
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Daneben betrifft die Erfindung einen elektrischen Achsantrieb für ein Fahrzeug mit wenigstens einer elektrischen Maschine, einer Getriebeeinrichtung und einem Wechselrichter. Der elektrischen Achsantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass der Stromrichter wie beschrieben ausgebildet ist.
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Die Getriebeeinrichtung kann ein Getriebe zum Reduzieren der Drehzahl der elektrischen Maschine sowie ein Differenzial aufweisen.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem elektrischen Achsantrieb und/oder einem Stromrichter. Das Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der elektrische Achsantrieb und/oder der Stromrichter wie beschrieben ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 5 eine schematische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 6 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 7 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 9 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 10 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 11 eine schematische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 12 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung;
- 13 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung; und
- 14 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen einer Filtervorrichtung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 wird beispielsweise auch als Kraftfahrzeug bezeichnet und weist einen elektrischen Achsantrieb 102 auf, der wiederum mindestens eine elektrische Maschine 104, eine Getriebeeinrichtung 106 und einen Stromrichter 108, beispielsweise ein Wechselrichter, aufweist. Die elektrische Maschine 104 wird auch als Antriebseinheit oder als ein Elektromotor bezeichnet und ist optional mit der Getriebeeinrichtung 106 gekoppelt. Unter Verwendung der Getriebeeinrichtung 106 kann ein von der elektrischen Maschine 104 bereitgestelltes Drehmoment auf zumindest ein Rad des Fahrzeugs 100 übertragen werden. Das Fahrzeug 100 weist weiterhin eine Energieversorgungseinrichtung 110 auf, beispielsweise eine Batterie. Der Stromrichter 108 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwischen die Energieversorgungseinrichtung 110 und die elektrische Maschine 104 geschaltet. Der Wechselrichter 108 weist hier eine Filtervorrichtung 112, einen Zwischenkreiskondensator 114 und eine Mehrzahl von Schaltern 116 auf, beispielsweise sechs an der Zahl, die beispielhaft in einer Brückenschaltung verschaltet sind. Der Stromrichter 108 wird verwendet, um eine von der Energieversorgungseinrichtung 110 bereitgestellte Gleichspannung in eine Wechselspannung zum Antreiben der elektrischen Maschine 104 bereitzustellen. Dazu weist der Stromrichter 108 gemäß diesem Ausführungsbeispiel elektrische Leitungen 118 auf, über die der Stromrichter 108 mit der elektrischen Maschine 104 verbunden ist. Die Filtervorrichtung 112 ist beispielsweise als ein kompakter EMV-Filter ausgeformt und wird in mindestens einer der nachfolgenden Figuren näher beschrieben.
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In den nachfolgenden 2 bis 4 wird die Filtervorrichtung 112, abschnittsweise beschrieben, was bedeutet, dass in den einzelnen Figuren immer einzelne Komponenten der Filtervorrichtung 112 dargestellt und beschrieben werden. In den 5 bis 8 wird ein Ausführungsbeispiel der in den 2 bis 4 teilweise beschriebenen Filtervorrichtung 112 folglich vollständig mit den zuvor beschriebenen Komponenten dargestellt und beschrieben. Die 9 bis 13 sind anschließend ähnlich aufgebaut wie die 2 bis 8.
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2 zeigt daher eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer halbfertigen Filtervorrichtung 112. Die Filtervorrichtung 112 entspricht im fertigen Zustand beispielsweise der in 1 erwähnten Filtervorrichtung. Die Filtervorrichtung 112 ist im fertigen Zustand beispielsweise als ein EMV-Filter für ein Fahrzeug ausgeformt und weist eine erste Stromschieneneinheit 200 und eine zweite Stromschieneneinheit 202 auf. Die erste Stromschieneneinheit 200 weist an einem Ende einen ersten Eingangsabschnitt 204 zum Aufnehmen eines ersten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen ersten Ausgangsabschnitt 206 zum Abgeben des ersten Stroms auf. Analog dazu weist die zweite Stromschieneneinheit einen zweiten Eingangsabschnitt 208 zum Aufnehmen eines zweiten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen zweiten Ausgangsabschnitt 210 zum Abgeben des zweiten Stroms auf.
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Die erste Stromschieneneinheit 200 und die zweite Stromschieneneinheit 202 werden in der in 2 gezeigten Anordnung zumindest teilweise umspritzt, wodurch ein die erste Stromschieneneinheit 200 und die zweite Stromschieneneinheit 202 mindestens teilweise umgebendes Gehäuse ausgeformt wird. Durch das Gehäuse werden die Stromschieneneinheiten 200, 202 relativ zueinander fixiert und elektrisch voneinander isoliert. Dabei wird das Gehäuse so ausgeformt, dass es einen Aufnahmebereich aufweist, in den nach Ausformung des Gehäuses ein nanokristalliner Ringkern eingesetzt werden kann wie es anhand der nachfolgenden Figuren näher beschrieben wird.
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Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die erste Stromschieneneinheit 200 und die zweite Stromschieneneinheit 202 mehrteilig ausgeformt, sodass die erste Stromschieneneinheit 200 beispielsweise eine erste Eingangsstromschiene 212 aufweist, die den ersten Eingangsabschnitt 204 und einen ersten Ringabschnitt 214 aufweist. Der erste Ringabschnitt 214 ist dabei durch den hier nicht dargestellten Ringkern durchführbar. Weiterhin weist die erste Stromschieneneinheit 200 eine erste Ausgangsstromschiene 216 auf, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel U-förmig realisiert ist. Die erste Ausgangsstromschiene 216 weist dabei einen ersten Gegenringabschnitt 218 und den ersten Ausgangsabschnitt 206 auf. Der erste Gegenringabschnitt 218 ist dabei außerhalb des Ringkerns anordenbar. Weiterhin optional weist die erste Stromschieneneinheit 200 eine erste Verbundschiene zum elektrischen Verbinden des ersten Gegenringabschnitts 218 mit dem ersten Ringabschnitt 214 auf. Die Verbundschiene wird in 4 näher beschrieben. Wie die erste Stromschieneneinheit 200 weist auch die zweite Stromschieneneinheit 202 eine zweite Eingangsstromschiene 220 auf, die den zweiten Eingangsabschnitt 208 und einen zweiten Ringabschnitt 222 aufweist. Auch der zweite Ringabschnitt 222 ist durch den Ringkern führbar. Die zweite Stromschieneneinheit 202 weist ebenfalls eine U-förmige zweite Ausgangsstromschiene 224 auf, die einen zweiten Gegenringabschnitt 226 und den zweiten Ausgangsabschnitt 210 aufweist. Der Gegenringabschnitt 226 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel außerhalb des Ringkerns anordenbar und mit einer zweiten Verbundschiene zum elektrischen Verbinden des zweiten Gegenringabschnitts 226 mit dem zweiten Ringabschnitt 222 koppelbar. Auch die zweite Verbundschiene wird in 4 näher beschrieben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Ringabschnitte 214, 222, die Gegenringabschnitte 218, 226 und die Ausgangsabschnitte 206, 210 parallel zueinander angeordnet. Dabei liegen der Ringabschnitt 214, der Gegenringabschnitt 218 und der Ausgangsabschnitt 206 in einer Reihe und der zweite Ringabschnitt 222, der zweite Gegenringabschnitt 226 und der zweite Ausgangsabschnitt 210 parallel versetzt dazu ebenfalls auf einer Reihe.
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Freie Enden der Ringabschnitte 214, 222, der Gegenringabschnitte 218, 226 und der Ausgangsabschnitte 206, 210 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel rechtwinklig in Bezug zu freien Enden der Eingangsabschnitte 204, 208 ausgerichtet. Dabei sind die Eingangsabschnitte 204, 208 ebenfalls parallel zueinander und entsprechend quer zu den Ringabschnitten 214, 222, den Gegenringabschnitten 218, 226 und den Ausgangsabschnitten 206, 210 ausgerichtet.
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Weiterhin optional sind die Gegenringabschnitte 218, 226 gemäß diesem Ausführungsbeispiel breiter ausgeformt als die Ausgangsabschnitte 206, 210 und sind demnach beispielsweise als Kühlflächen für die Filtervorrichtung 112 realisiert. Dabei sind die Gegenringabschnitte 218, 226 im fertigen Zustand der Filtervorrichtung 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel außerhalb des Ringkerns angeordnet, sodass entstehende Wärme über die Gegenringabschnitte 218, 226 in die Umgebung abführbar ist. Weiterhin optional sind die Gegenringabschnitte 218, 226 mit einem wärmeleitfähigen und elektrisch isolierten Element mit einem Gehäuse oder einer Kühlplatte verbunden oder verbindbar, um die Filtervorrichtung 112 abzukühlen.
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Zusätzlich weist die Filtervorrichtung 112 gemäß einem Ausführungsbeispiel optional mindestens einen Masseanschluss 228 auf, über den eine elektrische Kontaktierung eines Gehäuses realisiert werden kann. Beispielhaft ist der Masseanschluss 228 in Form einer Buchse realisiert. Somit kann der Masseanschluss 228 in Form der Buchse als Massekontaktierung am Gehäuse fungieren. Zum Kontaktieren zumindest eines Kondensators umfasst die Filtervorrichtung 112 optional eine Mehrzahl von Kondensatorleitungen 229, 231, 232, über die ein Kondensator mit der ersten Stromschieneneinheit 200 und/oder der zweiten Stromschieneneinheit 202 und/oder dem Masseanschluss 228 verbunden werden kann. Beispielhaft sind die Kondensatorleitungen 229, 231, 232als Kupferbänder oder Stanzgitter ausgeführt, die ebenfalls zumindest abschnittsweise beim Ausformen des Gehäuses umspritzt werden und dadurch auch gegenüber den Stromschieneneinheiten 200, 202 fixiert werden.
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Optional ist ein Y-Kondensator vorgesehen, der die Busbar DC- mit dem Gehäuse verbindet. Dazu ist beispielsweise eine erste Kondensatorleitung 229 und eine zweite Kondensatorleitung 231 vorgesehen. Die erste Kondensatorleitung 229 ist mit dem Masseanschluss 228 verbunden und weist einen Anschluss für den Y-Kondensator auf. Die zweite Kondensatorleitung 231 ist mit der Busbar DC-, also beispielsweise mit der ersten Stromschieneneinheit 200 oder dem ersten Eingangsabschnitt 204 verbunden und weist einen weiteren Anschluss für den Y-Kondensator auf.
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Optional ist ein weiterer Y-Kondensator vorgesehen, der die Busbar DC+ mit dem Gehäuse verbindet. Dazu ist beispielsweise die erste Kondensatorleitung 229 und eine dritte Kondensatorleitung 232 vorgesehen. Die erste Kondensatorleitung 229 ist mit dem Masseanschluss 228 verbunden und weist einen Anschluss für den weiteren Y-Kondensator auf. Die dritte Kondensatorleitung 232 ist mit der Busbar DC+, also beispielsweise mit der zweiten Stromschieneneinheit 202 oder dem zweiten Eingangsabschnitt 208 verbunden und weist einen weiteren Anschluss für den weiteren Y-Kondensator auf.
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Optional ist ein X-Kondensator vorgesehen, der die Busbars DC+ und DC- miteinander verbindet. Dazu ist beispielsweise die zweite Kondensatorleitung 231 und die dritte Kondensatorleitung 232 vorgesehen. Die zweite Kondensatorleitung 231 ist mit der Busbar DC-, also beispielsweise mit der ersten Stromschieneneinheit 200 oder dem ersten Eingangsabschnitt 204 verbunden und weist einen Anschluss für den X-Kondensator auf. Die dritte Kondensatorleitung 232 ist mit der Busbar DC+, also beispielsweise mit der zweiten Stromschieneneinheit 202 oder dem zweiten Eingangsabschnitt 208 verbunden und weist einen weiteren Anschluss für den X-Kondensator auf.
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Durch einen entsprechenden X-Kondensator sind die Busbars DC+ und DC- miteinander verbunden. Somit sind entsprechende Y-Kondensatoren zwischen Busbar und Gehäuse und der X-Kondensator ist zwischen zwei Busbars mit Potenzialdifferenzen geschaltet.
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Lediglich optional weist die Filtervorrichtung 112 zumindest eine Befestigungshülse 230 auf, die beispielsweise an dem hier nicht dargestellten Gehäuse angeordnet oder anordenbar ist.
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Alternativ zu der hier dargestellten Ausführung der Filtervorrichtung 112 ist die Filtervorrichtung 112 auch mit lediglich einer einzigen Stromschiene pro Stromschieneneinheit 200, 202 realisierbar. In diesem Fall weist die erste Stromschieneneinheit 200 eine einzige Stromschiene mit dem ersten Eingangsabschnitt 204 und dem ersten Ausgangsabschnitt 206 auf. Die einzige Stromschiene entspricht beispielsweise der ersten Eingangsstromschiene 212. Entsprechend weist die zweite Stromschieneneinheit 202 eine einzige weitere Stromschiene auf, die den zweiten Eingangsabschnitt 208 und den zweiten Ausgangsabschnitt 210 aufweist und beispielsweise der zweiten Eingangsstromschiene 220 entspricht. In diesem Fall entfallen die in 2 gezeigten Ausgangsstromschienen 216, 224.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112 ohne eingesetzten Ringkern. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 ähnelt beispielsweise der in 2 beschriebenen Filtervorrichtung, wobei die Stromschieneneinheiten 200, 202 bereits umspritzt sind.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu den bereits beschriebenen Stromschieneneinheiten 200, 202 ein Gehäuse 300 dargestellt. Das Gehäuse 300 weist einen Aufnahmebereich 302 auf, der ausgeformt ist, um den nanokristallinen Ringkern aufzunehmen. Dazu ist der Aufnahmebereich 302 an einer Seite offen, um den Ringkern in das fertige Gehäuse 300 einsetzen zu können. Beispielhaft ist der Aufnahmebereich 302 ringförmig ausgeformt. Eine innenliegende umlaufende Wand des ringförmigen Aufnahmebereichs 302 umschließt die Ringabschnitte und die Ausgangsabschnitte.
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Optional umgibt das Gehäuse 300 gemäß diesem Ausführungsbeispiel die mindestens eine Befestigungshülse 230, wodurch die Befestigungshülse am Gehäuse 300 fixiert ist. Weiterhin weist das Gehäuse 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel optional einen Koppelbereich 304 auf, der beispielsweise ausgeformt ist, um eine Steuereinheit, beispielsweise eine PCB-Leiterplatte zum Ansteuern oder Betreiben von Sensoren, aufzunehmen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Koppelbereich 304 oder ein Teil dessen zum Aufnehmen eines Stromsensors ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Koppelbereich 304 mit einem freiliegenden Abschnitt der zweiten Eingangsstromschiene 220 verbunden, sodass die Steuereinheit elektrisch mit der Eingangsstromschiene 220 verbunden oder verbindbar ist.
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Die Gegenringabschnitte 218, 226 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht von dem Gehäuse 300 umgeben, sodass im Inneren der Filtervorrichtung 112 entstehende Wärme abführbar ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer halbfertigen Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 ähnelt beispielsweise der in mindestens einer der 2 bis 3 beschriebenen Filtervorrichtung 112, wobei das Gehäuse nicht dargestellt ist.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtervorrichtung 112 ohne das Gehäuse dargestellt, dafür sind jedoch ein nanokristalliner Ringkern 400 und Verbundschienen 402, 404 dargestellt. Der nanokristalline Ringkern 400 umgibt dabei die Ringabschnitte 214, 222 und die Ausgangsabschnitte 206, 210. Die Gegenringabschnitte 218, 226 sind hier außerhalb des Ringkerns 400 angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Verbundschienen 402, 404 L-förmig ausgeformt, wobei beispielsweise ein langes Ende der ersten Verbundschiene 402 mit dem ersten Gegenringabschnitt 218 und ein kurzes Ende der ersten Verbundschiene 402 mit dem ersten Ringabschnitt 214 elektrisch verbunden ist. Die zweite Verbundschiene 404 ist gleichartig wie die erste Verbundschiene 402 ausgeformt, sodass ein langes Ende der zweiten Verbundschiene 404 mit dem zweiten Gegenringabschnitt 226 und ein kurzes Ende der zweiten Verbundschiene 404 mit dem zweiten Ringabschnitt 222 elektrisch verbunden ist.
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5 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 ähnelt beispielsweise der in mindestens einer der 2 bis 4 beschriebenen Filtervorrichtung.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtervorrichtung 112 mit allen zuvor beschriebenen Komponenten dargestellt. Weiterhin weist die Filtervorrichtung 112 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Deckel 500 auf, der ausgeformt ist, um den Aufnahmebereich 302 abzuschließen und somit den Ringkern 400 abzudecken und mit dem Gehäuse 300 beispielsweise einzurasten. Der Deckel 500 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Durchgangsöffnungen 502, 504 auf, durch die die Ringabschnitte 214, 222 und die Ausgangsabschnitte 206, 210 führbar sind. Zusätzlich ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die optionale Steuereinheit 506 als PCB-Leiterplatte dargestellt, die an dem Koppelbereich 304 anordenbar ist. Der Ringkern 400 ist in den Aufnahmebereich 302 einsetzbar. Zudem ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von optionalen Kondensatoren 508 dargestellt, die ebenfalls mit der Filtervorrichtung 112 koppelbar sind.
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Der Deckel 500 wird nach einsetzen des Ringkerns 400 in das Gehäuse 300 an dem Gehäuse 300 befestigt. Beispielsweise formt das Gehäuse benachbart zu dem Aufnahmebereich 302 zumindest ein Rastelement aus, in das ein Gegenrastelement des Deckels 500 einrasten kann, um den Deckel 500 an dem Gehäuse 300 zu fixieren. Beispielhaft weist der Deckel 500 an zwei einander gegenüberliegenden Enden jeweils einen Steg mit einer Durchgangsöffnung als Gegenrastelement auf. Entsprechend formt das Gehäuse 300 zwei Vorsprünge als Rastelemente aus, die in die Durchgangsöffnungen des Deckels 500 einrasten können. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Ringkern 400 lose in den Aufnahmebereich 302 eingesetzt und wird lediglich durch eine an den Ringkern 400 angepasste Kontur des Aufnahmebereichs 302 sowie durch den Deckel 500 innerhalb des Gehäuses 300 fixiert. Insbesondere ist der Ringkern 400 und zusätzlich oder alternativ der Deckel 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel nicht stoffschlüssig mit dem Gehäuse 300 verbunden.
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Optional weist der Deckel 500 an einer dem Aufnahmebereich 302 abgewandten Seite zwei Haltekonturen zum Halten der Verbundschienen 402, 404 aus.
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Optional formt das Gehäuse 300 im Koppelbereich 304 zwei Stifte aus, die beim Aufsetzen der Steuereinheit 506 auf das Gehäuse 300 in entsprechende Durchgangsöffnungen der Steuereinheit 506 eingeführt werden. Beispielsweise wird durch Heißverstemmen die Steuereinheit 506 an dem Koppelbereich 304 und damit auf der Filtervorrichtung 112, beispielsweise in Form eines EMV-Filters befestigt. Alternativ wird die Steuereinheit 506 auch an der Filtervorrichtung 112 durch Kleben und/oder Schrauben befestigt.
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Das Gehäuse 300 lässt die Gegenringabschnitte 218, 226 gemäß einem Ausführungsbeispiel frei, sodass die Stromschienen direkt gekühlt werden. Durch das Isoliermaterial, aus dem das Gehäuse 300 gefertigt ist, sind die Stromschieneneinheiten 200, 202 voneinander elektrisch isoliert und so ist die kompakte Realisierung der Filtervorrichtung 112 möglich. Alternativ sind die Rahmenbedingungen der Filtervorrichtung 112 unterschiedlich realisierbar, wobei dies beispielsweise mit einer Form der Stromschieneneinheiten 200, 202 zusammenhängt. Beispielsweise sind die Anschlüsse, eine Kühlebene, die Sensoren oder eine Größe des Ringkerns 400 anpassbar.
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6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 entspricht beispielsweise der in 5 beschriebenen Filtervorrichtung 112 und ist beispielsweise für ein Fahrzeug verwendbar, wie es beispielsweise in 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtervorrichtung 112 in einem zusammengesetzten Zustand gezeigt, sodass sie beispielsweise in dem Fahrzeug verbaubar ist. Dabei ist die Aufnahmeöffnung des Gehäuses 300 durch den Deckel 500 verschlossen und die Verbundschienen 402, 404 sind auf den Deckel 500 aufgesetzt und verbinden die Eingangsstromschienen mit den entsprechenden Ausgangsstromschienen.
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Die Leiterplatte der Steuereinheit 506 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel rechtwinklig zu dem Deckel 500 ausgerichtet.
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Zusätzlich zu den bisher beschriebenen Komponenten weist die Filtervorrichtung 112 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zwei Fixierelemente 600, 602 auf, die beispielsweise ausgeformt sind, um die Stromschieneneinheiten 200, 202 zu fixieren. Beispielsweise sind die Fixierelemente 600, 602 als Schrauben ausgeformt, die durch Durchgangsöffnungen der Eingangsabschnitte geführt sind.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 entspricht beispielsweise der in 6 beschriebenen Filtervorrichtung 112. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtervorrichtung 112 gegenüber 6 gedreht dargestellt. Dadurch sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel der mindestens eine Masseanschluss 228 sowie die Gegenringabschnitte 218, 226 als Kühlflächen und Teile der Stromschieneneinheiten 200, 202, die nicht ganz umspritzt sind, sichtbar.
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8 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 entspricht beispielsweise der in 7 beschriebenen Filtervorrichtung 112. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Filtervorrichtung 112 gegenüber 7 gedreht dargestellt.
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Dadurch wird ersichtlich, dass die Mehrzahl von Kondensatoren 508 in einem Kondensatorbereich 800 des Gehäuses 300 angeordnet ist. Optional formt der Kondensatorbereich 800 Mulden aus, in die die Kondensatoren 508 eingesetzt sind.
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9 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer halbfertigen Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 ähnelt beispielsweise der in einer der 2 bis 8 beschriebenen Filtervorrichtung 112 und ist beispielsweise für ein Fahrzeug verwendbar, wie es beispielsweise in 1 beschrieben wurde. Hierbei handelt es sich um eine Ausführungsalternative der in den 2 bis 8 beschriebenen Filtervorrichtung 112. Ähnlich wie in 2 sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich die erste Stromschieneneinheit 200 und die zweite Stromschieneneinheit 202 dargestellt sowie mindestens eine Befestigungshülse 230 dargestellt. Gegenüber der in 2 dargestellten Filtervorrichtung 112 ist sie hier ohne den mindestens einen Masseanschluss dargestellt. Weiterhin ist eine Form der Eingangsstromschienen 212, 220 anders dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Eingangsstromschienen 212, 220 planar ausgeformt, während sie in 2 mindestens teilweise gebogen ausgeformt sind.
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10 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 ähnelt beispielsweise der in 9 beschriebenen Filtervorrichtung, ist jedoch mit dem Gehäuse 300 dargestellt, das die Stromschieneneinheiten 200, 202 teilweise umgibt.
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11 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 ähnelt beispielsweise der in 9 und 10 beschriebenen Filtervorrichtung 112, weist jedoch zusätzlich den Ringkern 400, den Deckel 500, die Verbundschienen 402, 404, die Steuereinheit 506 sowie eine Mehrzahl von Kondensatoren 508 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die gezeigten Komponenten der Filtervorrichtung 112 wie anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben zusammengesetzt.
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12 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 entspricht beispielsweise der in 11 beschriebenen Filtervorrichtung 112 und ist in einem fertigen, zusammengesetzten Zustand dargestellt.
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13 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Filtervorrichtung 112. Die hier beschriebene Filtervorrichtung 112 entspricht beispielsweise der in 12 beschriebenen Filtervorrichtung 112 und ist gegenüber 12 lediglich gedreht dargestellt.
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14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1400 zum Herstellen einer Filtervorrichtung, wie sie beispielsweise in mindestens einer der 2 bis 13 beschrieben wurde und die beispielsweise in einem Fahrzeug einsetzbar ist, wie es in 1 beschrieben wurde.
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Das Verfahren 1400 umfasst einen Schritt 1402 des Bereitstellens, einen Schritt 1404 des Umspritzens und einen Schritt 1406 des Einsetzens.
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Im Schritt 1402 des Bereitstellens wird eine erste Stromschieneneinheit bereitgestellt, die an einem Ende einen ersten Eingangsabschnitt zum Aufnehmen eines ersten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen ersten Ausgangsabschnitt zum Abgeben des ersten Stroms aufweist. Weiterhin eine zweite Stromschieneneinheit, die an einem Ende einen zweiten Eingangsabschnitt zum Aufnehmen eines zweiten Stroms und an einem dem Ende gegenüberliegenden weiteren Ende einen zweiten Ausgangsabschnitt zum Abgeben des zweiten Stroms aufweist. Ferner wird ein nanokristalliner Ringkern bereitgestellt. Je nach Ausführungsbeispiel werden die Stromschieneneinheiten jeweils einstückig oder mehrstückig bereitgestellt. Beispielsweise werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel Kondensatoren und eine Kondensatorleitungen, die beispielsweise als Kupferband realisiert sind, und/oder mindestens eine mit den Kondensatoren verbindbare Steuereinheit bereitgestellt.
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Im Schritt 1404 des Umspritzens werden die erste Stromschieneneinheit und die zweite Stromschieneneinheit mit einem Isoliermaterial umspritzt, um ein erste Stromschieneneinheit und die zweite Stromschieneneinheit mindestens teilweise umgebendes Gehäuse zum elektrischen Isolieren der ersten Stromschieneneinheit von der zweiten Stromschieneneinheit auszuformen. Das Gehäuse wird dabei zusätzlich mit einem Aufnahmebereich ausgeformt. Beispielsweise wird das Gehäuse dabei so ausgeformt, wie es anhand einer der vorangegangenen Figuren gezeigt ist. Die Stromschieneneinheiten werden vor dem Schritt 1404 des Umspritzens beispielsweise so angeordnet, wie es in den 2 oder 9 gezeigt ist. Wenn zusätzlich zu den Stromschieneneinheiten weitere Komponenten umspritzt werden können diese Komponenten ebenfalls wie gezeigt zusammen mit den Stromschieneneinheiten angeordnet werden und anschließend umspritzt werden. Zum Umspritzen kann beispielsweise ein geeignetes Spritzgussverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise werden vor dem Umspritzen der Stromschieneneinheiten die Kondensatorleitungen mit der ersten Stromschieneneinheit und der zweiten Stromschieneneinheit und mit einem Masseanschluss in einem optionalen Schritt 1412 des Verbindens miteinander verbunden. Anschließend werden die Kondensatorleitungen im Schritt 1404 des Umspritzens ebenfalls mindestens teilweise umspritzt, beispielsweise vollständig, abgesehen von Kontaktierungsbereichen.
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Im Schritt 1406 des Einsetzens wird der nanokristalline Ringkerns in den Aufnahmebereich des Gehäuses eingesetzt, wobei der erste Ausgangsabschnitt der ersten Stromschieneneinheit und der zweite Ausgangsabschnitt der zweiten Stromschieneneinheit durch den Ringkern geführt werden. Somit wird der Ringkern erst nach Fertigstellung des Gehäuses in das Gehäuse eingesetzt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 1406 des Einsetzens nach dem Einsetzen des Ringkerns ein Deckel an dem Gehäuse befestigt, durch das der Aufnahmebereich abgeschlossen und somit der nanokristalline Kern in dem Gehäuse fixiert wird. Durch den Deckel wird somit der Aufnahmebereich abgeschlossen, wobei die Ausgangsabschnitte durch den Deckel hindurchgeführt werden.
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Wenn die Stromschieneneinheiten mehrstückig bereitgestellt werden umfasst das Verfahren 1400 optional einen Schritt 1408 des Anordnens einer ersten Verbundschiene an dem Deckel, wobei die erste Verbundschiene ausgeformt ist, um einen ersten Gegenringabschnitt einer U-förmigen ersten Ausgangsstromschiene der ersten Stromschieneneinheit mit einem ersten Ringabschnitt einer ersten Eingangsstromschiene der ersten Stromschieneneinheit elektrischen zu verbinden. Im Schritt 1408 des Anordnens wird weiterhin optional eine zweite Verbundschiene an dem Deckel angeordnet, wobei die zweite Verbundschiene ausgeformt ist, um einen zweiten Gegenringabschnitt einer U-förmigen zweiten Ausgangsstromschiene der zweiten Stromschieneneinheit mit einem zweiten Ringabschnitt einer zweiten Eingangsstromschiene der zweiten Stromschieneneinheit elektrischen zu verbinden.
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In anderen Worten ausgedrückt werden im Schritt 1402 des Bereitstellens die bereits in benötigten Formen ausgeformten Stromschienen bereitgestellt. Diese sind beispielsweise bereits mit Kupferbändern, das bedeutet mit den Kondensatoranschlüssen für die Kondensatoren verbunden, beispielsweise verschweißt, und ergeben die Stromschieneneinheiten. Im Schritt 1404 werden die Stromschieneneinheiten mit einem Kunststoff umspritzt. Ein Umspritzteil ergibt demnach das Gehäuse, das auch den Ringkern aufnimmt. Im Schritt 1406 des Einsetzens wird der Ringkern in das Gehäuse eingesetzt und der Deckel wird beispielsweise anschließend eingesetzt. Im Schritt 1408 des Anordnens werden die Eingangsstromschienen und Ausgangsstromschienen unter Verwendung der Verbundschienen miteinander elektrisch verbunden. Wenn dagegen beispielsweise nur eine Wicklung realisiert ist, sind die Verbundschienen nicht notwendig, da durch die Verbundschienen der Strom um dem Ringkern zweimal gewickelt ist. Für beispielsweise einen zweistufigen EMV-Filter wird demnach ein Ringkern gespart.
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Weiterhin umfasst das Verfahren 1400 lediglich optional einen Schritt 1410 des Einbauens mindestens eines Kondensators.
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Bezugszeichen
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- 100
- Fahrzeug
- 102
- elektrischer Achsantrieb
- 104
- elektrische Maschine
- 106
- Getriebeeinrichtung
- 108
- Stromrichter
- 110
- Energieversorgungseinrichtung
- 112
- Filtervorrichtung
- 114
- Kondensator
- 116
- Mehrzahl von Schaltern
- 118
- elektrische Leitungen
- 200
- erste Stromschieneneinheit
- 202
- zweite Stromschieneneinheit
- 204
- erster Eingangsabschnitt
- 206
- erster Ausgangsabschnitt
- 208
- zweiter Eingangsabschnitt
- 210
- zweiter Ausgangsabschnitt
- 212
- erste Eingangsstromschiene
- 214
- erster Ringabschnitt
- 216
- erste Ausgangsstromschiene
- 218
- erster Gegenringabschnitt
- 220
- zweite Eingangsstromschiene
- 222
- zweiter Ringabschnitt
- 224
- zweite Ausgangsstromschiene
- 226
- zweiter Gegenringabschnitt
- 228
- Masseanschluss
- 229
- erste Kondensatorleitung
- 230
- Befestigungshülse
- 231
- zweite Kondensatorleitung
- 232
- dritte Kondensatorleitung
- 300
- Gehäuse
- 302
- Aufnahmebereich
- 304
- Koppelbereich
- 400
- nanokristalliner Ringkern
- 402
- erste Verbundschiene
- 404
- zweite Verbundschiene
- 500
- Deckel
- 502
- erste Durchgangsöffnung
- 504
- zweite Durchgangsöffnung
- 506
- Steuereinheit
- 508
- Kondensator
- 600
- erstes Fixierelement
- 602
- zweites Fixierelement
- 800
- Kondensatorbereich
- 1400
- Verfahren zum Herstellen einer Filtervorrichtung
- 1402
- Schritt des Bereitstellens
- 1404
- Schritt des Umspritzens
- 1406
- Schritt des Einsetzens
- 1408
- Schritt des Anordnens
- 1410
- Schritt des Einbauens
- 1412
- Schritt des Verbindens
