EP1573885A1 - Alternator in connection with a remotely-cooled rectifier - Google Patents

Alternator in connection with a remotely-cooled rectifier

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EP1573885A1
EP1573885A1 EP03773644A EP03773644A EP1573885A1 EP 1573885 A1 EP1573885 A1 EP 1573885A1 EP 03773644 A EP03773644 A EP 03773644A EP 03773644 A EP03773644 A EP 03773644A EP 1573885 A1 EP1573885 A1 EP 1573885A1
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EP
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rectifier
heat sink
fan
machine
housing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03773644A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Lutz Heidrich
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/11—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/115—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
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    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P2060/185—Heater for alternators or generators
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Definitions

  • the invention relates to a power generator for a direct current network having internal combustion engine with an externally mounted on the internal combustion engine alternator and a direct voltage network and the alternator electrically connecting rectifier, wherein the rectifier has at least two each associated with at least one diode heat sink formed as negative or positive pole are.
  • the rectifier assembly is provided here at the rear end side of the bearing plate, wherein the plus or minus heatsink with the plus and minus diodes are sandwiched with the insertion of an insulating plate connected to a circuit board.
  • the heat sink has a plurality of cooling holes for a cooling flow generated by the fan of the machine, which are at least partially provided with cooling fins.
  • the invention is based on the object
  • the object is achieved according to the invention in that at least the heat sink of the rectifier is structurally or spatially separated from the alternator, wherein the heat sink is provided in the region of a fan or the cooling body is associated with a fan. This ensures that the rectifier can be optimally cooled regardless of the given power class.
  • the space available on the internal combustion engine can be optimally utilized for the alternator.
  • the available on the alternator cooling capacity for the alternator is available.
  • the fan can be an existing radiator fan or an additional external fan.
  • the rectifier is associated with a controller, wherein the controller between the heat sink and the alternator is arranged on a frame part or frame longitudinal member of the internal combustion engine.
  • the controller is provided with a separate electrical coupling so that it does not have to be located directly on the rectifier or on the alternator.
  • the ventilator designed as a cooling fan has a speed dependent on the DC voltage, wherein when the DC voltage drops below a critical value U m i n the cooling fan generates a speed increase.
  • a sufficient cooling capacity of the radiator fan for the rectifier is ensured at electrical overloading of the alternator and the resulting voltage drop.
  • the control of the hydrostatically formed radiator fan is carried out via a bypass proportional valve.
  • the other control parameters are the charge air and the coolant temperature of the internal combustion engine.
  • the parameters are from a Motor control output as voltage partial value of vehicle electrical system voltage.
  • the vehicle electrical system voltage thus represents an indirect control parameter for the fan control.
  • the heat sink is arranged on at least one spacer sleeve on the rectifier housing formed of plastic, wherein the spacer sleeve is designed as a voltage tap for the DC voltage network.
  • the heat sink is connected to the rectifier housing by means of plastic screws. The mechanical attachment of the heat sink is thus optimally coupled with the electrical insulation, since the diodes are mechanically and electrically coupled to the respective heat sink.
  • the rectifier housing is arranged in or with respect to the flow direction of the cooling air in the region of a radiator fan, wherein the fan housing or the radiator fan associated first side is open and the opposite second side has a plurality of ventilation openings for cooling air.
  • the open first side is secured against access or damage by the radiator fan.
  • the second side and the edge area of the rectifier housing is freely accessible and provided with ventilation openings or ventilation slots to ensure convection.
  • the ventilation slots are in this case aligned according to the cooling ribs or have with respect to the flow direction of the cooling air on a similar projection image, so that an optimal convection or flow of cooling air between the cooling fins and out of the rectifier housing is guaranteed.
  • a cable duct is provided between the rectifier, the controller and / or the alternator, the cable duct at least partially formed as an electromagnetic shield.
  • the relatively large alternating current in the electrical connecting line between the rectifier and the alternator generates a non-critical AC field, which leads to the emission of an electromagnetic field. An additional shield is therefore not necessary.
  • the heat sink has a plurality of cooling fins which are connected to each other at least on one side and / or attached to a rectifier housing and formed open in the direction of the perpendicular down. Due to the open training, the steady accumulation of dirt can be prevented as it falls down.
  • the common connection on the upper side serves for a common cooling and on the other hand, the common potential formation as plus or minus pole.
  • the rectifier has a power between 2.5 kW and 3.6 kW and is formed from at least 12 diodes, wherein at least two diodes are connected in parallel.
  • alternator is fastened together with another unit to the internal combustion engine and having a common drive with this.
  • alternator is fastened together with another unit to the internal combustion engine and having a common drive with this.
  • the heat sink of the rectifier receiving the diodes spatially or structurally separate from the AC machine in the flow direction of the cooling air of a cooling fan designed as a fan, in whose immediate vicinity, is arranged, wherein the heat sink receiving rectifier housing has a plurality of ventilation openings and the regulator of the rectifier is arranged spatially or structurally separate between the rectifier housing and the alternator.
  • the diodes are in this case designed as press-fit rectifier diodes which are connected via a press fit directly to the heat sink formed as a plus or minus pole.
  • Fig. 1 is a rear perspective view of the rectifier with
  • FIG. 2 is a partial view of the mounted rectifier in
  • FIG. 3 is a perspective view of the
  • a rectifier housing 7 according to FIG. 1 serves to receive a first heat sink 4.1 and a second heat sink 4.2.
  • the heat sink 4.1, 4.2 are each equipped with two diodes 3.1, 3.2, which cause a total rectification of the pending AC voltage.
  • two diodes 3.1, 3.2 are electrically connected via a busbar 11, wherein the different busbars 11 are also electrically connected via three current bridges 10.1 to 10.3.
  • the current bridges 10.1 to 10.3 are each attached to the rectifier housing 7 via a retaining screw 12 serving as a power connection.
  • the heat sink 4.1, 4.2 have a plurality of cooling fins 5.1, which are connected according to Figure 1 at its upper, the diodes 3.1, 3.2 receiving end and downwardly lamellar.
  • the fins are open at their lower end.
  • the heat sink 4.1, 4.2 are mechanically connected to the rectifier housing 7 via a plurality of plastic screws 9.1 to 9.6.
  • the rectifier housing 7 is designed to be open on a first side 7.1 oriented here in front, this open first side 7.1 according to FIG. 2 facing a radiator fan housing 6.1 or a radiator fan 6 when installed.
  • a second side 7.2 shown on the back according to FIG. 1 has a plurality of ventilation openings 7.3.
  • the ventilation openings 7.3 are here slot-shaped, arranged parallel to each other.
  • the ventilation openings 7.3 have a cooling ribs 5.1 adapted, as shown in Figure 1 almost vertical orientation.
  • the rectifier housing 7 on its the plastic screws 9.1 to 9.6 opposite bottom on furtherde ⁇ Anlagenen.
  • the rectifier housing 7 is screwed with its first side 7.1 against the radiator fan housing 6.1.
  • the rectifier housing 7 is in this case arranged with respect to the cooling air flow direction behind the radiator fan 6, so that the cooling air passing through the radiator fan 6 passes through the rectifier housing 7 and thus through the lamellar heat sink 4.1, 4.2.
  • the current bridges 10.1 - 10.3 and the retaining screws 7.3 are connected via the electrical connection cable 8.1 with the alternator.
  • the controller 2.1 is electrically connected via a cable, not shown, directly to the arranged on the internal combustion engine alternator.
  • the heatsinks 4.1, 4.2 and the plus and the negative pole electrically connected to the DC voltage network of the internal combustion engine.
  • the radiator fan 6 is in this case attached directly to the frame side member 13 in the region of a hydrostatically driven coolant radiator (not shown).
  • the cables 8.1 between a rectifier 2 and the plus and minus poles and the alternator, not shown, are arranged at least partially in a cable channel 8.
  • the cable channel 8 forms an electromagnetic shielding of the cable 8.1.
  • the rectifier housing 7 is designed to be part-circular or kidney-shaped in accordance with the circular shape of the radiator fan 6.
  • the rectifier housing 7 has, in addition to the ventilation openings 7.3 on the second side 7.2 additional ventilation openings on the outer side surface 7.4.
  • the rectifier housing 7 forms a separate housing chamber for each heat sink 4.1, 4.2, so that both heat sinks 4.1, 4.2, which form the plus or minus pole, are electrically isolated or insulated.
  • the alternator is attached to the internal combustion engine via a cast combination carrier, not shown, together with a hydraulic pump for a hydrostatic fan.

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Abstract

The invention relates to a rectifier (2), provided for an alternator on an internal combustion engine, with two cooling bodies (4.1, 4.2) housing several diodes (3.1, 3.2) each. The cooling bodies (4.1, 4.2) of the rectifier (2) are physically separate from the alternating current generator and, with regard to the direction of flow of the cooling air, are arranged either before or after a fan (6) embodied as a cooling fan. The regulator (2.1) for the rectifier (2) is also arranged physically separately, between the rectifier housing (7) and the alternating current generator.

Description

Lichtmaschine in Verbindung mit fremdgekühltem Gleichrichter Alternator in conjunction with externally cooled rectifier
Die Erfindung bezieht sich auf eine einen Stromgenerator für ein Gleichspannungsnetz aufweisende Brennkraftmaschine mit einer extern an der Brennkraftmaschine angeordneten Wechselstrommaschine und einem das Gleichspannungsnetz und die Wechselstrommaschine elektrisch verbindenden Gleichrichter, wobei der Gleichrichter mindestens zwei jeweils mindestens einer Diode zugeordnete Kühlkörper aufweist, die als Minusoder Pluspol ausgebildet sind.The invention relates to a power generator for a direct current network having internal combustion engine with an externally mounted on the internal combustion engine alternator and a direct voltage network and the alternator electrically connecting rectifier, wherein the rectifier has at least two each associated with at least one diode heat sink formed as negative or positive pole are.
Es ist bereits eine elektrische Maschine bzw. ein Drehstromgenerator mit einer Gleichrichterbaueinheit aus der DE 197 05 228 AI bekannt. Die Gleichrichterbaueinheit ist hierbei an der hinteren Stirnseite des Lagerschildes vorgesehen, wobei die Plus- bzw. Minus-Kühlkörper mit den Plus- bzw. Minus-Dioden unter Einfügung einer Isolierplatte sandwichartig mit einer Schaltungsplatine verbunden sind. Der Kühlkörper weist mehrere Kühlöffnungen für einen vom Lüfter der Maschine erzeugten Kühlstrom auf, die zumindest teilweise mit Kühlrippen versehen sind.It is already an electric machine or an alternator with a rectifier unit from DE 197 05 228 AI known. The rectifier assembly is provided here at the rear end side of the bearing plate, wherein the plus or minus heatsink with the plus and minus diodes are sandwiched with the insertion of an insulating plate connected to a circuit board. The heat sink has a plurality of cooling holes for a cooling flow generated by the fan of the machine, which are at least partially provided with cooling fins.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eineThe invention is based on the object
Drehstrommaschine für eine Brennkraftmaschine derart auszubilden und anzuordnen, dass eine optimale Kühlung des Gleichrichters gewährleistet ist. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass zumindest der Kühlkörper des Gleichrichters baulich bzw. räumlich getrennt von der Wechselstrommaschine angeordnet ist, wobei der Kühlkörper im Bereich eines Lüfters vorgesehen ist bzw. dem Kühlkörper ein Lüfter zugeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass der Gleichrichter unabhängig von der gegebenen Leistungsklasse optimal gekühlt werden kann. Der an der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehende Bauraum kann für die Wechselstrommaschine optimal ausgenutzt werden. Zudem steht die an der Wechselstrommaschine vorhandene Kühlleistung für die Wechselstrommaschine zur Verfügung. Der Lüfter kann hierbei ein vorhandener Kühlerlüfter oder ein zusätzlicher Fremdlüfter sein.Three-phase machine for an internal combustion engine in such a form and arrange that optimal cooling of the rectifier is guaranteed. The object is achieved according to the invention in that at least the heat sink of the rectifier is structurally or spatially separated from the alternator, wherein the heat sink is provided in the region of a fan or the cooling body is associated with a fan. This ensures that the rectifier can be optimally cooled regardless of the given power class. The space available on the internal combustion engine can be optimally utilized for the alternator. In addition, the available on the alternator cooling capacity for the alternator is available. The fan can be an existing radiator fan or an additional external fan.
Hierzu ist es vorteilhaft, dass dem Gleichrichter ein Regler zugeordnet ist, wobei der Regler zwischen dem Kühlkörper und der Wechselstrommaschine an einem Rahmenteil bzw. Rahmenlängsträger der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Der Regler ist mit einer separaten elektrischen Ankopplung versehen, so dass dieser nicht unmittelbar am Gleichrichter oder an der Wechselstrommaschine angeordnet sein muss .For this purpose, it is advantageous that the rectifier is associated with a controller, wherein the controller between the heat sink and the alternator is arranged on a frame part or frame longitudinal member of the internal combustion engine. The controller is provided with a separate electrical coupling so that it does not have to be located directly on the rectifier or on the alternator.
Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass der als Kühlerlüfter ausgebildete Lüfter eine von der Gleichspannungsnetz-Spannung abhängige Drehzahl aufweist, wobei bei Abfall der Gleichspannungsnetz-Spannung unter einen kritischen Wert Umin der Kühlerlüfter einen Drehzahlanstieg generiert. Somit ist bei elektrischer Überbelastung der Wechselstrommaschine und dem daraus entstehenden Spannungsabfall eine ausreichende Kühlleistung des Kühlerlüfters für den Gleichrichter gewährleistet. Die Ansteuerung des hydrostatisch ausgebildeten Kühlerlüfters erfolgt dabei über ein Bypass-Proportionalventil . Die weiteren Steuerparameter sind die Ladeluft- und die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine. Die Parameter werden von einer Motorregelung als Spannungsteilwert der Bordnetzspannung ausgegeben. Die Bordnetzspannung stellt damit einen indirekten Steuerparameter für die Lüftersteuerung dar.An additional possibility is, according to a development, that the ventilator designed as a cooling fan has a speed dependent on the DC voltage, wherein when the DC voltage drops below a critical value U m i n the cooling fan generates a speed increase. Thus, a sufficient cooling capacity of the radiator fan for the rectifier is ensured at electrical overloading of the alternator and the resulting voltage drop. The control of the hydrostatically formed radiator fan is carried out via a bypass proportional valve. The other control parameters are the charge air and the coolant temperature of the internal combustion engine. The parameters are from a Motor control output as voltage partial value of vehicle electrical system voltage. The vehicle electrical system voltage thus represents an indirect control parameter for the fan control.
Ferner ist es vorteilhaft, dass der Kühlkörper über mindestens eine Distanzhülse an dem aus Kunststoff gebildeten Gleichrichtergehäuse angeordnet ist, wobei die Distanzhülse als Spannungsabgriff für das Gleichspannungsnetz ausgebildet ist. Der Kühlkörper ist mittels Kunststoffschrauben mit dem Gleichrichtergehäuse verbunden. Die mechanische Befestigung der Kühlkörper ist somit mit der elektrischen Isolation optimal gekoppelt, da die Dioden mechanisch und elektrisch mit dem jeweiligen Kühlkörper gekoppelt sind.Furthermore, it is advantageous that the heat sink is arranged on at least one spacer sleeve on the rectifier housing formed of plastic, wherein the spacer sleeve is designed as a voltage tap for the DC voltage network. The heat sink is connected to the rectifier housing by means of plastic screws. The mechanical attachment of the heat sink is thus optimally coupled with the electrical insulation, since the diodes are mechanically and electrically coupled to the respective heat sink.
Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass das Gleichrichtergehäuse in bzw. mit Bezug zur Strömungsrichtung der Kühlluft im Bereich eines Kühlerlüfters angeordnet ist, wobei die dem Lüftergehäuse bzw. dem Kühlerlüfter zugeordnete erste Seite offen ausgebildet ist und die gegenüberliegende zweite Seite mehrere Lüftungsöffnungen für Kühlluft aufweist. Die offene erste Seite wird durch den Kühlerlüfter gegen Zugriff oder Beschädigung gesichert . Die zweite Seite sowie der Randbereich des Gleichrichtergehäuses ist frei zugänglich und zur Gewährleistung von Konvektion mit Lüftungsöffnungen bzw. Lüftungsschlitzen versehen. Die Lüftungsschlitze sind hierbei entsprechend den Kühlrippen ausgerichtet bzw. weisen mit Bezug zur Strömungsrichtung der Kühlluft ein ähnliches Projektionsbild auf, so dass eine optimale Konvektion bzw. Strömung der Kühlluft zwischen den Kühlrippen und aus dem Gleichrichtergehäuse heraus gewährleistet ist.It is also advantageous for this purpose that the rectifier housing is arranged in or with respect to the flow direction of the cooling air in the region of a radiator fan, wherein the fan housing or the radiator fan associated first side is open and the opposite second side has a plurality of ventilation openings for cooling air. The open first side is secured against access or damage by the radiator fan. The second side and the edge area of the rectifier housing is freely accessible and provided with ventilation openings or ventilation slots to ensure convection. The ventilation slots are in this case aligned according to the cooling ribs or have with respect to the flow direction of the cooling air on a similar projection image, so that an optimal convection or flow of cooling air between the cooling fins and out of the rectifier housing is guaranteed.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass zwischen dem Gleichrichter, dem Regler und/oder der Wechselstrommaschine ein Kabelkanal vorgesehen ist, wobei der Kabelkanal zumindest teilweise als elektromagnetische Abschirmung ausgebildet ist. Der relativ große Wechselstrom in der elektrischen Verbindungsleitung zwischen dem Gleichrichter und der Wechselstrommaschine generiert ein nicht unkritisches Wechselspannungsfeld, das zur Abstrahlung eines elektromagnetischen Feldes führt. Eine zusätzliche Abschirmung ist somit nicht notwendig.According to a preferred embodiment of the solution according to the invention, it is finally provided that a cable duct is provided between the rectifier, the controller and / or the alternator, the cable duct at least partially formed as an electromagnetic shield. The relatively large alternating current in the electrical connecting line between the rectifier and the alternator generates a non-critical AC field, which leads to the emission of an electromagnetic field. An additional shield is therefore not necessary.
Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass der Kühlkörper mehrere Kühlrippen aufweist, die mindestens auf einer Seite miteinander verbunden und/oder an einem Gleichrichtergehäuse befestigt und in Richtung der Lotrechten nach unten hin offen ausgebildet sind. Durch die offene Ausbildung kann die stetige Ansammlung von Schmutz verhindert werden, da dieser nach unten herausfällt. Die gemeinsame Verbindung an der oberen Seite dient zum einen der gemeinsamen Kühlung und zum anderen der gemeinsamen Potentialbildung als Plus- bzw. Minuspol.Of particular importance for the present invention that the heat sink has a plurality of cooling fins which are connected to each other at least on one side and / or attached to a rectifier housing and formed open in the direction of the perpendicular down. Due to the open training, the steady accumulation of dirt can be prevented as it falls down. The common connection on the upper side serves for a common cooling and on the other hand, the common potential formation as plus or minus pole.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass der Gleichrichter eine Leistung zwischen 2,5 kW und 3,6 kW aufweist und aus mindestens 12 Dioden gebildet ist, wobei mindestens je zwei Dioden parallel geschaltet sind.In connection with the design and arrangement according to the invention, it is advantageous that the rectifier has a power between 2.5 kW and 3.6 kW and is formed from at least 12 diodes, wherein at least two diodes are connected in parallel.
Vorteilhaft ist es ferner, dass die Wechselstrommaschine zusammen mit einem weiteren Aggregat an der Brennkraftmaschine befestigt ist und mit diesem einen gemeinsamen Antrieb aufweist. Somit ist eine Neuentwicklung der Brennkraftmaschine bzw. deren Kurbelgehäuse nicht erforderlich.It is also advantageous that the alternator is fastened together with another unit to the internal combustion engine and having a common drive with this. Thus, a new development of the internal combustion engine or its crankcase is not required.
Außerdem ist es vorteilhaft, dass der die Dioden aufnehmende Kühlkörper des Gleichrichters räumlich bzw. baulich getrennt von der Wechselstrommaschine in Strömungsrichtung der Kühlluft eines als Kühlerlüfter ausgebildeten Lüfters, in dessen unmittelbarer Nähe, angeordnet ist, wobei das den Kühlkörper aufnehmende Gleichrichtergehäuse mehrere Lüftungsöffnungen aufweist und der Regler des Gleichrichters räumlich bzw. baulich getrennt zwischen dem Gleichrichtergehäuse und der Wechselstrommaschine angeordnet ist.Moreover, it is advantageous that the heat sink of the rectifier receiving the diodes spatially or structurally separate from the AC machine in the flow direction of the cooling air of a cooling fan designed as a fan, in whose immediate vicinity, is arranged, wherein the heat sink receiving rectifier housing has a plurality of ventilation openings and the regulator of the rectifier is arranged spatially or structurally separate between the rectifier housing and the alternator.
Die Dioden sind hierbei als Einpress-Gleichrichterdioden ausgebildet, die über einen Presssitz unmittelbar mit dem als Plus- bzw. Minuspol ausgebildeten Kühlkörper verbunden sind.The diodes are in this case designed as press-fit rectifier diodes which are connected via a press fit directly to the heat sink formed as a plus or minus pole.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and illustrated in the figures.
Dabei zeigt :Showing:
Fig. 1 eine perspektivische Rückansicht des Gleichrichters mitFig. 1 is a rear perspective view of the rectifier with
Kühlkörper und Diode; Fig. 2 eine Teildarstellung des montierten Gleichrichters imHeat sink and diode; Fig. 2 is a partial view of the mounted rectifier in
Bereich eines Kühlerlüfters; Fig. 3 eine perspektivische Darstellung desArea of a radiator fan; Fig. 3 is a perspective view of the
Gleichrichtergehäuses .Rectifier housing.
Ein Gleichrichtergehäuse 7 gemäß Figur 1 dient der Aufnahme eines ersten Kühlkörpers 4.1 und eines zweiten Kühlkörpers 4.2. Die Kühlkörper 4.1, 4.2 sind hierbei jeweils mit zwei Dioden 3.1, 3.2 bestückt, die insgesamt eine Gleichrichtung der anstehenden Wechselspannung bewirken. Hierbei sind jeweils zwei Dioden 3.1, 3.2 über eine Stromschiene 11 elektrisch verbunden, wobei die verschiedenen Stromschienen 11 über drei Strombrücken 10.1 bis 10.3 ebenfalls elektrisch verbunden sind. Die Strombrücken 10.1 bis 10.3 sind jeweils über eine als Stromanschluß dienende Halteschraube 12 am Gleichrichtergehäuse 7 befestigt. Die Kühlkörper 4.1, 4.2 weisen mehrere Kühlrippen 5.1 auf, die gemäß Figur 1 an ihrem oberen, die Dioden 3.1, 3.2 aufnehmenden Ende verbunden und nach unten hin lamellenförmig aufgebaut sind. Die Lamellen sind an ihrem unteren Ende offen ausgebildet. Die Kühlkörper 4.1, 4.2 sind über mehrere Kunststoffschrauben 9.1 bis 9.6 mit dem Gleichrichtergehäuse 7 mechanisch verbunden. Das Gleichrichtergehäuse 7 ist auf einer hier nach vorne ausgerichteten ersten Seite 7.1 offen ausgebildet, wobei diese offene erste Seite 7.1 gemäß Figur 2 im eingebauten Zustand einem Kühlerlüftergehäuse 6.1 bzw. einem Kühlerlüfter 6 zugewandt ist.A rectifier housing 7 according to FIG. 1 serves to receive a first heat sink 4.1 and a second heat sink 4.2. The heat sink 4.1, 4.2 are each equipped with two diodes 3.1, 3.2, which cause a total rectification of the pending AC voltage. Here, two diodes 3.1, 3.2 are electrically connected via a busbar 11, wherein the different busbars 11 are also electrically connected via three current bridges 10.1 to 10.3. The current bridges 10.1 to 10.3 are each attached to the rectifier housing 7 via a retaining screw 12 serving as a power connection. The heat sink 4.1, 4.2 have a plurality of cooling fins 5.1, which are connected according to Figure 1 at its upper, the diodes 3.1, 3.2 receiving end and downwardly lamellar. The fins are open at their lower end. The heat sink 4.1, 4.2 are mechanically connected to the rectifier housing 7 via a plurality of plastic screws 9.1 to 9.6. The rectifier housing 7 is designed to be open on a first side 7.1 oriented here in front, this open first side 7.1 according to FIG. 2 facing a radiator fan housing 6.1 or a radiator fan 6 when installed.
Eine gemäß Figur 1 rückseitig dargestellte zweite Seite 7.2 weist mehrere Lüftungsöffnungen 7.3 auf. Die Lüftungsöffnungen 7.3 sind hierbei schlitzförmig, parallel zueinander angeordnet. Die Lüftungsöffnungen 7.3 weisen eine den Kühlrippen 5.1 angepasste, gemäß Figur 1 nahezu vertikale Ausrichtung auf. Zusätzlich weist das Gleichrichtergehäuse 7 auf seiner den Kunststoffschrauben 9.1 bis 9.6 gegenüberliegenden Unterseite weitere Kühlδffnungen auf.A second side 7.2 shown on the back according to FIG. 1 has a plurality of ventilation openings 7.3. The ventilation openings 7.3 are here slot-shaped, arranged parallel to each other. The ventilation openings 7.3 have a cooling ribs 5.1 adapted, as shown in Figure 1 almost vertical orientation. In addition, the rectifier housing 7 on its the plastic screws 9.1 to 9.6 opposite bottom on further Kühlδffnungen.
Gemäß Figur 2 ist das Gleichrichtergehäuse 7 mit seiner ersten Seite 7.1 gegen das Kühlerlüftergehäuse 6.1 verschraubt . Das Gleichrichtergehäuse 7 ist hierbei mit Bezug zur Kühlluftströmungsrichtung hinter dem Kühlerlüfter 6 angeordnet, so dass die durch den Kühlerlüfter 6 durchtretende Kühlluft durch das Gleichrichtergehäuse 7 und damit durch die lamellenartigen Kühlkörper 4.1, 4.2 tritt.According to Figure 2, the rectifier housing 7 is screwed with its first side 7.1 against the radiator fan housing 6.1. The rectifier housing 7 is in this case arranged with respect to the cooling air flow direction behind the radiator fan 6, so that the cooling air passing through the radiator fan 6 passes through the rectifier housing 7 and thus through the lamellar heat sink 4.1, 4.2.
Die Strombrücken 10.1 - 10.3 und die Halteschrauben 7.3 sind über das elektrische Verbindungskabel 8.1 mit der Wechselstrommaschine verbunden. Der Regler 2.1 ist über ein nicht dargestelltes Kabel unmittelbar mit der an der Brennkraftmaschine angeordneten Wechselstrommaschine elektrisch verbunden. Zudem sind die Kühlkörper 4.1, 4.2 bzw. der Plus- und der Minuspol mit dem Gleichspannungsnetz der Brennkraftmaschine elektrisch verbunden.The current bridges 10.1 - 10.3 and the retaining screws 7.3 are connected via the electrical connection cable 8.1 with the alternator. The controller 2.1 is electrically connected via a cable, not shown, directly to the arranged on the internal combustion engine alternator. In addition, the heatsinks 4.1, 4.2 and the plus and the negative pole electrically connected to the DC voltage network of the internal combustion engine.
Der Kühlerlüfter 6 ist hierbei unmittelbar im Bereich eines nicht dargestellten hydrostatisch angetriebenen Kühlmittelkühlers am Rahmenlängsträger 13 befestigt . Die Kabel 8.1 zwischen einem Gleichrichter 2 bzw. dem Plus- und Minuspol und der nicht dargestellten Wechselstrommaschine sind zumindest teilweise in einem Kabelkanal 8 angeordnet. Der Kabelkanal 8 bildet hierbei eine elektromagnetische Abschirmung der Kabel 8.1.The radiator fan 6 is in this case attached directly to the frame side member 13 in the region of a hydrostatically driven coolant radiator (not shown). The cables 8.1 between a rectifier 2 and the plus and minus poles and the alternator, not shown, are arranged at least partially in a cable channel 8. The cable channel 8 forms an electromagnetic shielding of the cable 8.1.
Gemäß Figur 3 ist das Gleichrichtergehäuse 7 entsprechend der Kreisform des Kühlerlüfters 6 teilkreis- bzw. nierenförmig ausgebildet. Das Gleichrichtergehäuse 7 weist neben den Lüftungsöffnungen 7.3 auf der zweiten Seite 7.2 zusätzliche Lüftungsöffnungen auf der äußeren Seitenfläche 7.4 auf.According to FIG. 3, the rectifier housing 7 is designed to be part-circular or kidney-shaped in accordance with the circular shape of the radiator fan 6. The rectifier housing 7 has, in addition to the ventilation openings 7.3 on the second side 7.2 additional ventilation openings on the outer side surface 7.4.
Das Gleichrichtergehäuse 7 bildet hierbei für jeden Kühlkörper 4.1, 4.2 eine eigene Gehausekämmer, so dass beide Kühlkörper 4.1, 4.2, die den Plus- bzw. Minuspol bilden, elektrisch getrennt bzw. isoliert sind.In this case, the rectifier housing 7 forms a separate housing chamber for each heat sink 4.1, 4.2, so that both heat sinks 4.1, 4.2, which form the plus or minus pole, are electrically isolated or insulated.
Die Wechselstrommaschine ist über einen nicht dargestellten Gusskombiträger zusammen mit einer Hydraulikpumpe für einen hydrostatischen Lüfter an der Brennkraftmaschine befestigt. Die Riemenscheibe der Wechselstrommaschine weist hierbei einen Wirkdurchmesser von 81 mm auf, so dass ein Übersetzungsverhältnis i zwischen der Brennkraftmaschine und der Wechselstrommaschine von etwa i=0,34 gegeben ist. BezugszeichenlisteThe alternator is attached to the internal combustion engine via a cast combination carrier, not shown, together with a hydraulic pump for a hydrostatic fan. The pulley of the alternator in this case has an effective diameter of 81 mm, so that a transmission ratio i between the engine and the alternator of about i = 0.34 is given. LIST OF REFERENCE NUMBERS
2 Gleichrichter2 rectifiers
2.1 Regler2.1 controller
3.1 Diode3.1 diode
3.2 Diode3.2 diode
4.1 erster Kühlkörper, Kühlkörper4.1 first heat sink, heat sink
4.2 zweiter Kühlkörper, Kühlkörper4.2 second heat sink, heat sink
5.1 Kühlrippe5.1 Cooling fin
6 Kühlerlüfter6 radiator fans
6.1 Kühlerlüftergehäuse6.1 Radiator fan housing
7 Gleichrichtergehäuse7 rectifier housing
7.1 erste Seite7.1 first page
7.2 zweite Seite7.2 second page
7.3 Lüftungsöffnung7.3 Ventilation opening
7.4 Seitenfläche7.4 side surface
8 Kabelkanal8 cable channel
8.1 Kabel8.1 cables
8.2 Kabel8.2 cables
9.1 Kunststoffschraube9.1 plastic screw
9.2 Kunststoffschraube9.2 plastic screw
9.3 Kunststo fschraube9.3 plastic screw
9.4 Kunststo fschraube9.4 plastic screw
9.5 Kunststoffschraube9.5 plastic screw
9.6 Kunststoffschraube9.6 plastic screw
10.1 Strombrücke10.1 Current bridge
10.2 Strombrücke10.2 Current bridge
10.3 Strombrücke10.3 Current bridge
11 Stromschiene11 busbar
12 Halteschrauben12 retaining screws
12' Halteschrauben12 'retaining screws
12' ' Halteschrauben12 '' retaining screws
13 Rahmenteil, Rahmenlängsträger 13 frame part, frame side member

Claims

Patentansprüche Claims
Stromgenerator für eine ein Gleichspannungsnetz aufweisende Brennkraftmaschine mit einer extern an der Brennkraftmaschine angeordneten Wechselstrommaschine und einem das Gleichspannungsnetz und die Wechselstrommaschine elektrisch verbindenden Gleichrichter (2) , wobei der Gleichrichter (2) mindestens zwei jeweils mindestens einer Diode (3.1) zugeordnete Kühlkörper (4.1) aufweist, die als Minus- oder Pluspol ausgebildet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zumindest der Kühlkörper (4.1) des Gleichrichters (2) baulich getrennt von der Wechselstrommaschine angeordnet ist, wobei dem Kühlkörper (4.1) ein Lüfter (6) zugeordnet ist .Current generator for an internal combustion engine having a DC voltage network with an AC machine arranged externally on the internal combustion engine and a rectifier (2) electrically connecting the DC voltage network and the AC machine, the rectifier (2) having at least two heat sinks (4.1) each assigned to at least one diode (3.1) , which are designed as negative or positive pole, characterized in that at least the heat sink (4.1) of the rectifier (2) is structurally separate from the AC machine, the heat sink (4.1) being assigned a fan (6).
Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dem Gleichrichter (2) ein Regler (2.1) zugeordnet ist, wobei der Regler (2.1) zwischen dem Kühlkörper (4.1) und der Wechselstrommaschine an einem Rahmenteil (13) derDevice according to claim 1, so that a regulator (2.1) is associated with the rectifier (2), the regulator (2.1) between the heat sink (4.1) and the alternating current machine on a frame part (13)
Brennkraftmaschine angeordnet ist .Internal combustion engine is arranged.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der als Kühlerlüfter ausgebildete Lüfter (6) eine von der Gleichspannungsnetz-Spannung abhängige Drehzahl aufweist, wobei bei Abfall der Gleichspannungsnetz-Spannung unter einen kritischen Wert Umιn der Kühlerlüfter (6) einenApparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the fan (6) designed as a cooling fan has a speed which is dependent on the DC voltage, wherein if the DC voltage drops below a critical value U m ι n of the cooling fan (6)
Drehzahlanstieg generiert. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kühlkörper (4.1) über mindestens eine Distanzhülse an einem aus Kunststoff gebildeten Gleichrichtergehäuse (7) angeordnet ist, wobei die Distanzhülse als Spannungsabgriff für das Gleichspannungsnetz ausgebildet und über mindestens eine Kunststoffschraube (9.1) mit dem Gleichrichtergehäuse (7) verbunden ist.Speed increase generated. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (4.1) is arranged via at least one spacer sleeve on a rectifier housing (7) made of plastic, the spacer sleeve being designed as a voltage tap for the DC voltage network and with at least one plastic screw (9.1) Rectifier housing (7) is connected.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Gleichrichtergehäuse (7) in Strδmungsrichtung der Kühlluft im Bereich eines Kühlerlüfters (6) angeordnet ist, wobei zumindest eine dem Kühlerlüfter (6) zugeordnete erste Seite (7.1) offen ausgebildet ist und eine gegenüberliegende zweite Seite (7.2) zumindest mehrere Lüftungsöffnungen (7.3) für Kühlluft aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rectifier housing (7) is arranged in the flow direction of the cooling air in the region of a radiator fan (6), at least one first side (7.1) associated with the radiator fan (6) being open and an opposite second side Side (7.2) has at least several ventilation openings (7.3) for cooling air.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem Gleichrichter (2) und/oder dem Regler (2.1) und/oder der Wechselstrommaschine ein Kabelkanal (8) vorgesehen ist, wobei der Kabelkanal (8) zumindest teilweise als elektromagnetische Abschirmung ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that a cable duct (8) is provided between the rectifier (2) and / or the controller (2.1) and / or the AC machine, the cable duct (8) being at least partially designed as an electromagnetic shield .
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kühlkörper (4.1) mehrere Kühlrippen (5.1) aufweist, die mindestens auf einer Seite miteinander verbunden und/oder an einem Gleichrichtergehäuse (7) des Gleichrichters (2) befestigt und in Richtung der Lotrechten nach unten hin offen ausgebildet sind. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (4.1) has a plurality of cooling fins (5.1) which are connected to one another on at least one side and / or fastened to a rectifier housing (7) of the rectifier (2) and in the direction of the vertical are open at the bottom.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Gleichrichter (2) eine Leistung zwischen 2,5 kW und 3,6 kW aufweist und aus mindestens 12 Dioden (3.1, 3.2) gebildet ist, wobei jeweils mindestens zwei Dioden (3.1, 3.2) parallel geschaltet sind.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rectifier (2) has a power between 2.5 kW and 3.6 kW and is formed from at least 12 diodes (3.1, 3.2), with at least two diodes (3.1 , 3.2) are connected in parallel.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Wechselstrommaschine zusammen mit einem weiteren Aggregat an der Brennkraftmaschine befestigt ist und mit diesem einen gemeinsamen Antrieb aufweist.9. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the AC machine is attached together with another unit to the internal combustion engine and has a common drive with this.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der die Dioden (3.1, 3.2) aufnehmende Kühlkörper (4.1) des Gleichrichters (2) baulich getrennt von der Wechselstrommaschine mit Bezug zur Strömungsrichtung der Kühlluft vor und/oder hinter dem Lüfter (6) angeordnet ist, wobei das den Kühlkörper (4.1) aufnehmende Gleichrichtergehäuse (7) mehrere Lüftungsöffnungen (7.3) aufweist und der Regler (2.1) des Gleichrichters (2) baulich getrennt zwischen dem Gleichrichtergehäuse (7) und der Wechselstrommaschine angeordnet ist. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heat sink (4.1) receiving the diodes (3.1, 3.2) of the rectifier (2) is structurally separate from the AC machine with respect to the flow direction of the cooling air in front of and / or behind the fan (6 ) is arranged, the rectifier housing (7) receiving the heat sink (4.1) having a plurality of ventilation openings (7.3) and the regulator (2.1) of the rectifier (2) being structurally separate between the rectifier housing (7) and the AC machine.
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