KR20230166913A - 구동 유닛 - Google Patents

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KR20230166913A
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KR1020230066689A
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슈테판 왹슬렌
지몬 퀴블러
Original Assignee
독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

구동 유닛(20)은 전기 모터(30) 및 냉각 시스템(50)을 포함하고, 상기 전기 모터(30)는 고정자 조립체(32) 및 회전자 조립체(34)를 포함하고, 상기 고정자 조립체(32)는 고정자 하우징(40), 슬롯(37)을 갖는 고정자 코어(36), 및 권선 조립체(38)를 포함하고, 상기 권선 조립체(38)는 상기 슬롯(37)을 통해 연장되고, 상기 고정자 하우징(40)은 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)를 포함하고, 상기 슬롯(37)은 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)에 유체 연결되고, 상기 냉각 시스템(50)은, 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)에 연결된 제1 냉각 회로(51)를 포함하고, 상기 제1 냉각 회로(51)는 보상 탱크 조립체(60)를 포함하고, 상기 보상 탱크 조립체(60)는 보상 탱크(62), 적어도 하나의 보상 탱크 유입구(65), 하나의 보상 탱크 유출구(66) 및 압력 균등화 조립체(64)를 포함하고, 상기 보상 탱크(62)는 적어도 하나의 보상 탱크 유입구(65) 및 보상 탱크 유출구(66)를 통해 제1 냉각 회로(51)에 연결되고, 상기 압력 균등화 조립체(64)는, 보상 탱크(62)와 구동 유닛(20)의 외부 환경(61) 사이의 압력 균등화를 적어도 부분적으로 구현하기 위해, 상기 보상 탱크(62)와 상기 외부 환경(61) 사이의 유체 연결을 적어도 일시적으로 가능하게 하도록 구성된다.

Description

구동 유닛{DRIVE UNIT}
본 발명은 구동 유닛 및 전기 차량에 관한 것이다.
DE 10 2013 019 687 B3호는 오일 회로 및 수냉 회로를 포함하는 하이브리드 차량용 냉각 시스템을 개시한다.
EP 3 184 336 A1호는, 전기 모터, 인버터 및 변속기를 가지며, 인버터와 전기 모터가 제1 오일 회로에 의해 냉각되는 전기 차량용 냉각 시스템을 개시한다.
WO 2019 / 182 622 A1호는 글리콜-물 냉각 회로 및 오일 회로를 포함하는 전기 자동차용 냉각 시스템을 개시한다.
DE 10 2005 032 633 A1호는 전기기계 부품 및 변속기 오일에 의해 냉각되는 변속기를 위한 냉각 시스템을 개시한다.
따라서, 본 발명의 과제는 새로운 구동 유닛 및 새로운 전기 차량을 제공하는 것이다.
상기 과제는 독립 청구항의 대상에 의해 해결된다.
전기 차량용 구동 유닛은 구동용 전기 모터 및 냉각 시스템을 포함하고, 상기 전기 모터는 고정자 조립체 및 회전자 조립체를 포함하고, 상기 고정자 조립체는 고정자 하우징, 슬롯을 갖는 고정자 코어, 및 권선 조립체를 포함하고, 상기 권선 조립체는 상기 슬롯을 통해 연장되고, 상기 고정자 하우징은 고정자 하우징 유입구 및 고정자 하우징 유출구를 포함하고, 상기 슬롯은 상기 고정자 하우징 유입구 및 상기 고정자 하우징 유출구에 유체 연결되고, 상기 냉각 시스템은, 권선 조립체의 직접 냉각을 가능하게 하도록 고정자 하우징 유입구 및 고정자 하우징 유출구에 연결된 제1 냉각 회로를 포함하고, 상기 제1 냉각 회로는 보상 탱크 조립체를 포함하고, 상기 보상 탱크 조립체는 보상 탱크, 적어도 하나의 보상 탱크 유입구, 적어도 하나의 보상 탱크 유출구, 및 압력 균등화 조립체를 포함하고, 상기 보상 탱크는 적어도 하나의 보상 탱크 유입구 및 보상 탱크 유출구를 통해 제1 냉각 회로에 연결되고, 상기 압력 균등화 조립체는, 적어도 부분적으로 보상 탱크와 구동 유닛의 외부 환경 사이의 압력 균등화를 구현하기 위해, 외부 환경과 보상 탱크 사이의 유체 연결을 적어도 일시적으로 가능하게 하도록 구성된다. 압력 균등화 조립체의 제공은 제1 냉각 회로에서 발생하는 압력의 제한을 가능케 하며, 냉각 회로의 요소들은 더 낮은 최대 압력용으로 설계될 수 있고, 따라서 더 용이하게 더 비용 효율적으로도 설계될 수 있다. 이를 개방 또는 부분 개방 냉각 회로라고 지칭할 수 있다.
한 바람직한 실시예에 따라, 고정자 조립체는 외부 고정자 조립체로서 구성되고, 회전자 조립체는 내부 회전자 조립체로 구성된다. 이 경우, 특히 유리하게는 직접 냉각이 가능하다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 압력 균등화 조립체는 보상 탱크와 외부 환경 사이의 압력차에 따라 압력 균등화를 구현하도록 구성된다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 제1 냉각 회로는 제1 냉각제를 포함한다. 냉각제는 양호한 냉각을 가능케 하며, 바람직하게는 유체, 특히 액체 유체이다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 제1 냉각제는 유전체 냉각제이다. 유전체 냉각제는 권선 조립체를 냉각하는 데 특히 적합하며, 유전체 냉각제의 온도 의존적 부피 팽창으로 인해 보상 탱크 조립체가 특히 유리하다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 압력 균등화 조립체는 제1 필터 장치를 포함하며, 상기 제1 필터 장치는 외부 환경으로의 냉각제의 방출을 감소시키도록 구성된다. 이는 전체 구동 유닛의 환경 친화성을 개선한다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 제1 필터 장치는 활성 탄소 필터를 포함한다. 활성 탄소 필터는, 냉각제를 정체시키고 공기만 통과할 수 있게 하는 데 특히 적합하다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 압력 균등화 조립체는, 보상 탱크 내에 과압이 있는 경우 적어도 부분적으로 압력 균등화를 구현하기 위해, 보상 탱크 내의 압력이 외부 환경의 압력보다 적어도 하나의 미리 정해진 제1 값만큼 더 클 때 비전도 상태에서 전도 상태로 전환되도록 구성된 제1 밸브를 포함한다. 즉, 제1 값의 압력차가 있어야 하며, 제1 값은 0이 아니다. 바람직하게는, 압력차의 절대값이 미리 정해진 또 다른 값을 하회하면 제1 밸브는 다시 닫힌다. 달리 표현하면, 제1 밸브는 압력 균등화가 실시되었거나 압력 균등화를 통해 압력차가 미리 정해진 임계치 아래로 떨어질 때 전도 상태로부터 비전도 상태로 전환된다. 비전도 상태와 전도 상태 간의 전환은 히스테리시스를 수반해서 또는 히스테리시스 없이 수행될 수 있다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 제1 밸브는 제1 스프링을 포함하고, 상기 미리 정해진 제1 값은 제1 스프링의 스프링 힘에 의해 영향을 받는다. 이는 릴리프 밸브의 간단한 구성을 허용한다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 압력 균등화 조립체는, 보상 탱크 내에 부압이 있는 경우 적어도 부분적으로 압력 균등화를 구현하기 위해, 외부 환경의 압력이 보상 탱크 내의 압력보다 적어도 하나의 미리 정해진 제2 값만큼 더 높을 때 전도 상태에서 비전도 상태로 전환되도록 구성된 제2 밸브를 포함한다. 따라서, 0이 아닌 제2 값과 상응하는 압력차에서 압력 균등화가 실시되나 바람직하게는 압력차가 0이 되지 않는다. 바람직하게는, 압력차의 절대값이 또 다른 미리 정해진 값을 하회할 때 제2 밸브는 다시 닫힌다. 달리 표현하면, 압력 균등화가 실시되었거나 압력 균등화를 통해 압력차가 미리 정해진 임계치 아래로 떨어질 때, 제2 밸브는 전도 상태로부터 비전도 상태로 전환된다. 비전도 상태와 전도 상태 간의 전환은 히스테리시스를 수반해서 또는 히스테리시스 없이 수행될 수 있다. 제1 밸브 및 제2 밸브는 독립된 밸브로서 또는 두 가지 기능을 모두 가능케 하는 공통 밸브로 구성될 수 있다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 제2 밸브는 제2 스프링을 포함하고, 미리 정해진 제2 값은 제2 스프링의 스프링 힘에 의해 영향을 받는다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 압력 균등화 조립체는 제습 장치를 포함하고, 상기 제습 장치는 외부 환경으로부터 보상 탱크 내로 유입되는 공기의 제습을 수행하도록 구성된다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 압력 균등화 조립체는 제2 필터 장치를 포함하고, 상기 제2 필터 장치는 외부 환경으로부터 보상 탱크 내로 유입되는 공기에 의한 오염물의 유입을 감소시키거나 방지하도록 구성된다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 구동 유닛은 제2 냉각 회로 및 펌핑 장치를 포함하고, 상기 펌핑 장치는 제1 펌프 및 제2 펌프를 포함하며, 상기 제1 펌프는 제1 냉각 회로에서 제1 냉각제를 이송하도록 구성되고, 상기 제2 펌프는 제2 냉각 회로에서 제2 냉각제를 이송하도록 구성되며, 제1 냉각제와 제2 냉각제는 상이하다. 상이한 냉각제의 제공은 상이한 장치의 최적화된 냉각을 가능케 한다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 펌핑 장치는 하나의 공통 펌프 구동부에 의해, 예를 들어 이러한 목적으로 제공된 추가 전기 모터에 의해 제1 펌프 및 제2 펌프를 구동하도록 구성된다.
한 바람직한 실시예에 따르면, 구동 유닛은 제3 냉각 회로를 포함하며, 제1 냉각 회로는 제1 열 교환기를 포함하고 제2 냉각 회로는 제2 열 교환기를 포함하며, 제3 냉각 회로는 제1 열 교환기 및 제2 열 교환기를 냉각하도록 구성된다. 이러한 다목적 이용으로 전반적인 개념이 개선되고 전체 중량이 감소할 수 있다.
전기 자동차는 그러한 구동 유닛을 포함한다. 이 구동 유닛은 특히 차량에 매우 적합한데, 이는 전체 구동 유닛의 안전성이 비교적 높기 때문이다.
본 발명의 추가 세부사항 및 바람직한 개선 사항은, 이하에 기술되고 도면들에 도시된 실시예들과 종속 청구항들에 명시되며, 실시예들은 어떠한 방식으로도 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 전술한 특징들 및 하기에 추가로 설명될 특징들은 여기에 각각 명시된 조합뿐만 아니라 다른 방식으로 조합된 형태로 또는 단독으로도 본 발명의 범주 내에서 적용될 수 있다.
도 1은 전기 모터의 개략적 종단면도이다.
도 2는 도 1의 전기 모터의 고정자 조립체의 개략적 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 전기 모터 및 보상 탱크를 갖는 냉각 시스템의 개략도이다.
도 4는 도 3의 보상 탱크이다.
도 5는 압력차를 설명하는 다이어그램이다.
하기에서 동일하거나 동일한 효과를 갖는 부품에는 동일한 참조 부호가 부여되며, 일반적으로 한 번만 설명된다. 설명은 불필요한 반복을 피하기 위해 도면에 걸쳐 서로에 기반한다.
도 1은 전기 차량(10)의 구동을 위한 전기 모터(30)를 도시한다. 이러한 전기 모터(30)는 구동 모터라고도 하며, 바람직하게는 추가로 제너레이터로도 작동될 수 있다.
전기 모터(30)는 고정자 조립체(32) 및 회전자 조립체(34)를 갖는다. 고정자 조립체(32)는 고정자 하우징(40), 캔(can)(39), 고정자 코어(36) 및 권선 조립체(38)를 갖는다.
고정자 코어(36)는 통상적으로 적층 코어(laminated core)로 구성된다.
본 도면에서는 권선 조립체(38) 중에서 고정자 코어(36)의 양쪽 축방향 측에 있는 권선 헤드만 볼 수 있다.
고정자 하우징(40)은 전기 모터(30)를 냉각제 회로에 연결할 수 있는 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)를 갖는다. 냉각제(99)가 개략적으로 도시되어 있다.
도 2는 도 1의 라인 II-II를 따른, 도 1의 전기 모터(30)의 횡단면도를 도시한다.
고정자 코어(36)는, 권선 조립체(38)가 통과하여 연장되는 슬롯(37)을 가지며, 상기 권선 조립체는 슬롯(37) 내에 개략적으로 표시되어 있다. 바람직하게 내부 회전자(34)(도 1 참조)에 대한 밀봉을 제공하기 위해 고정자 코어(36)의 반경 방향 내측에 캔(39)이 제공된다. 슬롯(37)은 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42) 모두와 유체 연결된다. 그로 인해 도 1의 냉각제(99)가 슬롯(37)을 통해 흐르고 권선 조립체(38)를 잘 냉각시킬 수 있다. 이를 권선 조립체(38)의 직접 냉각이라고도 한다. 냉각제(99)는 권선 조립체(38)의 와이어를 따라 직접 슬롯 내로 흐르고, 이들을 넓은 영역에 걸쳐 냉각시킨다.
도 3은 구동 유닛(20)을 갖는 전기 차량(10)의 개략도를 도시한다. 전기 차량(10)은 순수 전기 차량일 수 있거나 하이브리드 전기 차량일 수 있다.
구동 유닛(20)은 전기 모터(30) 및 냉각 시스템(50)을 갖는다.
냉각 시스템(50)은 제1 냉각 회로(51), 제2 냉각 회로(52) 및 제3 냉각 회로(53)를 갖는다. 펌핑 장치(90)는 제1 펌프(91) 및 제2 펌프(92)를 포함한다.
본 실시예에서 제1 냉각 회로(51)는 도관(201)을 통해 열 교환기(101)에 연결된 제1 펌프(91)를 포함하며, 열 교환기(101)는 한편으로는 도관(202)을 통해 필터(204)에 연결되고 다른 한편으로는 도관(203)을 통해 전기 모터(30)에 연결된다.
필터(204)는 도관(205)을 통해 전기 모터(30)에 연결된다. 전기 모터(30)는 도관(206)을 통해 보상 탱크 조립체(60)에 연결되고, 보상 탱크 조립체(60)는 도관(207)을 통해 제1 펌프(91)에 연결된다.
실시예에서, 도관(205)은 전기 모터(30)의 고정자 하우징 유입구(41)에 공급되고 전기 모터(30)를 냉각시키는 역할을 한다.
보상 탱크 조립체(60)는 보상 탱크(62) 및 압력 균등화 조립체(64)를 갖는다. 도관(206)은 보상 탱크 유입구(65)에 연결되고, 보상 탱크 유출구(66)는 도관(207)에 연결된다. 보상 탱크(62)는 부분적으로 냉각제(99)로 채워지고, 표면(63)은 개략적으로 표시되어 있다.
압력 균등화 조립체(64)는, 적어도 간헐적으로 구동 유닛(20)의 외부 환경(61)과 보상 탱크(62) 사이의 유체 연결을 가능케 하도록 구성된다. 이를 통해 보상 탱크(62)와 외부 환경(61) 간의 압력 균등화가 적어도 부분적으로 구현될 수 있다. 전기 차량(10)의 경우 외부 환경(61)은 대기, 즉, 정상적인 주변 기압과, 일반적으로 습기 및 경우에 따라 먼지 및 오일과 같은 오염물 입자를 가진 공기이다.
제2 펌프(92)는 도관(211)을 통해 열 교환기(102)에 연결되고, 열 교환기(102)는 도관(212)을 통해, 예를 들어 변속기 또는 파워 스티어링을 포함하는, 냉각될 장치(213, 214, 및 215)에 연결된다. 냉각될 장치(213, 214, 215)는 도관(216)을 통해 오일 팬이라고도 지칭될 수 있는 오일 섬프(217)에 연결된다. 오일 섬프(217) 내에 제2 냉각제 회로(52)용 냉각제(98)가 제공되며, 그 표면(218)은 개략적으로 표시되어 있다. 오일 섬프(217)는 도관(219)을 통해 필터(220)에 연결되고, 필터(220)는 도관(221)을 통해 제2 펌프(92)에 연결된다.
실시예에서, 제3 냉각제 회로(53)는 도관(232)을 통해 열 교환기(233)에 연결된 펌프(231)를 포함한다. 열 교환기(233)는 도관(234)을 통해 냉각될 장치(235), 예를 들어 펄스 인버터와 같은 전력 전자 기기에 연결되고, 장치(235)는 제3 냉각기 회로(53)의 개략적으로 표시된 냉각제(97)를 열 교환기(101)에 공급하기 위해 도관(236)을 통해 상기 열 교환기(101)에 연결된다. 열 교환기(101)는 도관(237)을 통해 열 교환기(102)에 연결되고, 열 교환기(102)는 도관(238)을 통해 펌프(231)에 연결된다. 냉각제 회로(53)는 열 교환기(101 및 102)를 냉각시키는 역할을 하고, 냉각제(99 및 98)로부터 열이 냉각제(97)로 전달될 수 있다.
냉각제(97)는 바람직하게 물과 글리콜을 포함하는 혼합물이다.
냉각제(98)는 예를 들어 변속기 오일 또는 엔진 오일이며, 바람직하게는 추가로 윤활을 위해 사용될 수 있다.
냉각제(99)는 전기 모터(30)의 직접 냉각에 사용되므로, 바람직하게는 전기적으로 비전도성이거나 전도성이 좋지 않다. 바람직하게 냉각제(99)는 유전체 냉각제이다. 유전체 냉각제는 전기적으로 비전도성이거나 적어도 전도성이 좋지 않기 때문에 유리하므로, 전기 모터(30)에서도 권선 조립체(38)를 냉각시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 모노에틸렌 글리콜 기반 또는 R-7100이라는 명칭의 냉각제로 판매되는 메틸 노나플루오로-n-부틸에테르와 메틸 노나플루오로-이소-부틸에테르의 혼합물 기반, 또는 HFE-7100이라는 명칭의 냉각제로 판매되는 하이드로플루오로에테르 기반의 냉각제가 적합하다.
도 4는 도 3의 보상 탱크 조립체(60)를 도시한다.
보상 탱크(62)는 부분적으로 냉각제(99)로 채워져 있고, 표면(63)은 개략적으로 표시되어 있다. 표면(63) 위로는 공기 또는 기화된 냉각제를 포함하는 냉각제-공기 혼합물이 있다. 보상 탱크(62) 내에는, 특히 냉각 회로(51) 내 냉각제(99)의 온도에 좌우되는 압력(P1)이 있다. 실시예에서, 압력 균등화 조립체(64)는 보상 탱크(62)에 연결된 도관(641) 및 보상 탱크(62)에 연결된 추가 도관(651)을 포함한다.
도관(641)은 밸브(642)를 통해 도관(643)에 연결되고, 도관(643)은 제습 장치(644) 및 필터 장치(647)를 통해 외부 환경(61)으로 개방된 도관(645)에 연결된다.
도관(651)은 밸브(652)를 통해 도관(653)에 연결된다. 도관(653)은 필터 장치(654)를 통해 외부 환경(61)으로 개방된 도관(655)에 연결된다.
밸브(652)는, 보상 탱크(62) 내의 압력(P1)이 외부 환경(61)의 압력(P2)보다 적어도 미리 정해진 제1 값(B1)만큼 더 높을 때 비전도 상태로부터 전도 상태로 전환되도록 구성된다. 이를 통해, 보상 탱크(62) 내 상응하는 과압에서 적어도 부분적으로 압력 균등화가 구현될 수 있다. 제1 값은 0이 아니고, 즉, 본 실시예에서 압력차(P1 - P2)의 절대값이 B1보다 커야 하며, 여기서 제1 값(B1)은 압력 균등화를 구현하기 위해 0보다 크다.
본 실시예에서 밸브(652)는 개략적으로 표시된 스프링(656)을 가지며, 이 스프링의 스프링 힘이 밸브(652)의 개방에 영향을 미친다. 밸브(652)는 예를 들어, 스프링(656)에 의해 개방에 반하여 가압되는 볼을 갖는 릴리프 밸브로서 구성될 수 있거나, 미리 정해진 압력차로 제어 가능한 밸브(652)를 작동시키는 압력차계가 제공될 수 있다.
밸브(642)는, 외부 환경(61)에서의 압력(P2)이 보상 탱크(62) 내의 압력(P1)보다 적어도 미리 정해진 제2 값(B2)만큼 더 높을 때 비전도 상태로부터 전도 상태로 전환되도록 구성된다. 이를 통해, 보상 탱크(62) 내에 부압이 있는 경우에 적어도 부분적으로 압력 균등화가 구현된다. 제2 값은 0이 아니고, 즉, 본 실시예에서 압력차(P2 - P1)의 절대값이 B2보다 커야 하며, 여기서 제2 값(B2)은 압력 균등화를 구현하기 위해 0보다 크다.
밸브(642)는 바람직하게 개략적으로 도시된 스프링(646)을 가지며, 미리 정해진 제1 값은 바람직하게 제2 스프링(646)의 스프링 힘에 의해 영향을 받는다. 밸브(642)는 밸브(652)처럼 구성될 수 있으며, 이 경우 장착 방향은 반대이다.
제습 장치(644)는, 외부 환경으로부터 보상 탱크(62) 내로 유입되는 공기를 제습하도록 구성된다. 이는, 냉각제(99)를 물과 혼합하면 전기 전도성이 증가하기 때문에 유리하다. 이러한 제습 장치(644)를 흡착제라고도 한다.
필터 장치(647)는, 외부 환경(61)으로부터 보상 탱크(62) 내로 유입되는 공기를 통한 오염물(예컨대 먼지 또는 오일)의 유입을 감소시키거나 방지하도록 구성된다.
필터 장치(654)는, 외부 환경(61)으로의 냉각수(99)의 방출을 감소시키거나 방지하도록 구성된다. 냉각제(99)가 예를 들어 탄화수소를 포함하는 한, 이들은 외부 환경(61)으로 유입되지 않아야 한다.
필터 장치(654)는 바람직하게 활성 탄소 필터를 포함한다.
일 실시예에서, 유입 밸브(642) 및 유출 밸브(652)는 별도의 도관(641, 651)을 통해 보상 탱크(62)에 연결된다. 대안적으로, 밸브(642, 652)는 도시되지 않은 공통 밸브에 의해 구성될 수 있으며, 상기 공통 밸브는 보상 탱크(62) 내의 과압 및 부압 모두에서 개방 또는 전도성 전환을 가능하게 한다. 대응 장치(644, 647, 및 654)는 양방향으로 이용될 수 있다. 도시되지 않은 또 다른 실시예에서, 장치(644, 647, 및 654)는 관련 밸브(642, 652)와 보상 탱크(62) 사이에 제공된다.
도 5는 세로 좌표가 압력차(P2 - P1)를 나타내는 다이어그램을 도시한다. 라인(301)은 보상 탱크(62) 내의 압력(P1)이 외부 환경(61)에서의 압력(P2)보다 작을 때 밸브(642)가 전도성으로 전환되는 한계값을 나타낸다.
마찬가지로, 라인(302)은 보상 탱크(62) 내의 압력(P1)이 외부 환경(61)에서의 압력보다 더 클 때 밸브(652)가 전도성으로 전환되는 압력차(P2 - P1)를 나타낸다.
라인들(301 및 302) 사이의 영역(300)에서는 밸브(642 및 652)가 전도성으로 전환되지 않으므로, 압력 균등화가 일어나지 않는다. 결과적으로, 보상 탱크(62) 내의 상대 압력은 영역(300) 내에 위치하고, 외부 한계(301, 302)의 초과 시에만 밸브(642, 652)가 전도성이 된다.
온도 변동이 작을수록 압력(P1 및 P2) 사이에서 발생하는 압력차가 너무 작아서 냉각제 회로(51)의 손상 위험이 없기 때문에, 영역(300)의 제공이 유리하다. 영역(300)에서의 압력차에서 지속적으로 압력 균등화가 일어난다면, 이는 세척 장치(644, 647, 654)의 더 빠른 충전 및 이에 따라 냉각제(99)의 필요한 교체 및/또는 오염을 야기할 것이다. 통상의 기술자는, 압력 변동으로 인해 지속적으로 압력 균등화가 발생하는 시스템을 호흡 시스템이라고 한다. 영역(300)에서는 호흡이 방지된다.
한편, 냉각제 회로(51)의 도관은 라인(301 및 302)에 상응하게 최대 압력차용으로 설계될 수 있는데, 이는 이들 한계의 상당한 초과가 압력 균등화 조립체(64)에 의해 방지되기 때문이다.
압력 균등화 조립체(64)를 제공하지 않는 대신 큰 압력 보상 탱크를 제공하는 것도 가능하다. 그러나 이러한 압력 보상 탱크는 상당한 공간을 필요로 하며 추가 중량을 초래한다. 따라서, 본원 압력 균등화 조립체(64)가 매우 유리한 것으로 입증되었다.
물론 본 발명의 범위 내에서 많은 변형 및 수정이 가능하다.

Claims (14)

  1. 구동용 전기 모터(30) 및 냉각 시스템(50)을 포함하는, 전기 차량(10)용 구동 유닛(20)이며,
    상기 전기 모터(30)는 고정자 조립체(32) 및 회전자 조립체(34)를 포함하고, 상기 고정자 조립체(32)는 고정자 하우징(40), 슬롯(37)을 갖는 고정자 코어(36), 및 권선 조립체(38)를 포함하고, 상기 권선 조립체(38)는 상기 슬롯(37)을 통해 연장되고, 상기 고정자 하우징(40)은 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)를 포함하고, 상기 슬롯(37)은 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)에 유체 연결되고, 상기 냉각 시스템(50)은, 권선 조립체(38)의 직접 냉각을 가능하게 하도록 고정자 하우징 유입구(41) 및 고정자 하우징 유출구(42)에 연결된 제1 냉각 회로(51)를 포함하고, 상기 제1 냉각 회로(51)는 보상 탱크 조립체(60)를 포함하고, 상기 보상 탱크 조립체(60)는 보상 탱크(62), 적어도 하나의 보상 탱크 유입구(65), 하나의 보상 탱크 유출구(66) 및 압력 균등화 조립체(64)를 포함하고, 상기 보상 탱크(62)는 적어도 하나의 보상 탱크 유입구(65) 및 보상 탱크 유출구(66)를 통해 제1 냉각 회로(51)에 연결되고, 상기 압력 균등화 조립체(64)는, 보상 탱크(62)와 구동 유닛(20)의 외부 환경(61) 사이의 압력 균등화를 적어도 부분적으로 구현하기 위해, 상기 보상 탱크(62)와 상기 외부 환경(61) 사이의 유체 연결을 적어도 일시적으로 가능하게 하도록 구성되는, 구동 유닛(20).
  2. 제1항에 있어서, 제1 냉각 회로(51)는 제1 냉각제(99)를 포함하는, 구동 유닛(20).
  3. 제2항에 있어서, 제1 냉각제(99)는 유전체 냉각제인, 구동 유닛(20).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 압력 균등화 조립체(64)는 제1 필터 장치(654)를 포함하고, 상기 제1 필터 장치(654)는 외부 환경(61)으로의 냉각제(99) 방출을 감소시키거나 방지하도록 구성되고, 상기 제1 필터 장치(654)는 바람직하게 활성 탄소 필터를 포함하는, 구동 유닛(20).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 균등화 조립체(64)는, 보상 탱크(62) 내에 과압이 있는 경우 적어도 부분적으로 압력 균등화를 구현하기 위해, 보상 탱크(62) 내의 압력(P1)이 외부 환경(61)의 압력(P2)보다 적어도 하나의 미리 정해진 제1 값만큼 더 클 때 비전도 상태로부터 전도 상태로 전환되도록 구성된 제1 밸브(652)를 포함하고, 상기 제1 값은 0이 아닌, 구동 유닛(20).
  6. 제5항에 있어서, 제1 밸브(652)는 제1 스프링(656)을 포함하고, 상기 미리 정해진 제1 값은 제1 스프링(656)의 스프링 힘에 의해 영향을 받는, 구동 유닛(20).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 균등화 조립체(64)는, 보상 탱크(62) 내에 부압이 있는 경우 적어도 부분적으로 압력 균등화를 구현하기 위해, 외부 환경(61)의 압력(P2)이 보상 탱크(62) 내의 압력(P1)보다 적어도 하나의 미리 정해진 제2 값만큼 더 클 때 비전도 상태로부터 전도 상태로 전환되도록 구성된 제2 밸브(642)를 포함하고, 상기 제2 값은 0이 아닌, 구동 유닛(20).
  8. 제7항에 있어서, 제2 밸브(642)는 제2 스프링(646)을 포함하고, 상기 미리 정해진 제2 값은 제2 스프링(646)의 스프링 힘에 의해 영향을 받는, 구동 유닛(20).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 균등화 조립체(64)는 제습 장치(644)를 포함하고, 상기 제습 장치(644)는 상기 외부 환경으로부터 보상 탱크(62) 내로 유입되는 공기의 제습을 수행하도록 구성되는, 구동 유닛(20).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 균등화 조립체(64)는 제2 필터 장치(647)를 포함하고, 상기 제2 필터 장치(647)는 외부 환경(61)으로부터 보상 탱크(62) 내로 유입되는 공기에 의한 오염물의 유입을 감소시키거나 방지하도록 구성되는, 구동 유닛(20).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 유닛은 제2 냉각 회로(52) 및 펌핑 장치(90)를 포함하고, 상기 펌핑 장치(90)는 제1 펌프(91) 및 제2 펌프(92)를 포함하며, 상기 제1 펌프(91)는 제1 냉각 회로(51)에서 제1 냉각제(99)를 이송하도록 구성되고, 상기 제2 펌프(92)는 제2 냉각 회로(52)에서 제2 냉각제(98)를 이송하도록 구성되며, 제1 냉각제(99)와 제2 냉각제(98)는 상이한, 구동 유닛(20).
  12. 제11항에 있어서, 펌핑 장치(90)는 하나의 공통 펌프 구동부(93)에 의해 제1 펌프(91) 및 제2 펌프(92)를 구동하도록 구성되는, 구동 유닛(20).
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 구동 유닛은 제3 냉각 회로(53)를 포함하며, 제1 냉각 회로(51)는 제1 열 교환기(101)를 포함하고 제2 냉각 회로(52)는 제2 열 교환기(102)를 포함하며, 상기 제3 냉각 회로(53)는 제1 열 교환기(101) 및 제2 열 교환기(102)를 냉각하도록 구성되는, 구동 유닛(20).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 구동 유닛(20)을 갖는 전기 차량(10).
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