WO2021254707A1 - Antriebsvorrichtung für ein fahrzeug und fahrzeug mit einer antriebsvorrichtung - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein fahrzeug und fahrzeug mit einer antriebsvorrichtung Download PDF

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WO2021254707A1
WO2021254707A1 PCT/EP2021/062975 EP2021062975W WO2021254707A1 WO 2021254707 A1 WO2021254707 A1 WO 2021254707A1 EP 2021062975 W EP2021062975 W EP 2021062975W WO 2021254707 A1 WO2021254707 A1 WO 2021254707A1
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WO
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cooling
transfer point
cooling fluid
fluid transfer
cooling channel
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PCT/EP2021/062975
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English (en)
French (fr)
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Witold Techman
Igor Schleining
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/193—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets

Definitions

  • Drive device for a vehicle and vehicles with a drive device.
  • cooling systems for electric vehicle axles have a common cooling channel for cooling an inverter and an electric motor.
  • a coolant flows through the common cooling channel first in the area of the inverter and then in the area of the electric motor.
  • a transfer point for the coolant from the area of the inverter to the area of the electric motor is usually located within a housing of the electric vehicle axle.
  • DE 102013 204 766 A1 describes an electric vehicle axle device which has a common cooling circuit for cooling an electric motor, power electronics, a transmission and a vehicle axle.
  • DE 102018 111 624 A1 describes an integrated drive system which comprises a cooling system with a cooling liquid and a cooling path for cooling an inverter, a rotor, a stator and a transmission.
  • EP 2 849318 A2 describes a drive unit for a vehicle.
  • the drive unit has an electric motor and an inverter, the electric motor and the inverter being connected to a common cooling circuit.
  • a drive device for a vehicle with the features of claim 1 and a vehicle with a drive device with the features of claim 10 are provided.
  • a drive device for a vehicle has a system housing with a first housing part and a second housing part.
  • Power electronics are arranged in the first housing part and are set up to convert a direct voltage into an alternating voltage.
  • the first housing part can completely or partially delimit a first interior space in which the power electronics are arranged.
  • the power electronics can have an inverter circuit, for example.
  • the power electronics can also include a DC voltage converter.
  • the DC voltage converter can be set up, for example, to convert a DC voltage supplied by a high-voltage battery into a DC voltage with a higher, lower or inverted voltage level in order, for example, to supply on-board electronics with power.
  • An electrical machine which is electrically connected to the power electronics, is arranged in the second housing part.
  • the second housing part can completely or partially delimit a second interior space in which the electrical machine is arranged.
  • the first interior space of the first housing part and the second interior space of the second housing part can form a common interior space, for example.
  • the first interior space of the first housing part and the second interior space of the second housing part can be interiors that are spatially separated from one another.
  • the first interior space of the first housing part and the second interior space of the second housing part can be separated from one another, for example, by a common partition.
  • the electrical machine can be operated as a motor or as a generator.
  • a torque can be generated with the electric machine, wherein the electric machine can be kinematically connected to at least one wheel of the vehicle in such a way that a torque can be transmitted between the electric machine and the at least one wheel.
  • the drive device also has a first cooling channel, which is designed to cool the power electronics, and a second cooling channel, which is designed to cool the electric motor.
  • the first cooling channel runs at least partially in the first interior space of the first housing part in which the power electronics are arranged.
  • the first cooling channel can partially protrude from the first housing part.
  • an end piece of the first cooling channel can protrude from the first housing part.
  • the second cooling channel runs at least partially in the second interior space of the second housing part in which the electrical machine is arranged.
  • the second cooling channel can partially consist of the second housing part stick out.
  • an end piece of the second cooling channel can protrude from the second housing part.
  • the drive device has a cooling fluid transfer point which connects the first cooling channel and the second cooling channel in a fluid-conducting manner and is arranged outside the system housing of the drive device.
  • the cooling fluid transfer point can connect the end piece of the first cooling channel optionally protruding from the first housing part to the end piece of the second cooling channel protruding from the optionally second housing part in a fluid-conducting manner.
  • the cooling fluid transfer point arranged outside the system housing of the drive device can protrude into the first housing part and / or into the second housing part.
  • the cooling fluid transfer point is thus designed as a line piece which connects the first and the second cooling channel in a fluid-conducting manner.
  • a vehicle which comprises at least one wheel and the drive device according to the first aspect of the invention.
  • the electrical machine is kinematically connected to the at least one wheel in such a way that a torque can be transmitted between the electrical machine and the at least one wheel.
  • the vehicle can be a two-track motor vehicle, in particular a car or a truck, or a single-track motor vehicle, for example a motorcycle.
  • the vehicle can be, for example, an electrically operated vehicle or a hybrid vehicle.
  • the vehicle can furthermore have at least a first axle and a second axle, with at least one wheel being arranged on each axle.
  • the vehicle can include two or more drive devices. This has the advantage that each wheel can be accelerated individually by means of the drive devices.
  • One of the ideas underlying the invention is to provide a drive device which has a cooling fluid transfer point which is arranged outside the system housing of the drive device in order to avoid the risk of damage or failure of the drive device, in particular the power electronics, in the event of a leak in the cooling fluid transfer and the electrical machine.
  • One advantage of the invention is that the arrangement of the cooling fluid transfer takes place outside the system housing of the drive device Leakage of fluid within the system housing is counteracted. The reliability of the drive device is thus improved and the probability of a total failure of the drive device is reduced.
  • Another advantage of the invention lies in the fact that, due to the arrangement of the cooling fluid transfer point outside the system housing of the drive device, requirements for the tightness of the cooling fluid transfer point with respect to an escape of fluid can be reduced. The result is a reduction in costs in the manufacture or in the production of the drive device.
  • the drive device can have a transmission which can be kinematically connected to the electrical machine and at least one wheel of the vehicle and which can be configured to absorb the torque of the electrical machine and to transmit it to the at least one wheel of the vehicle.
  • the drive device has a cooling fluid supply point for supplying fluid.
  • the cooling fluid inlet point is connected to the first cooling channel in a fluid-conducting manner.
  • the cooling fluid inlet point can be connected in a fluid-conducting manner to a cooling circuit of the vehicle, by means of which the fluid is conducted to the cooling fluid inlet point.
  • the drive device has a cooling fluid drainage point for discharging fluid.
  • the cooling fluid drainage point is connected to the second cooling channel in a fluid-conducting manner.
  • the cooling fluid drainage point can be connected in a fluid-conducting manner to a cooling circuit of the vehicle, by means of which the fluid can be diverted from the cooling fluid drainage point.
  • the cooling fluid outlet point can be connected in a fluid-conducting manner to the cooling fluid inlet point, so that a closed circuit is formed within the drive device.
  • the connection from the cooling fluid outlet point to the cooling fluid inlet point can run inside or outside the system housing.
  • the first cooling channel runs in the first housing part and at least partially in the area of the power electronics.
  • the first cooling channel runs at least partially in the first interior space of the first housing part in which the power electronics are arranged.
  • the first cooling channel can run along one or more side surfaces of the power electronics.
  • the first cooling channel can also, for example, completely or partially surround the power electronics.
  • the first cooling channel can also run through the power electronics.
  • the second cooling channel runs in the second housing part and at least partially in the area of the electrical machine.
  • the second cooling channel runs at least partially in the second interior space of the second housing part in which the electrical machine is arranged.
  • the second cooling channel can run along one or more side surfaces of the electrical machine.
  • the second cooling channel can also completely or partially surround the electrical machine, for example.
  • One advantage of the arrangement of the second cooling channel within the second housing part is that a high cooling performance of the second cooling channel can be achieved.
  • the second cooling channel can be adapted to individual geometric requirements of the electrical machine, the second housing part and / or the system housing.
  • the cooling fluid transfer point is designed as a flexible hose, as a plastic tube, as an aluminum tube or as a steel tube.
  • the flexible hose can be a flexible plastic hose, which can be designed, for example, as a non-corrugated plastic hose with a smooth hose surface or, for example, as a corrugated plastic hose with a corrugated surface and an annular corrugation.
  • the flexible hose can be designed to connect the first cooling channel and the second cooling channel to one another in a fluid-conducting manner.
  • the flexible hose has the advantage that in the event of a defect in the flexible hose, the flexible hose can be exchanged particularly easily.
  • the plastic pipe can be a thermosetting plastic pipe and is designed to connect the first cooling channel and the second cooling channel to one another in a fluid-conducting manner.
  • the plastic tube offers the advantage of a particularly robust and at the same time easy cooling fluid transfer point.
  • the aluminum tube is designed to connect the first cooling channel and the second cooling channel to one another in a fluid-conducting manner.
  • the aluminum tube has the advantage of forming a cooling fluid transfer point that is particularly stable and at the same time insensitive to temperature fluctuations.
  • the steel pipe is designed to connect the first cooling channel and the second cooling channel to one another in a fluid-conducting manner.
  • the steel tube has the advantage that it is particularly stable and inexpensive.
  • the cooling fluid transfer point has a first hose clamp which is designed to seal an end piece of the first cooling channel and the cooling fluid transfer point against leakage of fluid into an area surrounding the cooling fluid transfer point.
  • the cooling fluid transfer point has a second hose clamp which is designed to seal an end piece of the second cooling channel and the cooling fluid transfer point against leakage of the fluid into the surrounding area of the cooling fluid transfer point.
  • the first hose clamp and the second hose clamp can be designed, for example, as an annular metal band or as an annular plastic band. This has the advantage that in the event of a defect in the cooling fluid transfer point, a simple manual exchange of the cooling fluid transfer point and / or the first hose clamp and the second hose clamp is possible.
  • the cooling fluid transfer point has a first O-ring, which is designed to seal a first end piece of the first cooling channel and the cooling fluid transfer point against leakage of fluid into an area surrounding the cooling fluid transfer point.
  • the cooling fluid transfer point has a second O-ring which is designed to seal a second end piece of the second cooling channel and the cooling fluid transfer point against leakage of the fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point.
  • An O-ring can be understood to mean an annular sealing element made of plastic or metal.
  • the first O-ring can optionally be arranged on a first overlap area between the first end piece of the first cooling channel and the cooling fluid transfer point.
  • the first overlap area is an area in which the first cooling channel and the cooling fluid transfer point are pushed into one another, wherein the end area of the first cooling channel can protrude into the cooling fluid transfer point or the end of the cooling fluid transfer point can protrude into the first cooling channel.
  • the second O-ring can optionally be arranged on a second overlap area between the second end piece of the second cooling channel and the cooling fluid transfer point.
  • the second overlap area is an area in which the second cooling channel and the cooling fluid transfer point are pushed into one another, wherein the end area of the second cooling channel can protrude into the cooling fluid transfer point or the end of the cooling fluid transfer point can protrude into the second cooling channel.
  • a first end piece of the first cooling channel is overmolded at the cooling fluid transfer point in order to seal the cooling fluid transfer point against leakage of fluid into an area surrounding the cooling fluid transfer point.
  • a second end piece of the second cooling channel is overmolded at the cooling fluid transfer point in order to seal the cooling fluid transfer point against leakage of the fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point.
  • the first end piece of the first cooling channel and the second end piece of the second cooling channel form, for example, a pre-molded part which is overmolded by means of an injection molding material.
  • the injection molding material which surrounds the pre-molded part forms the cooling fluid transfer point.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of a drive device according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic perspective illustration of the drive device from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic perspective illustration of the drive device from FIG. 1 from a different perspective
  • FIG. 4 shows a schematic plan view of the drive device from FIG. 1.
  • FIGS 1 to 4 show a schematic sectional illustration, schematic perspective illustrations and a top view of a drive device 100 for a vehicle.
  • the drive device 100 has a system housing with a first housing part 111 and a second housing part 112.
  • an electronic power unit 12 is arranged in the first housing part 111 .
  • An electrical machine 17, which is electrically connected to the electronics 12, is arranged in the second housing part.
  • a first cooling channel 20 runs adjacent to the humidity electronics 12.
  • the first cooling channel 20 is fluid-conducting and connected to a second cooling channel 16 via a cooling fluid transfer point 18.
  • the Cooling fluid transfer point 18 is arranged outside the system housing.
  • the second cooling channel 16 runs adjacent to the electrical machine 17.
  • the first housing part 111 can have a first cover 1111.
  • the first cover 1111 can be part of the first housing part 111 or can be designed as a separate element which closes the first housing part 111.
  • the first cover 1111 of the first housing part 111 can have a first opening 101.
  • a cooling fluid inlet point 10 can penetrate the first cover 1111 of the first housing part 111 at the first opening 101.
  • the cooling fluid supply point 10 is connected to the first cooling channel 20 in a fluid-conducting manner and is designed to supply fluid, in particular a cooling fluid, to the first cooling channel 20.
  • the cooling fluid inlet point can be fluidly connected, for example, to a cooling circuit of the vehicle, by means of which the fluid is conducted to the cooling fluid inlet point.
  • the first opening 101 can be designed so that it has an annular free space or air gap around the cooling fluid inlet point 10, so that the first cover and the cooling fluid inlet point 10 are not in direct contact with one another at the first opening 101.
  • the first opening 101 can be designed, for example by means of a sealing ring, in such a way that the first opening 101 does not have an annular free space or air gap around the cooling fluid inlet point 10. This has the advantage that the first housing part 111 is sealed off at the first opening 101 against undesired entry of fluid into the system housing or exit of fluid from the system housing.
  • the first cooling channel 20 runs within the first housing part 111.
  • the first cooling channel 20 can run partially between the power electronics 12 and the first cover 1111 of the first housing part 111 and partially along the power electronics.
  • shapes of the cooling channel 20 other than those shown here are also conceivable.
  • the first housing part 111 can furthermore have a second opening 1811, for example in a region of the housing wall facing the second housing part 112, as shown schematically in FIGS. 1 and 2.
  • the first cooling channel 20 can have a first end piece 181 which penetrates the first housing part 111 at the second opening 1811 and is connected to the cooling fluid transfer point 18 in a fluid-conducting manner.
  • the connection of the first end piece 181 and the cooling fluid transfer point 18 can be sealed in such a way that fluid is prevented from escaping into an area surrounding the cooling fluid transfer point 18. Sealing can optionally be done by means of a first hose clamp, a first O-ring or an overmolding of the first end piece.
  • the first hose clamp can be designed to seal the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and the cooling fluid transfer point 18 against leakage of fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18.
  • the first hose clamp can be designed as an annular metal band, in which an inner diameter of the annular metal band can be reduced by means of an adjusting screw in order to seal the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and the cooling fluid transfer point 18.
  • the first O-ring can be designed to seal the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and the cooling fluid transfer point 18 to prevent fluid from escaping into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18.
  • the first O-ring can be designed as an annular elastic sealing element made of plastic.
  • the first O-ring is preferably arranged on a first overlap area between the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and the cooling fluid transfer point 18.
  • the first overlap area can be an area in which the first end piece 181 of the first cooling channel 18 is pushed into the cooling fluid transfer point 18.
  • the first cooling channel 20 is thus partially pushed into the cooling fluid transfer point 18.
  • the cooling fluid transfer point 18 can be partially pushed into the first cooling channel 181.
  • the first O-ring can correspondingly be arranged on the first overlap area between the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and the cooling fluid transfer point 18.
  • the first end piece 181 of the first cooling channel 20 can be encapsulated at the cooling fluid transfer point 18 in order to seal the cooling fluid transfer point 18 against leakage of fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18.
  • the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and a second end piece 182 of the second cooling channel 16 can form a pre-molded part.
  • the pre-molded part is overmolded with an injection molding material.
  • the cooling fluid transfer point 18 is connected in a fluid-conducting manner to the first cooling channel 20, which is located within the first housing part 111.
  • the cooling fluid transfer point 18 is connected in a fluid-conducting manner to the second cooling channel 16, which is located within the second housing part 112.
  • the cooling fluid transfer point 18 thus connects the first cooling channel 20 and the second Cooling channel 16 in a fluid-conducting manner with one another.
  • the cooling fluid transfer point 18 can be designed, for example, as a flexible hose, as a plastic tube, as an aluminum tube or as a steel tube.
  • the second housing part 112 can have a third opening 1821, in particular in a region of the housing wall facing the first housing part 111.
  • the second housing part 112 can have a second cover 113, which can be designed to close the second housing part 112.
  • the second cover 113 can be part of the second housing part 112 or can be designed as a separate element which closes the second housing part 112. When the second cover 113 is open, manual access, for example for repairs, to the electrical machine 17 may be possible.
  • the second cooling channel 20 can have a second end piece 182 which penetrates the second housing part 112 at the third opening 1821 and is connected to the cooling fluid transfer point 18 in a fluid-conducting manner.
  • connection of the second end piece 182 and the cooling fluid transfer point 18 is sealed in such a way that fluid is prevented from escaping into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18. Sealing can optionally take place by means of a second hose clamp, a second O-ring or an injection-molding around the second end piece.
  • the second hose clamp can be designed to seal the second end piece 182 of the second cooling channel 16 and the cooling fluid transfer point 18 against leakage of fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18.
  • the second hose clamp can be designed as an annular metal band, in which an inner diameter of the annular metal band can be reduced by means of an adjusting screw in order to seal the second end piece 182 of the second cooling channel 16 and the cooling fluid transfer point 18.
  • the second O-ring can be designed to seal the second end piece 182 of the second cooling channel 16 and the cooling fluid transfer point 18 against leakage of fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18.
  • the second O-ring can be designed as an annular elastic sealing element made of plastic.
  • the second O-ring is preferably arranged on a second overlap area between the second end piece 182 of the second cooling channel 16 and the cooling fluid transfer point 18.
  • the second overlap area is created by sliding the second end piece 182 of the second cooling channel 18 into the cooling fluid transfer point 18.
  • the second cooling channel 16 is partially pushed into the cooling fluid transfer point 18, so that the second overlapping area is created.
  • the The cooling fluid transfer point 18 is partially pushed into the second cooling channel 182, so that a second overlap area is also created.
  • the second O-ring can correspondingly be arranged on the second overlap area between the second end piece 182 of the second cooling channel 16 and the cooling fluid transfer point 18.
  • the second end piece 182 of the second cooling channel 16 is encapsulated at the cooling fluid transfer point 18 in order to seal the cooling fluid transfer point 18 against leakage of fluid into the area surrounding the cooling fluid transfer point 18.
  • the first end piece 181 of the first cooling channel 20 and the second end piece 182 of the second cooling channel 16 can form the pre-molded part.
  • the pre-molded part can be overmolded with the injection molding material.
  • the injection molding material which encapsulates the pre-molded part can form the cooling fluid transfer point.
  • the second cooling channel 16 can in particular run within the second housing part 112, as is shown by way of example in FIG. As shown by way of example in FIG. 1, the second cooling channel 16 can partially run as an annular cooling channel around the electrical machine.
  • the second cooling channel 16 can be connected in a fluid-conducting manner to the cooling fluid transfer point 18 by means of the second end piece 182.
  • shapes of the cooling channel 16 other than that shown here are also conceivable.
  • the second housing part 112 can have a fourth opening 141, as is shown by way of example in FIGS. 1, 3 and 4.
  • a cooling fluid drainage point 14 penetrates the second housing part 112 at the fourth opening 141.
  • the cooling fluid drainage point 14 is connected to the second cooling channel 16 in a fluid-conducting manner and is designed to discharge fluid.
  • the cooling fluid drainage point is fluidly connected to the cooling circuit of the vehicle, by means of which the fluid is conducted away from the cooling fluid drainage point.
  • the fourth opening 141 can be designed in such a way that it has an annular free space or air gap around the cooling fluid drainage point 14, so that the second housing part 112 and the cooling fluid drainage point 14 are not in direct contact with one another at the fourth opening 141.
  • the fourth opening 141 can be designed, for example by means of a sealing ring, in such a way that the fourth opening 141 does not have an annular free space or air gap around the cooling fluid drainage point 14. This has the advantage that the second housing part 112 is sealed off at the fourth opening 141 against undesired entry of fluid into the system housing or exit of fluid from the system housing.

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Abstract

Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, welches ein Systemgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil umfasst. In dem ersten Gehäuseteil ist eine Leistungselektronik angeordnet, die dazu eingerichtet ist, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. In dem zweiten Gehäuseteil ist eine elektrische Maschine angeordnet, die elektrisch mit der Leistungselektronik verbunden ist. Des Weiteren umfasst die Antriebsvorrichtung einen ersten Kühlkanal, welcher dazu ausgebildet ist die Leistungselektronik zu kühlen, einen zweiten Kühlkanal, welcher dazu ausgebildet ist die elektrische Maschine zu kühlen und eine Kühlfluidübergabestelle, welche den ersten Kühlkanal und den zweiten Kühlkanal fluidleitend miteinander verbindet und außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeus und Fahrzeus mit einer Antriebsvorrichtung.
Stand der Technik
Typischerweise weisen Kühlsysteme für elektrische Fahrzeugachsen einen gemeinsamen Kühlkanal für eine Kühlung eines Inverters und eines Elektromotors auf. Dabei wird der gemeinsame Kühlkanal zunächst im Bereich des Inverters und anschließend im Bereich des Elektromotors mit einem Kühlmittel durchströmt. Eine Übergabestelle des Kühlmittels von dem Bereich des Inverters zu dem Bereich des Elektromotors befindet sich üblicherweise innerhalb eines Gehäuses der elektrischen Fahrzeugachse.
Die DE 102013 204 766 Al beschreibt eine elektrische Fahrzeugachsenvorrichtung, welche einen gemeinsamen Kühlkreislauf zum Kühlen eines Elektromotors, einer Leistungselektronik, eines Getriebes und einer Fahrzeugachse aufweist.
Die DE 102018 111 624 Al beschreibt ein integriertes Antriebssystem, welches ein Kühlsystem mit einer Kühlflüssigkeit und einen Kühlweg zum Kühlen eines Inverters, eines Rotors, eines Stators und eines Getriebes umfasst.
Die EP 2 849318 A2 beschreibt eine Antriebseinheit für ein Fahrzeug. Die Antriebseinheit weist einen Elektromotor und einen Inverter auf, wobei der Elektromotor und der Inverter an einem gemeinsamen Kühlkreislauf angeschlossen sind.
Offenbarung der Erfindung
Erfmdungsgemäß ist eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einer Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgesehen.
Vorteilhafte Ausführungsformen oder Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der Beschreibung und der Bezugnahme auf die Figuren. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug ein Systemgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil auf.
In dem ersten Gehäuseteil ist eine Leistungselektronik angeordnet, die dazu eingerichtet ist, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln. Das erste Gehäuseteil kann einen ersten Innenraum, in welchem die Leistungselektronik angeordnet ist, ganz oder teilweise umgrenzen. Die Leistungselektronik kann zum Beispiel eine Inverterschaltung aufweisen. Optional kann die Leistungselektronik auch einen Gleichspannungswandler umfassen. Der Gleichspannungswandler kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, eine von einer Hochvolt-Batterie zugeführte Gleichspannung in eine Gleichspannung mit einem höheren, niedrigeren oder invertierten Spannungsniveau umzuwandeln, um zum Beispiel eine Bordelektronik mit Strom zu versorgen.
In dem zweiten Gehäuseteil ist eine elektrische Maschine angeordnet, die elektrisch mit der Leistungselektronik verbunden ist. Das zweite Gehäuseteil kann einen zweiten Innenraum, in welchem die elektrische Maschine angeordnet ist, ganz oder teilweise umgrenzen. Der erste Innenraum des ersten Gehäuseteils und der zweite Innenraum des zweiten Gehäuseteils können beispielsweise einen gemeinsamen Innenraum bilden. Alternativ können der erste Innenraum des ersten Gehäuseteils und der zweite Innenraum des zweiten Gehäuseteils voneinander räumlich getrennte Innenräume sein. Der erste Innenraum des ersten Gehäuseteils und der zweite Innenraum des zweiten Gehäuseteils können beispielsweise durch eine gemeinsame Trennwand voneinander getrennt sein. Die elektrische Maschine kann als Motor oder als Generator betreibbar sein. Weiterhin kann mit der elektrischen Maschine ein Drehmoment erzeugbar sein, wobei die elektrische Maschine mit zumindest einem Rad des Fahrzeugs kinematisch derart verbunden sein kann, dass ein Drehmoment zwischen der elektrischen Maschine und dem zumindest einen Rad übertragbar ist.
Die Antriebsvorrichtung weist ferner einen ersten Kühlkanal, welcher dazu ausgebildet ist die Leistungselektronik zu kühlen und einen zweiten Kühlkanal, welcher dazu ausgebildet ist den Elektromotor zu kühlen, auf. Der erste Kühlkanal verläuft zumindest teilweise in dem ersten Innenraum des ersten Gehäuseteils, in welchem die Leistungselektronik angeordnet ist. Der erste Kühlkanal kann teilweise aus dem ersten Gehäuseteil herausragen. Insbesondere kann ein Endstück des ersten Kühlkanals aus dem ersten Gehäuseteil herausragen. Der zweite Kühlkanal verläuft zumindest teilweise in dem zweiten Innenraum des zweiten Gehäuseteils, in welchem die elektrische Maschine angeordnet ist. Der zweite Kühlkanal kann teilweise aus dem zweiten Gehäuseteil herausragen. Insbesondere kann ein Endstück des zweiten Kühlkanals aus dem zweiten Gehäuseteil herausragen.
Darüber hinaus weist die Antriebsvorrichtung eine Kühlfluidübergabestelle, welche den ersten Kühlkanal und den zweiten Kühlkanal fluidleitend verbindet und außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung angeordnet ist, auf. Insbesondere kann die Kühlfluidübergabestelle das optional aus dem ersten Gehäuseteil herausragende Endstück des ersten Kühlkanals mit dem aus dem optional zweiten Gehäuseteil herausragenden Endstück des zweiten Kühlkanals fluidleitend miteinander verbinden.
Alternativ oder zusätzlich kann die außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung angeordnete Kühlfluidübergabestelle in das erste Gehäuseteil und/oder in das zweite Gehäuseteil hineinragen. Allgemein ist die Kühlfluidübergabestelle somit als ein Leitungsstück ausgebildet, welches den ersten und den zweiten Kühlkanal fluidleitend verbindet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, welches zumindest ein Rad und die Antriebsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfasst. Die elektrische Maschine ist mit dem zumindest einen Rad kinematisch derart verbunden, dass ein Drehmoment zwischen der elektrischen Maschine und dem zumindest einen Rad übertragbar ist. Das Fahrzeug kann ein zweispuriges Kraftfahrzeug, insbesondere ein PKW oder ein LKW, oder ein einspuriges Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Motorrad sein. Des Weiteren kann das Fahrzeug zum Beispiel ein elektrisch betriebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann ferner zumindest eine erste Achse und eine zweite Achse aufweisen, wobei an jeder Achse zumindest ein Rad angeordnet ist. Optional kann das Fahrzeug zwei oder mehr Antriebsvorrichtungen umfassen. Dies bringt den Vorteil, dass jedes Rad einzeln mittels der Antriebsvorrichtungen beschleunigt werden kann.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es, eine Antriebsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine Kühlfluidübergabestelle aufweist, die außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung angeordnet ist, um im Falle von Undichtheit der Kühlfluidübergabe stelle das Risiko einer Beschädigung oder einen Ausfall der Antriebsvorrichtung, insbesondere der Leistungselektronik und der elektrischen Maschine, zu minimieren.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass mittels der Anordnung der Kühlfluidübergabe stelle außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung ein Austritt von Fluid innerhalb des Systemgehäuses entgegengewirkt wird. Die Zuverlässigkeit der Antriebsvorrichtung wird somit verbessert und die Wahrscheinlichkeit eines Totalausfalls der Antriebsvorrichtung wird reduziert. Ein weiterer Vorteil der Erfindung hegt darin, dass aufgrund der Anordnung der Kühlfluidübergabestelle außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung, Anforderungen an die Dichtheit der Kühlfluidübergabestelle, gegenüber einem Austritt von Fluid, verringert werden können. Eine Reduzierung der Kosten in der Herstellung beziehungsweise in der Produktion der Antriebsvorrichtung ist die Folge.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann die Antriebsvorrichtung ein Getriebe aufweisen, welches kinematisch mit der elektrischen Maschine und zumindest einem Rad des Fahrzeugs verbunden sein kann und welches dazu eingerichtet sein kann, das Drehmoment der elektrischen Maschine aufzunehmen und an das zumindest eine Rad des Fahrzeugs zu übertragen.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung eine Kühlfluidzulaufstelle zum Zuführen von Fluid, aufweist. Die Kühlfluidzulaufstelle ist mit dem ersten Kühlkanal fluidleitend verbunden. Die Kühlfluidzulaufstelle kann mit einem Kühlkreislauf des Fahrzeugs fluidleitend verbunden sein, mittels welchem das Fluid zu der Kühlfluidzulaufstelle geleitet wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung eine Kühlfluidablaufstelle, zum Abführen von Fluid, aufweist. Die Kühlfluidablaufstelle ist mit dem zweiten Kühlkanal fluidleitend verbunden. Die Kühlfluidablaufstelle kann mit einem Kühlkreislauf des Fahrzeugs fluidleitend verbunden sein, mittels welchem das Fluid von der Kühlfluidablaufstelle ableitbar ist. Alternativ kann die Kühlfluidablaufstelle mit der Kühlfluidzulaufstelle fluidleitend verbunden sein, sodass ein geschlossener Kreislauf innerhalb der Antriebsvorrichtung ausgebildet ist. Die Verbindung von der Kühlfluidablaufstelle zu der Kühlfluidzulaufstelle kann innerhalb oder außerhalb des Systemgehäuses verlaufen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der erste Kühlkanal in dem ersten Gehäuseteil und zumindest teilweise im Bereich der Leistungselektronik verläuft. Der erste Kühlkanal verläuft zumindest teilweise in dem ersten Innenraum des ersten Gehäuseteils, in welchem die Leistungselektronik angeordnet ist. Zum Beispiel kann der erste Kühlkanal entlang einer oder mehrerer Seitenflächen der Leistungselektronik verlaufen. Auch kann der erste Kühlkanal die Leistungselektronik zum Beispiel ganz oder teilweise umgeben. Bei entsprechender Geometrie der Leistungselektronik kann der erste Kühlkanal auch durch die Leistungselektronik verlaufen. Durch die Anordnung des ersten Kühlkanals zumindest teilweise innerhalb des ersten Gehäuseteils wird der Vorteil erzielt, dass der Kühlkanal räumlich nahe bei der Leistungselektronik angeordnet ist, wodurch die Kühlleistung verbessert wird. Ferner wird dadurch der Platzbedarf für die Kühlung weiter verringert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der zweite Kühlkanal in dem zweiten Gehäuseteil und zumindest teilweise im Bereich der elektrischen Maschine verläuft. Der zweite Kühlkanal verläuft zumindest teilweise in dem zweiten Innenraum des zweiten Gehäuseteils, in welchem die elektrische Maschine angeordnet ist. Zum Beispiel kann der zweite Kühlkanal entlang einer oder mehrerer Seitenflächen der elektrischen Maschine verlaufen. Auch kann der zweite Kühlkanal zum Beispiel die elektrische Maschine ganz oder teilweise umgeben. Ein Vorteil der Anordnung des zweiten Kühlkanals innerhalb des zweiten Gehäuseteils ist es, dass eine hohe Kühlleistung des zweiten Kühlkanals erzielt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass der zweite Kühlkanal an individuelle geometrische Anforderungen der elektrischen Maschine, des zweiten Gehäuseteils und/oder des Systemgehäuses angepasst werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidübergabestelle als flexibler Schlauch, als Kunststoffrohr, als Aluminiumrohr oder als Stahlrohr ausgebildet ist. Der flexible Schlauch kann ein flexibler Kunststoffschlauch sein, welcher zum Beispiel als nicht gewellter Kunststoffschlauch mit glatter Schlauchoberfläche ausgebildet sein kann oder zum Beispiel als gewellter Kunststoffschlauch mit gewellter Oberfläche und einer Ringwellung sein kann. Der flexible Schlauch kann dazu ausgebildet sein den ersten Kühlkanal und den zweiten Kühlkanal fluidleitend miteinander zu verbinden. Der flexible Schlauch hat den Vorteil, dass im Fall eines Defekts des flexiblen Schlauchs ein besonders einfaches Austauschen des flexiblen Schlauchs möglich ist. Das Kunststoffrohr kann ein Duroplast- Kunststoffrohr sein und ist dazu ausgebildet, den ersten Kühlkanal und den zweiten Kühlkanal fluidleitend miteinander zu verbinden. Das Kunststoffrohr bietet den Vorteil einer besonders robusten und zugleich leichten Kühlfluidübergabe stelle. Das Aluminiumrohr ist dazu ausgebildet, den ersten Kühlkanal und den zweiten Kühlkanal fluidleitend miteinander zu verbinden. Das Aluminiumrohr hat den Vorteil eine besonders stabile und zugleich gegenüber Temperaturschwankungen unempfindliche Kühlfluidübergabestelle zu bilden. Das Stahlrohr ist dazu ausgebildet, den ersten Kühlkanal und den zweiten Kühlkanal fluidleitend miteinander zu verbinden. Das Stahlrohr bietet den Vorteil, dass es besonders stabil und kostengünstig ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidübergabestelle eine erste Schlauchschelle aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Endstück des ersten Kühlkanals und die Kühlfluidübergabestelle gegenüber einem Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabe stelle abzudichten. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidübergabestelle eine zweite Schlauchschelle aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein Endstück des zweiten Kühlkanals und die Kühlfluidübergabestelle gegenüber einem Austreten des Fluids in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle abzudichten. Die erste Schlauchschelle und die zweite Schlauchschelle können zum Beispiel als ringförmiges Metallband oder als ringförmiges Kunststoffband ausgebildet sein. Dies bringt den Vorteil, dass im Fall eines Defekts der Kühlfluidübergabestelle ein einfaches manuelles Austauschen der Kühlfluidübergabestelle und/oder der ersten Schlauchschelle und der zweiten Schlauchschelle möglich ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidübergabestelle einen ersten O-Ring aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, ein erstes Endstück des ersten Kühlkanals und die Kühlfluidübergabestelle gegenüber einem Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabe stelle abzudichten. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidübergabe stelle einen zweiten O-Ring aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, ein zweites Endstück des zweiten Kühlkanals und die Kühlfluidübergabestelle gegenüber einem Austreten des Fluids in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle abzudichten. Unter einem O-Ring kann ein ringförmiges Dichtungselement aus Kunststoff oder Metall verstanden werden. Der erste O-Ring kann optional an einer ersten Überlappungsfläche zwischen dem ersten Endstück des ersten Kühlkanals und der Kühlfluidübergabestelle angeordnet sein. Die erste Überlappungsfläche ist ein Bereich, in welchem der erste Kühlkanal und die Kühlfluidübergabestelle ineinander geschoben sind, wobei der erste Kühlkanal mit seinem Endbereich in die Kühlfluidübergabe stelle hineinragen kann oder die Kühlfluidübergabestelle mit ihrem Ende in den ersten Kühlkanal hineinragen kann. Der zweite O-Ring kann optional an einer zweiten Überlappungsfläche zwischen dem zweiten Endstück des zweiten Kühlkanals und der Kühlfluidübergabestelle angeordnet sein. Die zweite Überlappungsfläche ist ein Bereich, in welchem der zweite Kühlkanal und die Kühlfluidübergabestelle ineinander geschoben sind, wobei der zweite Kühlkanal mit seinem Endbereich in die Kühlfluidübergabestelle hineinragen kann oder die Kühlfluidübergabestelle mit ihrem Ende in den zweiten Kühlkanal hineinragen kann.
Dies bietet den Vorteil einer kostengünstigen und platzsparenden Abdichtung der Kühlfluidübergabestelle. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein erstes Endstück des ersten Kühlkanals an der Kühlfluidübergabestelle umspritzt ist, um die Kühlfluidübergabestelle gegenüber einem Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle abzudichten. Ferner kann vorgesehen sein, dass ein zweites Endstück des zweiten Kühlkanals an der Kühlfluidübergabestelle umspritzt ist, um die Kühlfluidübergabestelle gegenüber einem Austreten des Fluids in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle abzudichten. Das erste Endstück des ersten Kühlkanals und das zweite Endstück des zweiten Kühlkanals bilden beispielsweise einen Vorspritzling, welcher mittels eines Spritzgussmaterials überspritzt ist. Das Spritzgussmaterial, welches den Vorspritzling umgibt, bildet die Kühlfluidübergabestelle. Dies bietet den Vorteil, dass die Kühlfluidübergabestelle mit dem Endstück des ersten Kühlkanals und mit dem Endstück des zweiten Kühlkanals einen stoffschlüssigen Verbund mit hoher Dichtheit bildet.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine schematische perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung aus Figur 1 ;
Figur 3 eine schematische perspektivische Darstellung der Antriebsvorrichtung aus Figur 1 aus einer anderen Perspektive; und Figur 4 eine schematische Draufsicht auf die Antriebsvorrichtung aus Figur 1.
In allen Figuren sind gleiche bzw. fünktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen eine schematische Schnittdarstellung, schematische perspektivische Darstellungen und eine Draufsicht einer Antriebsvorrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Antriebsvorrichtung 100 weist ein Systemgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil 111 und einem zweiten Gehäuseteil 112 auf. In dem ersten Gehäuseteil 111 ist eine Feistungselektronik 12 angeordnet. In dem zweiten Gehäuseteil ist eine elektrische Maschine 17 angeordnet, welche elektrisch mit der Feistungselektronik 12 verbunden ist. In dem ersten Gehäuseteil 111 verläuft ein erster Kühlkanal 20 angrenzend an die Feistungselektronik 12. Der erste Kühlkanal 20 ist fluidleitend, über eine Kühlfluidübergabestelle 18, mit einem zweiten Kühlkanal 16 verbunden. Die Kühlfluidübergabestelle 18 ist außerhalb des Systemgehäuses angeordnet. In dem zweiten Gehäuseteil 112 verläuft der zweite Kühlkanal 16 angrenzend an der elektrischen Maschine 17.
Das erste Gehäuseteil 111 kann wie in Figur 2 dargestellt einen ersten Deckel 1111 aufweisen. Der erste Deckel 1111 kann ein Teil des ersten Gehäuseteils 111 sein oder kann als separates Element, welches das erste Gehäuseteil 111 verschließt ausgebildet sein. Der erste Deckel 1111 des ersten Gehäuseteils 111 kann eine erste Öffnung 101 aufweisen. Wie insbesondere in Figur 1 gezeigt ist, kann eine Kühlfluidzulaufstelle 10 den ersten Deckel 1111 des ersten Gehäuseteils 111 an der ersten Öffnung 101 durchdringen. Die Kühlfluidzulaufstelle 10 ist fluidleitend mit dem ersten Kühlkanal 20 verbunden und ist dazu ausgebildet, dem ersten Kühlkanal 20 Fluid, insbesondere ein Kühlfluid, zuzuführen. Die Kühlfluidzulaufstelle kann beispielsweise mit einem Kühlkreislauf des Fahrzeugs fluidleitend verbunden sein, mittels welchem das Fluid zu der Kühlfluidzulaufstelle geleitet wird. Wie insbesondere in Figur 2 dargestellt, kann die erste Öffnung 101 so ausgebildet sein, dass diese einen ringförmigen Freiraum oder Luftspalt um die Kühlfluidzulaufstelle 10 aufweist, sodass der erste Deckel und die Kühlfluidzulaufstelle 10 an der ersten Öffnung 101 nicht im direkten Kontakt miteinander stehen. Alternativ kann die erste Öffnung 101, beispielsweise mittels eines Dichtrings, so ausgebildet sein, dass die erste Öffnung 101 keinen ringförmigen Freiraum oder Luftspalt um die Kühlfluidzulaufstelle 10 aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das erste Gehäuseteil 111 an der ersten Öffnung 101 gegenüber einem unerwünschten eintreten von Fluid in das Systemgehäuse oder austreten von Fluid aus dem Systemgehäuse abgedichtet ist.
Wie in Figur 1 beispielhaft gezeigt, verläuft der erste Kühlkanal 20 innerhalb des ersten Gehäuseteils 111. Der erste Kühlkanal 20 kann teilweise zwischen der Leistungselektronik 12 und dem ersten Deckel 1111 des ersten Gehäuseteils 111 und teilweise entlang der Leistungselektronik verlaufen. Es sind jedoch auch andere als die hier dargestellte Form des Kühlkanals 20 denkbar.
Das erste Gehäuseteil 111 kann ferner eine zweite Öffnung 1811 aufweisen, beispielsweise an einem dem zweiten Gehäuseteil 112 zugewandten Bereich der Gehäusewand, wie in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt. Der erste Kühlkanal 20 kann ein erstes Endstück 181 aufweisen, welches das erste Gehäuseteil 111 an der zweiten Öffnung 1811 durchdringt und mit der Kühlfluidübergabe stelle 18 fluidleitend verbunden ist. Die Verbindung des ersten Endstücks 181 und der Kühlfluidübergabe stelle 18 kann derart abgedichtet sein, dass ein Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 verhindert wird. Das Abdichten kann optional mittels einer ersten Schlauchschelle, einem ersten O-Ring oder einem Umspritzen des ersten Endstücks erfolgen.
Die erste Schlauchschelle kann dazu ausgebildet sein, das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und die Kühlfluidübergabestelle 18 gegenüber einem Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten. Die erste Schlauchschelle kann als ringförmiges Metallband ausgebildet sein, bei welchem mittels einer Stellschraube ein Innendurchmesser des ringförmigen Metallbands verringerbar ist, um das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und die Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten.
Der erste O-Ring kann dazu ausgebildet sein, das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und die Kühlfluidübergabestelle 18 gegenüber einem Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten. Der erste O-Ring kann als ringförmiges elastisches Dichtungselement aus Kunststoff ausgebildet sein. Bevorzugt ist der erste O-Ring an einer ersten Überlappungsfläche zwischen dem ersten Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und der Kühlfluidübergabe stelle 18 angeordnet. Die erste Überlappungsfläche kann ein Bereich sein, in welchem das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 18 in die Kühlfluidübergabestelle 18 geschoben ist. Der erste Kühlkanal 20 ist somit teilweise in die Kühlfluidübergabestelle 18 geschoben. In einer alternativen Ausführungsform kann die Kühlfluidübergabestelle 18 teilweise in den ersten Kühlkanal 181 geschoben sein. Der erste O-Ring kann entsprechend an der ersten Überlappungsfläche zwischen dem ersten Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und der Kühlfluidübergabestelle 18 angeordnet sein.
Das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 kann an der Kühlfluidübergabestelle 18 umspritzt sein, um die Kühlfluidübergabestelle 18 gegenüber einem Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten. Das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und ein zweites Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 können einen Vorspritzling bilden. Der Vorspritzling ist mit einem Spritzgussmaterial überspritzt. Das Spritzgussmaterial, welches den Vorspritzling umspritzt, bildet die Kühlfluidübergabestelle.
Die Kühlfluidübergabestelle 18 ist, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt mit dem ersten Kühlkanal 20, welcher sich innerhalb des ersten Gehäuseteils 111 befindet, fluidleitend verbunden. Darüber hinaus ist die Kühlfluidübergabestelle 18 mit dem zweiten Kühlkanal 16, welcher sich innerhalb des zweiten Gehäuseteils 112 befindet, fluidleitend verbunden. Somit verbindet die Kühlfluidübergabestelle 18 den ersten Kühlkanal 20 und den zweiten Kühlkanal 16 fluidleitend miteinander. Die Kühlfluidübergabe stelle 18 kann zum Beispiel als flexibler Schlauch, als Kunststoffrohr, als Aluminiumrohr oder als Stahlrohr ausgebildet sein.
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, kann das zweite Gehäuseteil 112 eine dritte Öffnung 1821, insbesondere an einem dem ersten Gehäuseteil 111 zugewandten Bereich der Gehäusewand, aufweisen. Das zweite Gehäuseteil 112 kann einen zweiten Deckel 113 aufweisen, welcher dazu ausgebildet sein kann das zweite Gehäuseteil 112 zu verschließen. Der zweite Deckel 113 kann ein Teil des zweiten Gehäuseteils 112 sein oder kann als separates Element, welches das zweite Gehäuseteil 112 verschließt ausgebildet sein. Bei geöffnetem zweitem Deckel 113 kann ein manueller Zugriff, beispielsweise für Reparaturen, auf die elektrische Maschine 17 möglich sein. Der zweite Kühlkanal 20 kann ein zweites Endstück 182 aufweisen, welches das zweite Gehäuseteil 112 an der dritten Öffnung 1821 durchdringt und mit der Kühlfluidübergabestelle 18 fluidleitend verbunden ist. Die Verbindung des zweiten Endstücks 182 und der Kühlfluidübergabe stelle 18 ist derart abgedichtet, dass ein Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 verhindert wird. Das Abdichten kann optional mittels einer zweiten Schlauchschelle, einem zweiten O-Ring oder einem Umspritzen des zweiten Endstücks erfolgen.
Die zweite Schlauchschelle kann dazu ausgebildet sein, das zweite Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 und die Kühlfluidübergabestelle 18 gegenüber einem Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabe stelle 18 abzudichten. Die zweite Schlauchschelle kann als ringförmiges Metallband ausgebildet sein, bei welchem mittels einer Stellschraube ein Innendurchmesser des ringförmigen Metallbands verringerbar ist, um das zweite Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 und die Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten.
Der zweite O-Ring kann dazu ausgebildet sein, das zweite Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 und die Kühlfluidübergabestelle 18 gegenüber einem Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten. Der zweite O- Ring kann als ringförmiges elastisches Dichtungselement aus Kunststoff ausgebildet sein. Bevorzugt ist der zweite O-Ring an einer zweiten Überlappungsfläche zwischen dem zweiten Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 und der Kühlfluidübergabe stelle 18 angeordnet. Die zweite Überlappungsfläche entsteht durch ein Ineinanderschieben des zweiten Endstücks 182 des zweiten Kühlkanals 18 in die Kühlfluidübergabestelle 18. Der zweite Kühlkanal 16 ist teilweise in die Kühlfluidübergabestelle 18 geschoben, sodass die zweite Überlappungsfläche entsteht. In einer alternativen Ausführungsform ist die Kühlfluidübergabestelle 18 teilweise in den zweiten Kühlkanal 182 geschoben, sodass ebenfalls eine zweite Überlappungsfläche entsteht. Der zweite O-Ring kann entsprechend an der zweiten Überlappungsfläche zwischen dem zweiten Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 und der Kühlfluidübergabestelle 18 angeordnet werden.
Auch ist denkbar, dass das zweite Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 an der Kühlfluidübergabestelle 18 umspritzt ist, um die Kühlfluidübergabestelle 18 gegenüber einem Austreten von Fluid in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle 18 abzudichten. Das erste Endstück 181 des ersten Kühlkanals 20 und das zweite Endstück 182 des zweiten Kühlkanals 16 können den Vorspritzling bilden. Der Vorspritzling kann mit dem Spritzgussmaterial überspritzt sein. Das Spritzgussmaterial, welches den Vorspritzling umspritzt, kann die Kühlfluidübergabestelle formen.
Der zweite Kühlkanal 16 kann insbesondere innerhalb des zweiten Gehäuseteils 112 verlaufen, wie dies in Figur 1 beispielhaft gezeigt ist. Wie in Figur 1 beispielhaft gezeigt, kann der zweite Kühlkanal 16 teilweise als ringförmiger Kühlkanal um die elektrische Maschine verlaufen. Der zweite Kühlkanal 16 kann mittels des zweiten Endstücks 182 mit der Kühlfluidübergabestelle 18 fluidleitend verbunden sein. Es sind jedoch auch andere als die hier dargestellte Form des Kühlkanals 16 denkbar.
Das zweite Gehäuseteil 112 kann eine vierte Öffnung 141 aufweisen, wie in den Figuren 1, 3 und 4 beispielhaft gezeigt ist. Eine Kühlfluidablaufstelle 14 durchdringt das zweite Gehäuseteil 112 an der vierten Öffnung 141. Die Kühlfluidablaufstelle 14 ist fluidleitend mit dem zweiten Kühlkanal 16 verbunden und ist dazu ausgebildet Fluid abzuführen. Die Kühlfluidablaufstelle ist mit dem Kühlkreislauf des Fahrzeugs fluidleitend verbunden, mittels welchem das Fluid von der Kühlfluidablaufstelle weg geleitet wird. Die vierte Öffnung 141 kann so ausgebildet sein, dass diese einen ringförmigen Freiraum oder Fuftspaltum die Kühlfluidablaufstelle 14 aufweist, sodass das zweite Gehäuseteil 112 und die Kühlfluidablaufstelle 14 an der vierten Öffnung 141 nicht im direkten Kontakt miteinander stehen. Alternativ kann die vierte Öffnung 141, beispielsweise mittels eines Dichtrings, so ausgebildet sein, dass die vierte Öffnung 141 keinen ringförmigen Freiraum oder Fuftspalt um die Kühlfluidablaufstelle 14 aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das zweite Gehäuseteil 112 an der vierten Öffnung 141 gegenüber einem unerwünschten eintreten von Fluid in das Systemgehäuse oder austreten von Fluid aus dem Systemgehäuse abgedichtet ist.

Claims

Ansprüche
1. Antriebsvorrichtung (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: ein Systemgehäuse mit einem ersten Gehäuseteil (111) und einem zweiten Gehäuseteil (112); eine in dem ersten Gehäuseteil (111) angeordnete Leistungselektronik (12), die dazu eingerichtet ist, eine Gleichspannung in eine Wechselspannung umzuwandeln; eine in dem zweiten Gehäuseteil (112) angeordnete elektrische Maschine (17), die elektrisch mit der Leistungselektronik (12) verbunden ist; einen ersten Kühlkanal (20), welcher dazu ausgebildet ist die Leistungselektronik (12) zu kühlen; einen zweiten Kühlkanal (16), welcher dazu ausgebildet ist die elektrische Maschine (17) zu kühlen; eine Kühlfluidübergabestelle (18), welche den ersten Kühlkanal (20) und den zweiten Kühlkanal (16) fluidleitend verbindet und außerhalb des Systemgehäuses der Antriebsvorrichtung (100) angeordnet ist.
2. Antriebsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Antriebsvorrichtung (100) eine Kühlfluidzulaufstelle (10), zum Zuführen von Fluid, aufweist, und wobei die Kühlfluidzulaufstelle (10) mit dem ersten Kühlkanal (20) fluidleitend verbunden ist.
3. Antriebsvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Antriebsvorrichtung (100) eine Kühlfluidablaufstelle (14), zum Abführen von Fluid, aufweist, und wobei die Kühlfluidablaufstelle (14) mit dem zweiten Kühlkanal (16) fluidleitend verbunden ist.
4. Antriebsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Kühlkanal (20) in dem ersten Gehäuseteil (111) und zumindest teilweise im Bereich der Leistungselektronik (12) verläuft.
5. Antriebsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Kühlkanal (16) in dem zweiten Gehäuseteil (112) und zumindest teilweise im Bereich der elektrischen Maschine (17) verläuft.
6. Antriebsvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlfluidübergabe stelle (18) als flexibler Schlauch, als Kunststoffrohr, als Aluminiumrohr oder als Stahlrohr ausgebildet ist.
7. Antriebsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlfluidübergabe stelle (18) eine erste Schlauchschelle aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein erstes Endstück (181) des ersten Kühlkanals (20) und die Kühlfluidübergabe stelle (18) gegenüber einem Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle (18) abzudichten und eine zweite Schlauchschelle aufweist, welche dazu ausgebildet ist, ein zweites Endstück (182) des zweiten Kühlkanals (16) und die Kühlfluidübergabe stelle (18) gegenüber einem Austreten des Fluids in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle (18) abzudichten.
8. Antriebsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlfluidübergabestelle (18) einen ersten O-Ring aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, ein erstes Endstück (181) des ersten Kühlkanals (20) und die Kühlfluidübergabestelle (18) gegenüber einem Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle (18) abzudichten und einen zweiten O-Ring aufweist, welcher dazu ausgebildet ist, ein zweites Endstück (182) des zweiten Kühlkanals (16) und die Kühlfluidübergabestelle (18) gegenüber einem Austreten des Fluids in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle (18) abzudichten.
9. Antriebsvorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein erstes Endstück (181) des ersten Kühlkanals (20) an der Kühlfluidübergabestelle (18) umspritzt ist um die Kühlfluidübergabestelle (18) gegenüber einem Austreten von Fluid in einen Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabestelle (18) abzudichten und wobei ein zweites Endstück (182) des zweiten Kühlkanals (16) an der Kühlfluidübergabestelle (18) umspritzt ist um die Kühlfluidübergabestelle (18) gegenüber einem Austreten des Fluids in den Umgebungsbereich der Kühlfluidübergabe stelle (18) abzudichten.
10. Fahrzeug, mit mindestens einem Rad; einer Antriebsvorrichtung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die elektrische Maschine (16) mit dem zumindest einen Rad kinematisch derart verbunden ist, dass ein Drehmoment zwischen der elektrischen Maschine (16) und dem zumindest einen Rad übertragbar ist.
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