WO2022157077A1 - Pumpenanordnung für ein fahrzeug und kühlmittelsystem für ein fahrzeug mit einer pumpenanordnung - Google Patents

Pumpenanordnung für ein fahrzeug und kühlmittelsystem für ein fahrzeug mit einer pumpenanordnung Download PDF

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WO2022157077A1
WO2022157077A1 PCT/EP2022/050720 EP2022050720W WO2022157077A1 WO 2022157077 A1 WO2022157077 A1 WO 2022157077A1 EP 2022050720 W EP2022050720 W EP 2022050720W WO 2022157077 A1 WO2022157077 A1 WO 2022157077A1
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WO
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pump
housing
coolant
vehicle
stator
Prior art date
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PCT/EP2022/050720
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Bewermeyer
Horst Feldkamp
Benjamin Grothe
Dominik NIESS
Original Assignee
HELLA GmbH & Co. KGaA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/12—Combinations of two or more pumps
    • F04D13/14—Combinations of two or more pumps the pumps being all of centrifugal type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0686—Mechanical details of the pump control unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps

Definitions

  • the present invention relates to a pump arrangement for a vehicle of the type mentioned in the preamble of claim 1 and a coolant system for a vehicle with a pump arrangement.
  • the known coolant systems for vehicles are used, for example, to cool batteries and drives of electric motor vehicles
  • the known pump assemblies comprising a first electric pump and a second electric pump, the first and second pumps each having a stator, a rotor, one with the stator controller for controlling the stator, which is connected for signal and energy transmission, and each have a pump housing with a housing body and a housing cover for sealingly accommodating the stator, the rotor and the controller, and the respective housing cover has a plug-socket interface for the sealed electrical connection of the Has control with a control unit of the vehicle.
  • the object of the present invention is to improve a pump arrangement for a vehicle and a coolant system for a vehicle with a pump arrangement.
  • a pump arrangement for a vehicle having the features of claim 1, which is characterized in that the pump housing is designed as a common pump housing for the first and the second pump. wherein the stator and rotor of the first pump are located in a first housing of the housing body and the stator and rotor of the second pump are located in a second housing of the housing body, and wherein the controls of the first and the second pump are on a common printed circuit board of the pump arrangement are arranged, and wherein the common printed circuit board is arranged in the housing cover and can be electrically connected to the control unit by means of the common plug-socket interface. Furthermore, this object is achieved by a coolant system for a vehicle with the features of claim 7.
  • the dependent claims relate to advantageous developments of the invention.
  • An essential advantage of the invention lies in particular in that the pump arrangement for a vehicle and the coolant system for a vehicle are improved. Due to the design of the pump arrangement for a vehicle and the coolant system for a vehicle with a pump arrangement according to the invention, the design and manufacture of the pump arrangement and the coolant system equipped with it is significantly simplified and therefore more cost-effective. Furthermore, the solution according to the invention has fewer mechanical and electrical components and fewer mechanical and electrical interfaces. The expense with regard to the sealing of the pump arrangement and the coolant system equipped with it is reduced accordingly.
  • the pump arrangement according to the invention can be freely selected in terms of type, function, material, dimensioning and arrangement within wide, suitable limits.
  • An advantageous development of the pump arrangement according to the invention provides that the printed circuit board is arranged essentially in a parting plane between the housing body and the housing cover of the pump housing. In this way, the electrical connection between the printed circuit board and the controllers of the first and second pump arranged thereon on the one hand and the respective stator of the first and second pump on the other hand is made possible in a simple manner in terms of design and production technology.
  • a further advantageous development of the pump arrangement according to the invention provides that the stator of the first and the second pump is electrically conductively connected to the printed circuit board by means of cutting and/or clamping contacts. As a result, the electrical connection between the printed circuit board and the stators can be implemented in a robust manner that is very simple in terms of production technology.
  • the housing body is designed as a multi-part housing body. In this way, on the one hand, the manufacture of the pump arrangement and, on the other hand, any maintenance or repair of the pump arrangement is significantly simplified.
  • the housing body has a motor housing part and a first and a second impeller housing part, with the motor housing part being designed to accommodate the two stators of the first and the second pump and the first impeller housing part being designed to accommodate an impeller of the rotor of the first pump and the second impeller housing part is designed to accommodate an impeller of the rotor of the second pump.
  • the multi-part housing body is realized in a particularly simple manner in terms of design and production technology.
  • a further advantageous development of the pump arrangement according to the invention provides that the first and the second pump are each designed as a coolant pump. In this way, the pump arrangement according to the invention can be used particularly advantageously.
  • the coolant system according to the invention for a vehicle can also be freely selected within wide suitable limits in terms of type, function, material, dimensioning and arrangement.
  • An advantageous development of the coolant system according to the invention provides that the pump arrangement is held on the coolant tank by means of the pump housing. As a result, the coolant system can be designed in a space-saving manner and therefore very compact.
  • a particularly advantageous development of the aforementioned embodiment of the coolant system according to the invention provides that the pump housing is partially designed as an integral part of the coolant tank.
  • the pump arrangement can be structurally integrated into the coolant tank, and the number of components is thus further reduced. Furthermore, this enables a particularly compact and thus space-saving implementation of the coolant system according to the invention.
  • a further advantageous development of the coolant system according to the invention provides that the coolant system has at least one coolant valve for the coolant which is connected to the pump arrangement in a flow-conducting manner, with a valve housing of the coolant valve being designed as an integral part of the pump housing to accommodate a valve body of the coolant valve.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of the pump arrangement according to the invention for a coolant system according to the invention in a first perspective exploded view
  • FIG. 2 shows the exemplary embodiment of the pump arrangement according to the invention for a coolant system according to the invention in a second perspective exploded view
  • 3 shows the exemplary embodiment of the pump arrangement according to the invention for a coolant system according to the invention in an assembly position, in a sectional side view.
  • the vehicle is designed here as an electric motor vehicle and includes the above-mentioned coolant system, among other things, for cooling a drive battery, not shown, for supplying electrical energy to an electric drive of the vehicle, also not shown.
  • the electric drive is also cooled by the coolant system in a manner known per se to those skilled in the art.
  • the coolant system can also be used to heat the drive battery and/or the electric drive as required.
  • the pump assembly 2 of the aforementioned vehicle comprises a first electric pump 4 and a second electric pump 6, wherein the first and the second pump 4, 6 are each designed as a coolant pump and each have a stator 10, 12, a rotor 14, 16, a control 18, 20, which is connected to the stator 10, 12 for signal and energy transmission purposes, for controlling the stator 10, 12, and a pump housing 22 with a housing body 24 and a housing cover 26 for sealingly accommodating the stator 10, 12, the rotor 14, 16 and of the controller 18, 20 have.
  • the housing cover 26 has a common plug-socket interface 28 for tight electrical connection of the controls 18, 20 with a control unit of the vehicle, not shown.
  • the pump housing 22 is designed as a common pump housing 22 for the first and the second pump 4, 6, with the stator 10 and the rotor 14 of the first pump 4 in a first receptacle 30 of the housing body 24 and the stator 12 and the rotor 16 of the second pump 6 are arranged in a second receptacle 32 of the housing body 24 .
  • the controls 18, 20 of the first and the second pump 4, 6 are arranged on a common circuit board 34 of the pump arrangement 2, the common circuit board 34 being arranged in the housing cover 26 and being electrically connected to the aforementioned control unit by means of the common plug-socket interface 28 is connectable.
  • the printed circuit board 34 is arranged essentially in a parting plane between the housing body 24 and the housing cover 26 of the pump housing 22 .
  • the stator 10, 12 of the first and the second pump 4, 6 is electrically conductively connected to the printed circuit board 34 by means of combined insulation displacement/clamping contacts 36. See Figs. 2 and 3.
  • the housing body 24 is designed as a multi-part housing body 24 .
  • the housing body 24 has a motor housing part 38 and a first and a second impeller housing part 40, 42, with the motor housing part 38 being designed to accommodate the two stators 10, 12 and the first impeller housing part 40 being designed to accommodate an impeller 44 of the rotor 14 of the first pump 4 and the second impeller housing part 42 is designed to accommodate an impeller 46 of the rotor 16 of the second pump 6 .
  • the above-mentioned coolant system for the vehicle comprises at least one coolant circuit for cooling vehicle components, namely the drive battery and the electric drive, with a coolant tank (not shown) for storing a coolant (also not shown) and the pump arrangement 2 for conveying the coolant in the at least one coolant circuit.
  • a coolant tank for storing a coolant (also not shown)
  • the pump arrangement 2 is held on the aforementioned coolant tank by means of the pump housing 22 .
  • the pump housing is designed partially as an integral part of the coolant tank.
  • the coolant system can have at least one coolant valve for the coolant, which is fluidically connected to the pump arrangement, with a valve housing of the coolant valve being designed to accommodate a valve body of the coolant valve as an integral part of the pump housing.
  • the coolant valve can be designed, for example, as a so-called multi-way valve in order to limit the number of valves required as much as possible.
  • the pump arrangement 2 is part of the aforementioned coolant system of the electric motor vehicle.
  • the two rotors 14, 16 are then inserted into the stators 10, 12 placed in the respective receptacle 30, 32. After the rotors 14, 16 have been inserted, they can then be connected in a torque-transmitting manner to the respective impeller 44, 46 in a manner known to those skilled in the art.
  • the multi-part housing body 24, namely the motor housing part 38 is then closed on the impeller side by means of the two impeller housing parts 40, 42.
  • the two impeller housing parts 40, 42 can be welded to the motor housing part 38, for example.
  • other connection techniques known to the person skilled in the art and suitable for the respective individual case can also be used. Merely gluing and screwing are mentioned here purely as examples. Accordingly, both detachable and non-detachable connection techniques are fundamentally conceivable when producing the aforementioned connection.
  • the plug-socket interface 28 of the housing cover 26 has a plurality of plug pins 48 for the purpose of making electrical contact with the control unit of the vehicle (not shown).
  • the printed circuit board 34 with the controls 18, 20 arranged thereon is arranged and fastened in the housing cover 26 in a manner known per se to the person skilled in the art such that the printed circuit board 34 and thus the controls 18, 20 with this plurality of plug pins 48 of the plug socket -Interface 28 are electrically connected or can be connected.
  • the invention is not limited to the present embodiment.
  • the pump arrangement according to the invention for a vehicle and the coolant system according to the invention for a vehicle can also be advantageously used in other vehicles, for example in hybrid motor vehicles.
  • use of the invention is not limited to land vehicles, so that use of the invention is also fundamentally conceivable in aircraft and sea vehicles.
  • the invention is not limited to the design and manufacturing details of the embodiment.
  • the pump arrangement is not only held on the coolant tank by means of the pump housing, but that the pump housing of the pump arrangement is also partially designed as an integral part of the coolant tank.
  • the pump arrangement according to the invention can also be mounted on the vehicle in a different way. A mounting of the pump arrangement according to the invention on a body or on a drive motor of the vehicle is mentioned here purely as an example.
  • the coolant system according to the invention for a vehicle can also include a pump arrangement according to the invention, which has more than two pumps.
  • a pump arrangement according to the invention which has more than two pumps.
  • the pump arrangement according to the invention can also have more than two pumps.
  • the coolant system has at least one coolant valve for the coolant, which is connected in a flow-conducting manner to the pump arrangement, wherein a valve housing of the coolant valve is designed to accommodate a valve body of the coolant valve as an integral part of the pump housing.
  • the pump arrangement according to the invention is not limited to use in coolant systems. Accordingly, the pump arrangement according to the invention for vehicles can be used advantageously for a large number of applications, depending on the requirements of the individual case.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung (2) für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Pumpe (4) und eine zweite elektrische Pumpe (6), wobei die erste und die zweite Pumpe (4, 6) jeweils einen Stator (10, 12), einen Rotor (14, 16), eine mit dem Stator (10, 12) in Signal- und Energieübertragungsverbindung stehende Steuerung (18, 20) zur Ansteuerung des Stators (10, 12) und ein Pumpengehäuse (22) mit einem Gehäusekörper (24) und einem Gehäusedeckel (26) zur dichten Aufnahme des Stators (10, 12), des Rotors (14, 16) und der Steuerung (18, 20) aufweisen, und wobei das Pumpengehäuse (22) als ein gemeinsames Pumpengehäuse für die erste und die zweite Pumpe (4, 6) ausgebildet ist, wobei der Stator (10) und der Rotor (14) der ersten Pumpe (4) in einer ersten Aufnahme (30) des Gehäusekörpers (24) und der Stator (12) und der Rotor (16) der zweiten Pumpe (6) in einer zweiten Aufnahme (32) des Gehäusekörpers (24) angeordnet sind.

Description

Pumpenanordnung für ein Fahrzeug und Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug mit einer Pumpenanordnung
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pumpenanordnung für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und ein Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug mit einer Pumpenanordnung.
Derartige Pumpenanordnungen für Fahrzeuge und Kühlmittelsysteme für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt. Die bekannten Kühlmittelsysteme für Fahrzeuge dienen beispielsweise zur Kühlung von Batterien und Antrieben von elektrischen Kraftfahrzeugen, wobei die bekannten Pumpenanordnungen eine erste elektrische Pumpe und eine zweite elektrische Pumpe umfassen, wobei die erste und die zweite Pumpe jeweils einen Stator, einen Rotor, eine mit dem Stator in Signal- und Energieübertragungsverbindung stehende Steuerung zur Ansteuerung des Stators und jeweils ein Pumpengehäuse mit einem Gehäusekörper und einem Gehäusedeckel zur dichten Aufnahme des Stators, des Rotors und der Steuerung aufweisen, und wobei der jeweilige Gehäusedeckel eine Stecker-Buchse-Schnittstelle zur dichten elektrischen Verbindung der Steuerung mit einem Steuergerät des Fahrzeugs aufweist.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung für ein Fahrzeug sowie ein Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug mit einer Pumpenanordnung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch eine Pumpenanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Pumpengehäuse als ein gemeinsames Pumpengehäuse für die erste und die zweite Pumpe aus- gebildet ist, wobei der Stator und der Rotor der ersten Pumpe in einer ersten Aufnahme des Gehäusekörpers und der Stator und der Rotor der zweiten Pumpe in einer zweiten Aufnahme des Gehäusekörpers angeordnet sind, und wobei die Steuerungen der ersten und der zweiten Pumpe auf einer gemeinsamen Leiterplatte der Pumpenanordnung angeordnet sind, und wobei die gemeinsame Leiterplatte in dem Gehäusedeckel angeordnet und mittels der gemeinsamen Stecker-Buchse-Schnittstelle mit dem Steuergerät elektrisch verbindbar ist. Ferner wird diese Aufgabe durch ein Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die Pumpenanordnung für ein Fahrzeug und das Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug verbessert sind. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Pumpenanordnung für ein Fahrzeug und des Kühlmittelsystems für ein Fahrzeug mit einer Pumpenanordnung ist die Konstruktion und die Fertigung der Pumpenanordnung und des damit ausgestatteten Kühlmittelsystems wesentlich vereinfacht und damit kostengünstiger. Ferner weist die erfindungsgemäße Lösung weniger mechanische und elektrische Komponenten sowie weniger mechanische und elektrische Schnittstellen auf. Entsprechend reduziert sich auch der Aufwand hinsichtlich der Abdichtung der Pumpenanordnung und des damit ausgestatteten Kühlmittelsystems.
Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Pumpenanordnung nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sieht vor, dass die Leiterplatte im Wesentlichen in einer Trennebene zwischen dem Gehäusekörper und dem Gehäusedeckel des Pumpengehäuses angeordnet ist. Auf diese Weise ist die elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte und den darauf angeordneten Steuerungen der ersten und der zweiten Pumpe auf der einen Seite mit dem jeweiligen Stator der ersten und der zweiten Pumpe auf der anderen Seite konstruktiv und fertigungstechnisch einfach ermöglicht. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sieht vor, dass der Stator der ersten und der zweiten Pumpe mittels Schneid- und/oder Klemmkontakten mit der Leiterplatte elektrisch leitend verbunden ist. Hierdurch ist die elektrische Verbindung zwischen der Leiterplatte mit den Statoren auf robuste und fertigungstechnisch sehr einfache Art und Weise realisierbar.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sieht vor, dass der Gehäusekörper als ein mehrteiliger Gehäusekörper ausgebildet ist. Auf diese Weise ist zum einen die Fertigung der Pumpenanordnung und zum anderen eine etwaige Wartung oder Reparatur der Pumpenanordnung wesentlich vereinfacht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sieht vor, dass der Gehäusekörper ein Motorgehäuseteil und ein erstes und ein zweites Laufradgehäuseteil aufweist, wobei das Motorgehäuseteil zur Aufnahme der beiden Statoren der ersten und der zweiten Pumpe ausgebildet ist und das erste Laufradgehäuseteil zur Aufnahme eines Laufrads des Rotors der ersten Pumpe und das zweite Laufradgehäuseteil zur Aufnahme eines Laufrads des Rotors der zweiten Pumpe ausgebildet ist. Hierdurch ist der mehrteilige Gehäusekörper auf konstruktiv und fertigungstechnisch besonders einfache Weise realisiert.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung sieht vor, dass die erste und die zweite Pumpe jeweils als eine Kühlmittelpumpe ausgebildet sind. Auf diese Weise ist die erfindungsgemäße Pumpenanordnung besonders vorteilhaft einsetzbar.
Analog zu der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung ist das erfindungsgemäße Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug ebenfalls nach Art, Funktionsweise, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmittelsystems sieht vor, dass die Pumpenanordnung mittels des Pumpengehäuses an dem Kühlmitteltank gehalten ist. Hierdurch ist das Kühlmittelsystem auf platzsparende Art und Weise und damit sehr kompakt gestaltbar.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kühlmittelsystems sieht vor, dass das Pumpengehäuse teilweise als ein integraler Bestandteil des Kühlmitteltanks ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine bauliche Integration der Pumpenanordnung in den Kühlmitteltank realisierbar und damit die Anzahl der Bauteile weiter reduziert. Ferner ist dadurch eine besonders kompakte und damit platzsparende Umsetzung des erfindungsgemäßen Kühlmittelsystems ermöglicht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kühlmittelsystems sieht vor, dass das Kühlmittelsystem mindestens ein mit der Pumpenanordnung strömungsleitend verbundenes Kühlmittelventil für das Kühlmittel aufweist, wobei ein Ventilgehäuse des Kühlmittelventils zur Aufnahme eines Ventilkörpers des Kühlmittelventils als ein integraler Bestandteil des Pumpengehäuses ausgebildet ist. Hierdurch sind die Zentralisierung der Bauteile und Baugruppen des erfindungsgemäßen Kühlmittelsystems und die bauliche Integration sowie die Kompaktheit des erfindungsgemäßen Kühlmittelsystems weiter gesteigert.
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung für ein erfindungsgemäßes Kühlmittelsystem in einer ersten perspektivischen Explosionsdarstellung,
Fig. 2 das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung für ein erfindungsgemäßes Kühlmittelsystem in einer zweiten perspektivischen Explosionsdarstellung und Fig. 3 das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung für ein erfindungsgemäßes Kühlmittelsystem in einer Montagelage, in einer geschnittenen Seitenansicht.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung für ein nicht näher dargestelltes Kühlmittelsystem für ein ebenfalls nicht dargestelltes Fahrzeug rein exemplarisch dargestellt.
Das Fahrzeug ist hier als ein Elektro-Kraftfahrzeug ausgebildet und umfasst das oben genannte Kühlmittelsystem unter anderem zur Kühlung einer nicht dargestellten Antriebsbatterie zur Versorgung eines ebenfalls nicht dargestellten Elektroantriebs des Fahrzeugs mit elektrischer Energie. Neben der Antriebsbatterie wird auch der Elektroantrieb auf dem Fachmann an sich bekannte Art und Weise mittels des Kühlmittelsystems gekühlt. Neben der Kühlung ist mittels des Kühlmittelsystems auch eine bedarfsweise Heizung der Antriebsbatterie und/oder des Elektroantriebs möglich.
Die Pumpenanordnung 2 des vorgenannten Fahrzeugs umfasst eine erste elektrische Pumpe 4 und eine zweite elektrische Pumpe 6, wobei die erste und die zweite Pumpe 4, 6 jeweils als eine Kühlmittelpumpe ausgebildet sind und jeweils einen Stator 10, 12, einen Rotor 14, 16, eine mit dem Stator 10, 12 in Signal- und Energieübertragungsverbindung stehende Steuerung 18, 20 zur Ansteuerung des Stators 10, 12 und ein Pumpengehäuse 22 mit einem Gehäusekörper 24 und einem Gehäusedeckel 26 zur dichten Aufnahme des Stators 10, 12, des Rotors 14, 16 und der Steuerung 18, 20 aufweisen.
Der Gehäusedeckel 26 weist eine gemeinsame Stecker-Buchse-Schnittstelle 28 zur dichten elektrischen Verbindung der Steuerungen 18, 20 mit einem nicht dargestellten Steuergerät des Fahrzeugs auf. Das Pumpengehäuse 22 ist als ein gemeinsames Pumpengehäuse 22 für die erste und die zweite Pumpe 4, 6 ausgebildet, wobei der Stator 10 und der Rotor 14 der ersten Pumpe 4 in einer ersten Aufnahme 30 des Gehäusekörpers 24 und der Stator 12 und der Rotor 16 der zweiten Pumpe 6 in einer zweiten Aufnahme 32 des Gehäusekörpers 24 angeordnet sind.
Die Steuerungen 18, 20 der ersten und der zweiten Pumpe 4, 6 sind auf einer gemeinsamen Leiterplatte 34 der Pumpenanordnung 2 angeordnet, wobei die gemeinsame Leiterplatte 34 in dem Gehäusedeckel 26 angeordnet und mittels der gemeinsamen Stecker-Buchse-Schnittstelle 28 mit dem vorgenannten Steuergerät elektrisch verbindbar ist. Wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Leiterplatte 34 im Wesentlichen in einer Trennebene zwischen dem Gehäusekörper 24 und dem Gehäusedeckel 26 des Pumpengehäuses 22 angeordnet. Der Stator 10, 12 der ersten und der zweiten Pumpe 4, 6 ist mittels kombinierter Schneid-/Klemmkontakte 36 mit der Leiterplatte 34 elektrisch leitend verbunden. Siehe hierzu die Fig. 2 und 3.
Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Gehäusekörper 24 als ein mehrteiliger Gehäusekörper 24 ausgebildet. Hierfür weist der Gehäusekörper 24 ein Motorgehäuseteil 38 und ein erstes und ein zweites Laufradgehäuseteil 40, 42 auf, wobei das Motorgehäuseteil 38 zur Aufnahme der beiden Statoren 10, 12 ausgebildet ist und das erste Laufradgehäuseteil 40 zur Aufnahme eines Laufrads 44 des Rotors 14 der ersten Pumpe 4 und das zweite Laufradgehäuseteil 42 zur Aufnahme eines Laufrads 46 des Rotors 16 der zweiten Pumpe 6 ausgebildet ist.
Das oben genannte Kühlmittelsystem für das Fahrzeug umfasst mindestens einen Kühlmittelkreislauf zur Kühlung von Fahrzeugkomponenten, nämlich der Antriebsbatterie und des Elektroantriebs, mit einem nicht dargestellten Kühlmitteltank zur Bevorratung eines ebenfalls nicht dargestellten Kühlmittels und der Pumpenanordnung 2 zur Förderung des Kühlmittels in dem mindestens einen Kühlmittelkreislauf. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es darüber hinaus vorgesehen, dass die Pumpenanordnung 2 mittels des Pumpengehäuses 22 an dem vorgenannten Kühlmitteltank gehalten ist.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann es darüber hinaus vorgesehen sein, dass das Pumpengehäuse teilweise als ein integraler Bestandteil des Kühlmitteltanks ausgebildet ist.
Ferner ist es denkbar, dass das Kühlmittelsystem mindestens ein mit der Pumpenanordnung strömungsleitend verbundenes Kühlmittelventil für das Kühlmittel aufweist, wobei ein Ventilgehäuse des Kühlmittelventils zur Aufnahme eines Ventilkörpers des Kühlmittelventils als ein integraler Bestandteil des Pumpengehäuses ausgebildet ist. Das Kühlmittelventil kann dabei beispielsweise als ein sogenanntes Mehrwegeventil ausgebildet sein, um die Anzahl der erforderlichen Ventile möglichst zu begrenzen.
Im Nachfolgenden wird die erfindungsgemäße Pumpenanordnung für ein erfindungsgemäßes Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert.
Wie oben bereits ausgeführt, ist die Pumpenanordnung 2 Bestandteil des vorgenannten Kühlmittelsystems des Elektro-Kraftfahrzeugs.
Zwecks Montage der Pumpenanordnung 2, also zwecks Überführung der Pumpenanordnung 2 in deren in der Fig. 3 dargestellte Montagelage, werden zunächst die beiden Statoren 10, 12 in die jeweilige Aufnahme 30, 32 eingesteckt und auf dem Fachmann bekannte Weise mit dem Motorgehäuseteil 38 des mehrteiligen Gehäusekörpers 24 kraftübertragend verbunden.
Anschließend werden die beiden Rotoren 14, 16 in die in der jeweiligen Aufnahme 30, 32 platzierten Statoren 10, 12 eingesteckt. Nach dem Einstecken der Rotoren 14, 16 können diese dann mit dem jeweiligen Laufrad 44, 46 auf dem Fachmann bekannte Weise drehmomentübertragend verbunden werden. Danach wird der mehrteilige Gehäusekörper 24, nämlich das Motorgehäuseteil 38, mittels der beiden Laufradgehäuseteile 40, 42 laufradseitig geschlossen. Die beiden Laufradgehäuseteile 40, 42 können hierfür beispielsweise mit dem Motorgehäuseteil 38 verschweißt werden. Jedoch sind auch andere dem Fachmann bekannte und für den jeweiligen Einzelfall geeignete Verbindungstechniken anwendbar. Rein exemplarisch seien hier lediglich Verkleben und Verschrauben genannt. Entsprechend sind sowohl lösbare wie auch unlösbare Verbindungstechniken bei der Herstellung der vorgenannten Verbindung grundsätzlich denkbar.
Zwecks elektrischer Kontaktierung mit dem nicht dargestellten Steuergerät des Fahrzeugs weist die Stecker-Buchse-Schnittstelle 28 des Gehäusedeckels 26 eine Mehrzahl von Steckerpins 48 auf.
Die Leiterplatte 34 mit den darauf angeordneten Steuerungen 18, 20 wird entsprechend auf dem Fachmann an sich bekannte Weise derart in dem Gehäusedeckel 26 angeordnet und befestigt, dass die Leiterplatte 34 und damit die Steuerungen 18, 20 mit dieser Mehrzahl von Steckerpins 48 der Stecker-Buchse-Schnittstelle 28 elektrisch leitend verbunden sind oder verbindbar sind.
Danach wird der Gehäusedeckel 26 mit der daran angeordneten Leiterplatte 34, wie aus den Fig. 1 bis 3 ersichtlich, mit dem Gehäusekörper 24, nämlich mit dem Motorgehäuseteil 38, derart gefügt, dass die kombinierten Schneid-/Klemmkontakte 36 der Statoren 10, 12 zur elektrischen Verbindung zwischen den beiden Steuerungen 18, 20 und den diesen jeweils zugeordneten Statoren 10, 12 mit der Leiterplatte 34 stromleitend in Eingriff sind.
Analog zu der mechanischen Verbindung zwischen dem Motorgehäuseteil 38 und den beiden Laufradgehäuseteilen 40, 42 ist nun auch die mechanische Verbindung zwischen dem mehrteiligen Gehäusekörper 24, nämlich dem Motorgehäuseteil 38, und dem Gehäusedeckel 26 herstellbar, so dass die Statoren 10, 12, die Rotoren 14, 16 und die Leiterplatte 34 mit den Steuerungen 18, 20 in dem Pumpengehäuse 2 dicht angeordnet sind. Entsprechend kann der Gehäusedeckel 26 hierfür beispielsweise mit dem Motorgehäuseteil 38 verschweißt werden. Jedoch sind auch andere dem Fachmann bekannte und für den jeweiligen Einzelfall geeignete Verbindungstechniken anwendbar. Rein exemplarisch seien hier lediglich Verkleben und Verschrauben genannt. Entsprechend sind sowohl lösbare wie auch unlösbare Verbindungstechniken bei der Herstellung der vorgenannten Verbindung grundsätzlich denkbar.
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise sind die erfindungsgemäße Pumpenanordnung für ein Fahrzeug und das erfindungsgemäße Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug auch bei anderen Fahrzeugen, beispielsweise bei Hybrid-Kraftfahrzeugen, vorteilhaft einsetzbar. Jedoch ist ein Einsatz der Erfindung nicht auf Landfahrzeuge beschränkt, so dass eine Verwendung der Erfindung auch bei Luft- und Seefahrzeugen grundsätzlich denkbar ist.
Insbesondere ist die Erfindung nicht auf die konstruktiven und fertigungstechnischen Details des Ausführungsbeispiels begrenzt.
Beispielsweise ist es möglich, dass die Pumpenanordnung mittels des Pumpengehäuses nicht lediglich an dem Kühlmitteltank gehalten ist, sondern, dass das Pumpengehäuse der Pumpenanordnung darüber hinaus teilweise als ein integraler Bestandteil des Kühlmitteltanks ausgebildet ist. Jedoch ist die erfindungsgemäße Pumpenanordnung auch auf andere Art und Weise an dem Fahrzeug halterbar. Rein exemplarisch sei hier auf eine Halterung der erfindungsgemäßen Pumpenanordnung an einer Karosserie oder an einem Antriebsmotor des Fahrzeugs hingewiesen.
Das erfindungsgemäße Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug kann neben einer Mehrzahl von Kühlmittelkreisläufen auch eine erfindungsgemäße Pumpenanordnung umfassen, die mehr als zwei Pumpen aufweist. Beispielsweise kann zusätzlich zu den beiden Pumpen des Ausführungsbeispiels eine weitere Pumpe zur Förderung des Kühlmittels in einem Kältemittelkreislauf für eine Innenraumtemperierung des Fahrzeugs vorgesehen sein. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Pumpenanordnung auch mehr als zwei Pumpen aufweisen. Ferner kann es bei anderen Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein, dass das Kühlmittelsystem mindestens ein mit der Pumpenanordnung strömungsleitend verbundenes Kühlmittelventil für das Kühlmittel aufweist, wobei ein Ventilgehäuse des Kühlmittelventils zur Aufnahme eines Ventilkörpers des Kühlmittelventils als ein integraler Bestandteil des Pumpengehäuses ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Pumpenanordnung ist jedoch nicht auf den Einsatz bei Kühlmittelsystemen beschränkt. Entsprechend ist die erfindungsgemäße Pumpenanordnung für Fahrzeuge je nach den Erfordernissen des Einzelfalls für eine Vielzahl von Anwendungsfällen vorteilhaft einsetzbar.
Bezugszeichenliste
2 Pumpenanordnung
4 Erste elektrische Pumpe
6 Zweite elektrische Pumpe
10 Stator der Pumpe 4
12 Stator der Pumpe 6
14 Rotor der Pumpe 4
16 Rotor der Pumpe 6
18 Steuerung der Pumpe 4
20 Steuerung der Pumpe 6
22 Pumpengehäuse
24 Gehäusekörper
26 Gehäusedeckel
28 Stecker-Buchse-Schnittstelle des Gehäusedeckels 26
30 Erste Aufnahme für die Pumpe 4
32 Zweite Aufnahme für die Pumpe 6
34 Leiterplatte
36 Kombinierter Schneid-/Klemmkontakt
38 Motorgehäuseteil
40 Erstes Laufradgehäuseteil
42 Zweites Laufradgehäuseteil
44 Laufrad der Pumpe 4
46 Laufrad der Pumpe 6
48 Steckerpins der Stecker-Buchse-Schnittstelle 28

Claims

Pumpenanordnung für ein Fahrzeug und Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug mit einer Pumpenanordnung Patentansprüche
1 . Pumpenanordnung (2) für ein Fahrzeug, umfassend eine erste elektrische Pumpe (4) und eine zweite elektrische Pumpe (6), wobei die erste und die zweite Pumpe (4, 6) jeweils einen Stator (10, 12), einen Rotor (14, 16), eine mit dem Stator (10, 12) in Signal- und Energieübertragungsverbindung stehende Steuerung (18, 20) zur Ansteuerung des Stators (10, 12) und ein Pumpengehäuse (22) mit einem Gehäusekörper (24) und einem Gehäusedeckel (26) zur dichten Aufnahme des Stators (10, 12), des Rotors (14, 16) und der Steuerung (18, 20) aufweisen, und wobei der Gehäusedeckel (26) eine Stecker-Buchse-Schnittstelle (28) zur dichten elektrischen Verbindung der Steuerung (18, 20) mit einem Steuergerät des Fahrzeugs aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (22) als ein gemeinsames Pumpengehäuse für die erste und die zweite Pumpe (4, 6) ausgebildet ist, wobei der Stator (10) und der Rotor (14) der ersten Pumpe (4) in einer ersten Aufnahme (30) des Gehäusekörpers (24) und der Stator (12) und der Rotor (16) der zweiten Pumpe (6) in einer zweiten Aufnahme (32) des Gehäusekörpers (24) angeordnet sind, und wobei die Steuerungen (18, 20) der ersten und der zweiten Pumpe (4, 6) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (34) der Pumpenanordnung (2) angeordnet sind, und wobei die gemeinsame Leiterplatte (34) in dem Gehäusedeckel (26) angeordnet und mittels der gemeinsamen Stecker- Buchse-Schnittstelle (28) mit dem Steuergerät elektrisch verbindbar ist.
2. Pumpenanordnung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (34) im Wesentlichen in einer Trennebene zwischen dem Gehäusekörper (24) und dem Gehäusedeckel (26) des Pumpengehäuses (22) angeordnet ist. Pumpenanordnung (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (10, 12) der ersten und der zweiten Pumpe (4, 6) mittels Schneid- und/oder Klemmkontakten (36) mit der Leiterplatte (34) elektrisch leitend verbunden ist. Pumpenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (24) als ein mehrteiliger Gehäusekörper ausgebildet ist. Pumpenanordnung (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusekörper (24) ein Motorgehäuseteil (38) und ein erstes und ein zweites Laufradgehäuseteil (40, 42) aufweist, wobei das Motorgehäuseteil (38) zur Aufnahme der beiden Statoren (10, 12) ausgebildet ist und das erste Laufradgehäuseteil (40) zur Aufnahme eines Laufrads (44) des Rotors (14) der ersten Pumpe (4) und das zweite Laufradgehäuseteil (42) zur Aufnahme eines Laufrads (46) des Rotors (16) der zweiten Pumpe (6) ausgebildet ist. Pumpenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Pumpe (4, 6) jeweils als eine Kühlmittelpumpe ausgebildet sind. Kühlmittelsystem für ein Fahrzeug, umfassend mindestens einen Kühlmittelkreislauf zur Kühlung von Fahrzeugkomponenten mit einem Kühlmitteltank zur Bevorratung eines Kühlmittels und einer Pumpenanordnung (2) zur Förderung des Kühlmittels in dem Kühlmittelkreislauf, dadurch gekennzeichnet, 14 dass die Pumpenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist. Kühlmittelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (2) mittels des Pumpengehäuses (22) an dem Kühlmitteltank gehalten ist. Kühlmittelsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse teilweise als ein integraler Bestandteil des Kühlmitteltanks ausgebildet ist. Kühlmittelsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittelsystem mindestens ein mit der Pumpenanordnung strömungsleitend verbundenes Kühlmittelventil für das Kühlmittel aufweist, wobei ein Ventilgehäuse des Kühlmittelventils zur Aufnahme eines Ventilkörpers des Kühlmittelventils als ein integraler Bestandteil des Pumpengehäuses ausgebildet ist.
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