WO2022219022A1 - Adapter for connecting an electric motor to an inverter - Google Patents

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WO2022219022A1
WO2022219022A1 PCT/EP2022/059835 EP2022059835W WO2022219022A1 WO 2022219022 A1 WO2022219022 A1 WO 2022219022A1 EP 2022059835 W EP2022059835 W EP 2022059835W WO 2022219022 A1 WO2022219022 A1 WO 2022219022A1
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filter element
adapter
electrically conductive
cross
area
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PCT/EP2022/059835
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Robert Nickel
Michael Linkens
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
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    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
    • H01R13/7197—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with filters integral with or fitted onto contacts, e.g. tubular filters
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/10—Connectors or connections adapted for particular applications for dynamoelectric machines

Definitions

  • the present invention relates to an adapter for connecting an electric motor to an inverter.
  • an electromagnetic filter is generally connected between the electric motor and the inverter.
  • the invention relates to an adapter for connecting an electric motor to an inverter.
  • the adapter comprises at least one electrically conductive element, each having a first area that is designed for the electrical connection to the electric motor and a second area that is designed for the electrical connection to the inverter.
  • the electrically conductive element is at least partially formed from an electrically conductive material (eg copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy).
  • the at least one electrically conductive element serves to electrically connect the electric motor and the inverter.
  • the electrically conductive element can have essentially any shape.
  • the first area can be connected to the electric motor or the second area can be connected to the inverter in a variety of ways (eg screwing or clamping).
  • the adapter includes a sleeve-shaped filter element made of magnetic material.
  • the filter element is designed to filter electromagnetic energy in the at least one electrically conductive element.
  • the at least one electrically conductive element runs along a longitudinal extent of the filter element through a space enclosed by the filter element.
  • the filter element is an elongate, internally hollow element made of magnetic material, through which the at least one electrically conductive element is guided.
  • the filter element has at least a first cross-sectional area for filtering the electromagnetic energy in a first frequency range.
  • the filter element has a second cross-sectional area, which is different from the first cross-sectional area, for filtering the electromagnetic energy in a second frequency range, which is different from the first frequency range.
  • the first cross-sectional area adjoins the second cross-sectional area along the longitudinal extension of the filter element.
  • the filter element has at least two cross-sectional areas with different geometries or dimensions in order to filter the electromagnetic energy conducted through the at least one electrically conductive element in at least two different frequency ranges.
  • the adapter according to the invention enables the filter element to be positioned close to the electric motor, thereby improving the filter effect.
  • the at least two different cross-sectional areas of the filter element also make it possible to filter undesired electromagnetic energy in different frequency ranges. Due to its inductance, the filter element effectively acts like a choke for the electromagnetic energy conducted through the at least one electrically conductive element in the at least two frequency ranges and thus enables the electromagnetic energy in these frequency ranges to be filtered.
  • the desired frequency range for filtering the electromagnetic energy can be set in each case via the geometric design of the at least two different cross-sectional areas of the filter element. In this way, improved electromagnetic conduction can be provided by the at least one electrically conductive element, and the EMC of the electric motor and inverter can thus be improved.
  • the first area and the second area are arranged at opposite ends of the at least one electrically conductive element. Correspondingly, a physical separation of the connections to the electric motor and the inverter can be provided.
  • an extent of the first cross-sectional area along the longitudinal extent of the filter element differs from an extent of the second cross-sectional area along the longitudinal extent of the filter element.
  • the first cross-sectional area of the filter element and the second cross-sectional area of the filter element have different dimensions along the longitudinal extension of the filter element.
  • the first cross-sectional area can be longer or shorter than the second cross-sectional area along the longitudinal extension of the filter element.
  • the frequency range in which the respective cross-sectional area unfolds its filter effect can be set via the length of the respective cross-sectional area along the longitudinal extension of the filter element. The respective filter range can thus be set for the respective cross-sectional area by selecting the length.
  • an extent of the first cross-sectional area perpendicular to the longitudinal extent of the filter element is different from an extent of the second cross-sectional area perpendicular to the longitudinal extent of the filter element.
  • the at least two cross-sectional areas of the filter element can have different wall thicknesses.
  • the first cross-sectional area can have a smaller or greater wall thickness than the second cross-sectional area.
  • the frequency range in which the respective cross-sectional area unfolds its filter effect can be adjusted for the respective cross-sectional area of the filter element via the respective wall thickness or extension perpendicular to the longitudinal extension of the filter element.
  • the respective filter area can thus be set for the respective cross-sectional area by selecting the wall thickness or extent perpendicular to the longitudinal extent of the filter element.
  • the filter element at least partially covers the second region of the at least one electrically conductive element along the longitudinal extension of the filter element. With such a configuration of the filter element, a filter effect of the same can be improved.
  • the filter element is held in a housing.
  • a partial area of the housing runs in the space enclosed by the filter element between the at least one electrically conductive element and the filter element.
  • the adapter can thus be provided as a compact component with a high degree of functional integration.
  • the filter element and the at least one electrically conductive element can be held and aligned relative to one another by means of the housing.
  • the housing enables a structural separation of the filter element from the at least one electrically conductive element, so that there is no electrically conductive connection between the filter element and the at least one electrically conductive element.
  • a first circumferential sealing element is arranged between the at least one electrically conductive element and the partial area of the housing.
  • the first sealing element runs completely around the longitudinal axis of the at least one electrically conductive element and is in contact with both the at least one electrically conductive element and the partial area of the housing.
  • the first sealing member can prevent leakage of liquid between the electrically conductive member and the housing.
  • a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the first sealing element.
  • a second circumferential sealing element is arranged on an outer side surface of the housing.
  • the second sealing element runs completely around the outer side surface of the housing.
  • the second sealing element can be brought into contact with one or more surrounding components in order to prevent the passage of liquid between the adapter and the one or to prevent the several surrounding components.
  • a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the second sealing element.
  • the adapter has a plurality of electrically conductive elements which are held in the space enclosed by the filter element and spaced apart from one another by the partial area of the housing.
  • the adapter can include two or more electrically conductive elements, which are guided separately from one another through the cavity of the filter element by means of the housing.
  • the plurality of electrically conductive elements are not electrically conductively connected to one another by the housing. Accordingly, the number of electrical power connections to the inverter required for controlling the electric motor can be provided by the adapter.
  • the adapter can include two, three or four electrically conductive elements.
  • the filter element is formed from one or more ferrites.
  • Ferrites are electrically poorly or non-conductive ferrimagnetic, mostly ceramic materials that contain one or more metal oxides (e.g. hematite or magnetite). Because of their magnetic properties, ferrites are suitable for providing the filter characteristics of the filter element according to the invention.
  • 1 shows an exemplary embodiment of an adapter with an electrically conductive element
  • 2 shows an exemplary embodiment of an adapter with three electrically conductive elements
  • 3 shows an exemplary embodiment of an adapter with different variants of the filter element
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of an adapter in an installation situation; and 5 shows a further exemplary embodiment of an adapter with different variants of the housing
  • the adapter comprises an electrically conductive element 110 having a first area 112 which is designed for electrical connection to a polyphase electric motor and a second area 114 which is designed for electrical connection to an inverter .
  • the electric motor and the inverter are not shown in FIG.
  • the second area 114 directly adjoins the first area 112 .
  • the first area 112 and the second area 114 are arranged at opposite ends of the electrically conductive element 110 .
  • the electrically conductive element 110 can also be interpreted as a power bolt.
  • the first region 112 is flat and includes a through hole 113 so that it can be mounted on a power connection of the electric motor by means of a screw connection.
  • the second area 114 is designed to be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 121 in order to provide a rotationally symmetrical contact surface for contacting, for example, a busbar of the inverter.
  • the embodiment of the first area 112 and the second area 114 shown in FIG. 1 was chosen purely as an example.
  • the first area 112 can also be designed to be attached to the electric motor by means of clamping or soldering.
  • the first region 112 can also have a different shape, in particular a non-rotationally symmetrical shape.
  • the electrically conductive element 110 is held in a housing 130 made of an electrically non-conductive material (eg plastic). Also held in the housing 130 is a sleeve-shaped filter element 120 made of magnetic material (eg one or more ferrites), which is designed to filter electromagnetic energy in the electrically conductive element 110 .
  • the filter element 120 is an elongate, internally hollow element made of magnetic material, through which the electrically conductive element 110 is guided.
  • the electrically conductive element 110 runs along a longitudinal extent of the filter element 120 (ie along the longitudinal axis 121) through a space enclosed by the filter element 120.
  • FIG. That The filter element partially covers both the first area 112 and the second area 114 of the electrically conductive element 110 along the longitudinal extent of the filter element 120 .
  • Housing 130 carries both electrically conductive element 110 and filter element 120.
  • a portion 132 of housing 130 runs in the space enclosed by filter element 120 between the at least one electrically conductive element 110 and filter element 120, thus ensuring that both spatially are separated from each other. Accordingly, there is no electrically conductive connection between the electrically conductive element 110 and the filter element 120.
  • the filter element 120 has at least a first cross-sectional area 122 and a second cross-sectional area 124 along its longitudinal extent.
  • the dimension of the first cross-sectional area 122 and the dimension of the second cross-sectional area 124 are different from each other.
  • the extent of the first cross-sectional area 122 perpendicular to the longitudinal extent of the filter element 120 is greater than the extent of the second cross-sectional area 124 perpendicular to the longitudinal extent of the filter element 120.
  • the wall thickness (thickness) of the filter element 120 is greater in the first cross-sectional area 122 than in the second cross-sectional area 124.
  • the extent of the first cross-sectional area 122 along the longitudinal extent of the filter element 120 is smaller than the extension of the second cross-sectional area 124 along the longitudinal extension of the filter element 120.
  • the first cross-sectional area 122 is shorter than the second cross-sectional area 124 along the longitudinal extension of the filter element 120.
  • the filter element 120 thus effectively consists of a thin and long area (the two - th cross-sectional area 124) and ei A short and thick area (the first cross-sectional area 122).
  • the filter element 120 thus effectively has an L-shaped cross section.
  • the housing 130 also correspondingly has an L-shaped cross section.
  • the respective extension of the first cross-sectional area 122 and the second cross-sectional area 124 along the longitudinal extension of the filter element 120 can be between 1 mm and 50 mm, for example.
  • the respective extension of the first cross-sectional area 122 and the second Cross-sectional area 124 perpendicular to the longitudinal extension of the filter element 120 can be between 1 mm and 50 mm, for example.
  • the filter element 120 selectively acts as a choke for the electromagnetic energy flowing through the electrically conductive element 110 . Accordingly, the filter element 120 enables electromagnetic energy to be selectively filtered in order to improve the EMC between the electric motor and the inverter.
  • the desired frequency range for filtering the electromagnetic energy can be set in each case via the geometric design of the two cross-sectional areas 122 and 124 of the filter element 120 . Electromagnetic energy can be filtered in two different frequency ranges by means of the two different cross sections 122 and 124 .
  • the geometry of the first cross-sectional area 122 can be used for filtering in an upper frequency range
  • the second cross-sectional area 124 can be used for filtering in a lower frequency range because of its geometry.
  • the upper frequency range essentially includes frequencies that are above the frequencies contained in the lower frequency range.
  • the filter element 120 can also include more than two cross-sectional areas with different dimensions in order to filter electromagnetic energy in more than two frequency ranges.
  • the adapter 100 enables a connection between the electric motor and the inverter, for example to couple a power connection of the electric motor to the inverter. Furthermore, the adapter 100 makes it possible to improve the electromagnetic conduction due to the smoothing of the EMC. Due to its high level of integration, the adapter 100 enables a narrow design and can therefore also be used where there is very little installation space.
  • the electrically conductive element 110 has a recess 115 in which a first circumferential sealing element (not shown in FIG. 1 ) can be arranged.
  • the first sealing element correspondingly runs between the electrically conductive Element 110 and the inner portion 132 of the housing 130 to prevent passage of liquid between the electrically conductive element 110 and the housing 130.
  • a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the first sealing element.
  • the adapter 100 includes a second circumferential sealing element 142 that is arranged on an outer side surface 134 of the housing 130 .
  • the second sealing element 142 can be brought into contact with one or more surrounding components in order to prevent liquid from passing between the adapter 100 and the one or to prevent the several surrounding components.
  • a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the second sealing element 142 .
  • the adapter 100 can have any number of electrically conductive elements.
  • the number of electrically conductive elements can be determined, for example, by the number of electrical power connections to the inverter required to control the electric motor.
  • FIG. 3 also shows that a wide variety of designs for the filter element 120 within the housing 130 are possible.
  • 3 shows four different geometries a), b), c) and d) of the filter element 120, which are arranged in the identical housing 130.
  • a respective free space (cavity) 125 - 1 , 125 - 2 , 125 - 3 or 125 - 4 is cut out in the housing 130 . Due to the essentially L-shaped housing 130 a large number of variants of the filter element 120 can be arranged in the housing 130 .
  • the dimensions of the cross-sectional areas of the filter element 120 can be selected depending on the frequency range to be filtered, or different wall thicknesses (thicknesses) for the filter element depending on the power consumption of the electric motor 120 can be chosen.
  • a filter element 120 with a respectively adapted wall thickness (thickness) can be arranged in the housing 130 , for example for electric motors with a power consumption of 90 kW, 60 KW or 45 kW, without having to change further components of the adapter 100 .
  • FIG. 4 shows the adapter 100 in an installation situation in order to connect an electric motor 150 to an inverter 160.
  • the electric motor 150 is represented in FIG. 4 essentially by its stator 151 and part of its housing 152 . The other components of the electric motor are not shown explicitly.
  • the first region 112 of the electrically conductive element 110 is fixed to a power connection 156 of the electric motor 150 by means of a screw 154 .
  • the second region 114 of the electrically conductive element 110 contacts a busbar 162 of the inverter 160. Accordingly, an electrically conductive connection between the inverter 160 and the electric motor 150 can be provided via the adapter 100. Electromagnetic energy in different frequency ranges can be filtered by means of the filter element 120 of the adapter 100 in order to smooth the electromagnetic conduction through the electrically conductive element 110 and thus to improve the EV of the electric motor 150 and inverter 160 .
  • the adapter 110 is held in a gear housing 172 of a gear 170 .
  • the adapter 100 can provide a seal between the transmission 170 and the inverter 160 due to the sealing member 142 running on the outer side surface 134 .
  • FIG. 5 shows three different mounting variants for the adapter 100.
  • the filter element 120 is introduced into the housing 130 and held in position by means of a plurality of retaining clips 136.
  • the filter element 120 is introduced into the housing 130 and held in position by means of a cover 137 .
  • the filter element 120 is introduced into the housing 130 and then overmoulded, so that the housing 130 completely encloses the filter element 120 .
  • first circumferential sealing element 142 second circumferential sealing element

Abstract

The present invention relates to an adapter for connecting an electric motor to an inverter. The adapter comprises at least one electrically conductive element with in each case a first region designed for electrical connection to the electric motor and a second region designed for electrical connection to the inverter. The adapter furthermore comprises a sleeve-shaped filter element made of magnetic material and designed to filter electromagnetic energy in the at least one electrically conductive element. The at least one electrically conductive element runs along a longitudinal extent of the filter element through a space that is enclosed by the filter element. The filter element has, along the longitudinal extent thereof, at least a first cross-sectional region for filtering the electromagnetic energy in a first frequency range and a second cross-sectional region, which is different from the first cross-sectional region, for filtering the electromagnetic energy in a second frequency range, which is different from the first frequency range.

Description

Adapter zum Anbinden eines Elektromotors an einen Inverter Adapter for connecting an electric motor to an inverter
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Adapter zum Anbinden eines Elektro- motors an einen Inverter. The present invention relates to an adapter for connecting an electric motor to an inverter.
Bei Elektro- oder Hybridelektrofahrzeugen beeinflussen sich Elektromotor und Inverter gegenseitig durch ungewollte elektrische oder elektromagnetische Effekte. Um die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zwischen Elektromotor und Inverter zu ver- bessern wird gemeinhin ein elektromagnetisches Filter zwischen Elektromotor und In- verter geschaltet. In electric or hybrid electric vehicles, the electric motor and inverter influence each other through unwanted electrical or electromagnetic effects. In order to improve the electromagnetic compatibility (EMC) between the electric motor and the inverter, an electromagnetic filter is generally connected between the electric motor and the inverter.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes- serte Anbindung des Elektromotors an den Inverter zu ermöglichen. Against this background, it is an object of the present invention to enable an improved connection of the electric motor to the inverter.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Adapter zum Anbinden eines Elektro- motors an einen Inverter gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere Aspekte sowie Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgen- den Beschreibung sowie in den Figuren beschrieben. The object of the invention is achieved by an adapter for connecting an electric motor to an inverter according to the independent claim. Further aspects and developments of the invention are described in the dependent claims, the following description and in the figures.
Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung einen Adapter zum Anbinden eines Elektro- motors an einen Inverter. Der Adapter umfasst zumindest ein elektrisch leitfähiges Ele- ment mit jeweils einem ersten Bereich, der zur elektrischen Verbindung mit dem Elekt- romotor ausgebildet ist, und einem zweiten Bereich, der zur elektrischen Verbindung mit dem Inverter ausgebildet ist. Das elektrisch leitfähige Element ist zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material (z.B. Kupfer, Kupferlegierung, Aluminium, Alu- miniumlegierung) gebildet. Mit anderen Worten: Das zumindest eine elektrisch leitfähige Element dient der elektrischen Verbindung von Elektromotor und Inverter. Das elektrisch leitfähige Element kann eine im Wesentlichen beliebige Form aufweisen. Ebenso kann die Anbindung des ersten Bereichs an den Elektromotor bzw. die Anbin- dung des zweiten Bereichs an den Inverter auf vielfältige Weise erfolgen (z.B. Ver- schraubung oder Klemmung). Der zweite Bereich kann sich unmittelbar an den ersten Bereich anschließen. Alternativ kann ein dritter Bereich des elektrisch leitfähigen Ele- ments zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich gebildet sein. Ferner umfasst der Adapter ein hülsenförmiges Filterelement aus magnetischem Mate- rial. Das Filterelement ist zur Filterung elektromagnetischer Energie in dem zumindest einem elektrisch leitfähigen Element ausgebildet. Das zumindest eine elektrisch leitfä- hige Element verläuft entlang einer Längserstreckung des Filterelements durch einen von dem Filterelement umschlossenen Raum. Mit anderen Worten: Das Filterelement ist ein längliches, innen hohles Element aus magnetischem Material, durch welches das zumindest eine elektrisch leitfähige Element geführt ist. Das Filterelement weist entlang seiner Längserstreckung zumindest einen ersten Querschnittsbereich zur Filterung der elektromagnetischen Energie in einem ersten Frequenzbereich auf. Ferner weist das Filterelement entlang seiner Längserstreckung einen von dem ersten Querschnittsbe- reich verschiedenen zweiten Querschnittsbereich zur Filterung der elektromagnetischen Energie in einem von dem ersten Frequenzbereich verschiedenen zweiten Frequenzbe- reich auf. Der erste Querschnittsbereich schließt entlang der Längserstreckung des Fil- terelements an den zweiten Querschnittsbereich an. Mit anderen Worten: Das Filterele- ment verfügt über zumindest zwei Querschnittsbereiche mit unterschiedlichen Geomet- rien bzw. Abmessungen, um die durch das zumindest eine elektrisch leitfähige Element geführte elektromagnetische Energie in zumindest zwei verschiedenen Frequenzberei- chen zu filtern. According to one aspect, the invention relates to an adapter for connecting an electric motor to an inverter. The adapter comprises at least one electrically conductive element, each having a first area that is designed for the electrical connection to the electric motor and a second area that is designed for the electrical connection to the inverter. The electrically conductive element is at least partially formed from an electrically conductive material (eg copper, copper alloy, aluminum, aluminum alloy). In other words: The at least one electrically conductive element serves to electrically connect the electric motor and the inverter. The electrically conductive element can have essentially any shape. Likewise, the first area can be connected to the electric motor or the second area can be connected to the inverter in a variety of ways (eg screwing or clamping). The second area can directly adjoin the first area. Alternatively, a third area of the electrically conductive element can be formed between the first area and the second area. Furthermore, the adapter includes a sleeve-shaped filter element made of magnetic material. The filter element is designed to filter electromagnetic energy in the at least one electrically conductive element. The at least one electrically conductive element runs along a longitudinal extent of the filter element through a space enclosed by the filter element. In other words: the filter element is an elongate, internally hollow element made of magnetic material, through which the at least one electrically conductive element is guided. Along its length, the filter element has at least a first cross-sectional area for filtering the electromagnetic energy in a first frequency range. Furthermore, along its length, the filter element has a second cross-sectional area, which is different from the first cross-sectional area, for filtering the electromagnetic energy in a second frequency range, which is different from the first frequency range. The first cross-sectional area adjoins the second cross-sectional area along the longitudinal extension of the filter element. In other words: the filter element has at least two cross-sectional areas with different geometries or dimensions in order to filter the electromagnetic energy conducted through the at least one electrically conductive element in at least two different frequency ranges.
Der erfindungsgemäße Adapter ermöglicht eine Positionierung des Filterelements nahe am Elektromotor und dadurch eine verbesserte Filterwirkung. Die zumindest zwei ver- schiedenen Querschnittsbereiche des Filterelements ermöglichen zudem die Filterung unerwünschter elektromagnetischer Energie in unterschiedlichen Frequenzbereichen. Das Filterelement wirkt dabei aufgrund seiner Induktivität für die durch das zumindest eine elektrisch leitfähige Element geführte elektromagnetische Energie in den zumin- dest zwei Frequenzbereichen effektiv wie eine Drossel und ermöglicht so die Filterung der elektromagnetischen Energie in diesen Frequenzbereichen. Über die geometrische Gestaltung der zumindest zwei verschiedenen Querschnittsbereiche des Filterelements kann jeweils der gewünschte Frequenzbereich für die Filterung der elektromagneti- schen Energie eingestellt werden. Derart kann eine verbesserte elektromagnetische Durchleitung durch das zumindest eine elektrisch leitfähige Element bereitgestellt und somit die EMV von Elektromotor und Inverter verbessert werden. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen sind der erste Bereich und der zweite Bereich an gegenüberliegenden Enden des zumindest einen elektrisch leitfähigen Elements an- geordnet. Entsprechend kann eine räumliche Trennung der Anbindungen an den Elekt- romotor und den Inverter bereitgestellt werden. The adapter according to the invention enables the filter element to be positioned close to the electric motor, thereby improving the filter effect. The at least two different cross-sectional areas of the filter element also make it possible to filter undesired electromagnetic energy in different frequency ranges. Due to its inductance, the filter element effectively acts like a choke for the electromagnetic energy conducted through the at least one electrically conductive element in the at least two frequency ranges and thus enables the electromagnetic energy in these frequency ranges to be filtered. The desired frequency range for filtering the electromagnetic energy can be set in each case via the geometric design of the at least two different cross-sectional areas of the filter element. In this way, improved electromagnetic conduction can be provided by the at least one electrically conductive element, and the EMC of the electric motor and inverter can thus be improved. According to some embodiments, the first area and the second area are arranged at opposite ends of the at least one electrically conductive element. Correspondingly, a physical separation of the connections to the electric motor and the inverter can be provided.
In einigen Ausführungsbeispielen ist eine Erstreckung des ersten Querschnittsbereichs entlang der Längserstreckung des Filterelements von einer Erstreckung des zweiten Querschnittsbereichs entlang der Längserstreckung des Filterelements verschieden. Mit anderen Worten: Der erste Querschnittsbereich des Filterelements und der zweite Querschnittsbereich des Filterelements weisen entlang der Längserstreckung des Fil- terelements verschiedene Abmessungen auf. Beispielsweise kann der erste Quer- schnittsbereich länger oder kürzer als der zweite Querschnittsbereich entlang der Längserstreckung des Filterelements sein. Über die Länge des jeweiligen Querschnitts- bereichs entlang der Längserstreckung des Filterelements kann der Frequenzbereich, in dem der jeweilige Querschnittsbereich seine Filterwirkung entfaltet, eingestellt wer- den. Über die Wahl der Länge kann für den jeweiligen Querschnittsbereich somit der je- weilige Filterbereich eingestellt werden. In some exemplary embodiments, an extent of the first cross-sectional area along the longitudinal extent of the filter element differs from an extent of the second cross-sectional area along the longitudinal extent of the filter element. In other words: the first cross-sectional area of the filter element and the second cross-sectional area of the filter element have different dimensions along the longitudinal extension of the filter element. For example, the first cross-sectional area can be longer or shorter than the second cross-sectional area along the longitudinal extension of the filter element. The frequency range in which the respective cross-sectional area unfolds its filter effect can be set via the length of the respective cross-sectional area along the longitudinal extension of the filter element. The respective filter range can thus be set for the respective cross-sectional area by selecting the length.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist eine Erstreckung des ersten Querschnittsbe- reichs senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements von einer Erstreckung des zweiten Querschnittsbereichs senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements verschieden. Mit anderen Worten: Die zumindest zwei Querschnittsbereiche des Fil- terelements können voneinander verschiedene Wandstärken aufweisen. Beispielsweise kann der erste Querschnittsbereich eine kleinere oder größerer Wandstärke als der zweite Querschnittsbereich aufweisen. Über die jeweilige Wandstärke bzw. Erstreckung senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements kann für den jeweiligen Quer- schnittsbereich des Filterelements der Frequenzbereich, in dem der jeweilige Quer- schnittsbereich seine Filterwirkung entfaltet, eingestellt werden. Über die Wahl der Wandstärke bzw. Erstreckung senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements kann für den jeweiligen Querschnittsbereich somit der jeweilige Filterbereich eingestellt werden. In einigen Ausführungsbeispielen überdeckt das Filterelement zumindest teilweise den zweiten Bereich des zumindest einen elektrisch leitfähigen Elements entlang der Längserstreckung des Filterelements. Mit einer derartigen Ausgestaltung des Filterele- ments kann eine Filterwirkung desselben verbessert werden. According to some exemplary embodiments, an extent of the first cross-sectional area perpendicular to the longitudinal extent of the filter element is different from an extent of the second cross-sectional area perpendicular to the longitudinal extent of the filter element. In other words: The at least two cross-sectional areas of the filter element can have different wall thicknesses. For example, the first cross-sectional area can have a smaller or greater wall thickness than the second cross-sectional area. The frequency range in which the respective cross-sectional area unfolds its filter effect can be adjusted for the respective cross-sectional area of the filter element via the respective wall thickness or extension perpendicular to the longitudinal extension of the filter element. The respective filter area can thus be set for the respective cross-sectional area by selecting the wall thickness or extent perpendicular to the longitudinal extent of the filter element. In some exemplary embodiments, the filter element at least partially covers the second region of the at least one electrically conductive element along the longitudinal extension of the filter element. With such a configuration of the filter element, a filter effect of the same can be improved.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist das Filterelement in einem Gehäuse gehal- ten. Ein Teilbereich des Gehäuses verläuft in dem von dem Filterelement umschlosse- nen Raum zwischen dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element und dem Fil- terelement. Der Adapter kann so als kompaktes Bauteil mit hoher Funktionsintegration bereitgestellt werden. Mittels des Gehäuses können das Filterelement und das zumin- dest eine elektrisch leitfähigen Element relativ zueinander gehalten und ausgerichtet werden. Zudem ermöglicht das Gehäuse eine bauliche Trennen des Filterelements von dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element, so dass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Filterelement und dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element besteht. According to some exemplary embodiments, the filter element is held in a housing. A partial area of the housing runs in the space enclosed by the filter element between the at least one electrically conductive element and the filter element. The adapter can thus be provided as a compact component with a high degree of functional integration. The filter element and the at least one electrically conductive element can be held and aligned relative to one another by means of the housing. In addition, the housing enables a structural separation of the filter element from the at least one electrically conductive element, so that there is no electrically conductive connection between the filter element and the at least one electrically conductive element.
In einigen Ausführungsbeispielen ist ein erstes umlaufendes Dichtungselement zwischen dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element und dem Teilbereich des Gehäuses angeordnet. Das erste Dichtungselement läuft vollständig um die Längs- achse des zumindest einen elektrisch leitfähigen Elements um und liegt sowohl an dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element als auch dem Teilbereich des Gehäuses an. Das erste Dichtungselement kann einen Durchtritt von Flüssigkeit zwischen dem elektrisch leitfähigen Element und dem Gehäuse verhindern. Entsprechend kann mittels des ersten Dichtungselements ein dem Elektromotor zugeordneter Raumbereich von einem dem Inverter zugeordneten Raumbereich getrennt werden. In some exemplary embodiments, a first circumferential sealing element is arranged between the at least one electrically conductive element and the partial area of the housing. The first sealing element runs completely around the longitudinal axis of the at least one electrically conductive element and is in contact with both the at least one electrically conductive element and the partial area of the housing. The first sealing member can prevent leakage of liquid between the electrically conductive member and the housing. Correspondingly, a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the first sealing element.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist ein zweites umlaufendes Dichtungselement an einer äußeren Seitenfläche des Gehäuses angeordnet. Das zweite Dichtungsele- ment läuft vollständig um die äußeren Seitenfläche des Gehäuses um. In einer Einbau- situtation, in dem der Adapter in z.B. ein Fahrzeug eingebaut ist, kann das zweite Dich- tungselement mit einem oder mehreren umgebenden Bauteilen in Kontakt gebracht werden, um so einen Durchtritt von Flüssigkeit zwischen dem Adapter und dem einen oder den mehreren umgebenden Bauteilen zu verhindern. Entsprechend kann mittels des zweiten Dichtungselements ein dem Elektromotor zugeordneter Raumbereich von einem dem Inverter zugeordneten Raumbereich getrennt werden. According to some embodiments, a second circumferential sealing element is arranged on an outer side surface of the housing. The second sealing element runs completely around the outer side surface of the housing. In an installation situation, in which the adapter is installed in a vehicle, for example, the second sealing element can be brought into contact with one or more surrounding components in order to prevent the passage of liquid between the adapter and the one or to prevent the several surrounding components. Correspondingly, a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the second sealing element.
In einigen Ausführungsbeispielen weist der Adapter eine Mehrzahl an elektrisch leitfähi- gen Elementen auf, die durch den Teilbereich des Gehäuses in dem von dem Filterele- ment umschlossenen Raum und voneinander beabstandet gehalten sind. Mit anderen Worten: Der Adapter kann zwei oder mehr elektrisch leitfähige Elemente umfassen, die mittels des Gehäuses separat voneinander durch den Hohlraum des Filterelements ge- führt sind. Insbesondere sind die Mehrzahl an elektrisch leitfähigen Elementen durch das Gehäuse nicht miteinander elektrisch leitend verbunden. Entsprechend kann durch den Adapter die für die Ansteuerung des Elektromotors benötigte Anzahl an elektri- schen Leistungsanschlüssen zum Inverter bereitgestellt werden. Da die Mehrzahl an elektrisch leitfähigen Elementen von dem Filterelement umschlossen sind, kann die durch das jeweilige elektrisch leitfähige Element fließende elektromagnetische Energie in den zumindest zwei Frequenzbereichen gefiltert werden, um die EMV von Elektromo- tor und Inverter zu verbessern. Beispielsweise kann der Adapter zwei, drei oder vier elektrisch leitfähige Elemente umfassen. In some exemplary embodiments, the adapter has a plurality of electrically conductive elements which are held in the space enclosed by the filter element and spaced apart from one another by the partial area of the housing. In other words, the adapter can include two or more electrically conductive elements, which are guided separately from one another through the cavity of the filter element by means of the housing. In particular, the plurality of electrically conductive elements are not electrically conductively connected to one another by the housing. Accordingly, the number of electrical power connections to the inverter required for controlling the electric motor can be provided by the adapter. Since the plurality of electrically conductive elements are surrounded by the filter element, the electromagnetic energy flowing through the respective electrically conductive element can be filtered in the at least two frequency ranges in order to improve the EMC of the electric motor and inverter. For example, the adapter can include two, three or four electrically conductive elements.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen ist das Filterelement aus einem oder mehreren Ferriten gebildet. Ferrite sind elektrisch schlecht oder nichtleitende ferrimagnetische, meist keramische Werkstoffe, die eines oder mehrere Metalloxide (z.B. Hämatit oder Magnetit) beinhalten. Ferrite eignen sich aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften, um die erfindungsgemäße Filtercharakteristik des Filterelements bereitzustellen. According to some embodiments, the filter element is formed from one or more ferrites. Ferrites are electrically poorly or non-conductive ferrimagnetic, mostly ceramic materials that contain one or more metal oxides (e.g. hematite or magnetite). Because of their magnetic properties, ferrites are suitable for providing the filter characteristics of the filter element according to the invention.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Adapters mit einem elektrisch leitfähigen Element; Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Adapters mit drei elektrisch leitfähigen Elementen; Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Adapters mit verschiedenen Varianten des Fil- terelements; 1 shows an exemplary embodiment of an adapter with an electrically conductive element; 2 shows an exemplary embodiment of an adapter with three electrically conductive elements; 3 shows an exemplary embodiment of an adapter with different variants of the filter element;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel eines Adapters in einer Einbausituation; und Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Adapters mit verschiedenen Varianten des Gehäuses 4 shows an exemplary embodiment of an adapter in an installation situation; and 5 shows a further exemplary embodiment of an adapter with different variants of the housing
Fig. 1 zeigt eine Längsschnittansicht eines Adapters 100. Der Adapter umfasst ein elektrisch leitfähiges Element 110 mit einem ersten Bereich 112, der zur elektrischen Verbindung mit einem mehrphasigen Elektromotor ausgebildet ist, und einem zweiten Bereich 114, der zur elektrischen Verbindung mit einem Inverter ausgebildet ist. Der Elektromotor und der Inverter sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Der zweite Bereich 114 schließt unmittelbar an den ersten Bereich 112 an. Der erste Bereich 112 und der zweite Bereich 114 sind an gegenüberliegenden Enden des elektrisch leitfähigen Ele- ments 110 angeordnet. Das elektrisch leitfähige Element 110 kann auch als Strom bol- zen aufgefasst werden. 1 shows a longitudinal sectional view of an adapter 100. The adapter comprises an electrically conductive element 110 having a first area 112 which is designed for electrical connection to a polyphase electric motor and a second area 114 which is designed for electrical connection to an inverter . The electric motor and the inverter are not shown in FIG. The second area 114 directly adjoins the first area 112 . The first area 112 and the second area 114 are arranged at opposite ends of the electrically conductive element 110 . The electrically conductive element 110 can also be interpreted as a power bolt.
Im Beispiel der Fig. 1 ist der erste Bereich 112 flach ausgebildet und umfasst ein Durch- gangsloch 113, um mittels einer Schraubverbindung an einem Leistungsanschluss des Elektromotors montierbar zu sein. Der zweite Bereich 114 ist rotationssymmetrisch bzgl. der Längsachse 121 ausgebildet, um eine rotationsymmetrische Kontaktfläche für die Kontaktierung z.B. einer Stromschiene des Inverters bereitzustellen. Die in Fig. 1 darge- stellte Ausgestaltung des ersten Bereichs 112 und des zweiten Bereichs 114 sind rein beispielhaft gewählt. Beispielsweise kann der erste Bereich 112 auch ausgebildet sein, um mittels Klemmung oder Lötung an dem Elektromotor angebracht zu werden. Ent- sprechend kann auch der erste Bereich 112 eine andere Form, insbesondere eine nicht-rotationsymmetrische Form aufweisen. In the example in FIG. 1, the first region 112 is flat and includes a through hole 113 so that it can be mounted on a power connection of the electric motor by means of a screw connection. The second area 114 is designed to be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal axis 121 in order to provide a rotationally symmetrical contact surface for contacting, for example, a busbar of the inverter. The embodiment of the first area 112 and the second area 114 shown in FIG. 1 was chosen purely as an example. For example, the first area 112 can also be designed to be attached to the electric motor by means of clamping or soldering. Correspondingly, the first region 112 can also have a different shape, in particular a non-rotationally symmetrical shape.
Das elektrisch leitfähige Element 110 ist in einem Gehäuse 130 aus einem elektrisch nicht-leitenden Material (z.B. Kunststoff) gehalten. In dem Gehäuse 130 ist ferner ein hülsenförmiges Filterelement 120 aus magnetischem Material (z.B. einem oder mehre- ren Ferriten), das zur Filterung elektromagnetischer Energie in dem elektrisch leitfähi- gen Element 110 ausgebildet ist, gehalten. Das Filterelement 120 ist ein längliches, in- nen hohles Element aus magnetischem Material, durch welches das elektrisch leitfähige Element 110 geführt ist. Mit anderen Worten: Das elektrisch leitfähige Element 110 ver- läuft entlang einer Längserstreckung des Filterelements 120 (d.h. entlang der Längs- achse 121) durch einen von dem Filterelement 120 umschlossenen Raum. Das Filterelement überdeckt sowohl den ersten Bereich 112 als auch den zweiten Bereich 114 des elektrisch leitfähigen Elements 110 entlang der Längserstreckung des Filterele- ments 120 teilweise. The electrically conductive element 110 is held in a housing 130 made of an electrically non-conductive material (eg plastic). Also held in the housing 130 is a sleeve-shaped filter element 120 made of magnetic material (eg one or more ferrites), which is designed to filter electromagnetic energy in the electrically conductive element 110 . The filter element 120 is an elongate, internally hollow element made of magnetic material, through which the electrically conductive element 110 is guided. In other words: the electrically conductive element 110 runs along a longitudinal extent of the filter element 120 (ie along the longitudinal axis 121) through a space enclosed by the filter element 120. FIG. That The filter element partially covers both the first area 112 and the second area 114 of the electrically conductive element 110 along the longitudinal extent of the filter element 120 .
Das Gehäuse 130 trägt das elektrisch leitfähige Element 110 als auch das Filterelement 120. Ein Teilbereich 132 des Gehäuses 130 verläuft in dem von dem Filterelement 120 umschlossenen Raum zwischen dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element 110 und dem Filterelement 120 und sorgt so dafür, dass beide räumlich voneinander getrennt sind. Entsprechend besteht keine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähigen Element 110 und dem Filterelement 120. Housing 130 carries both electrically conductive element 110 and filter element 120. A portion 132 of housing 130 runs in the space enclosed by filter element 120 between the at least one electrically conductive element 110 and filter element 120, thus ensuring that both spatially are separated from each other. Accordingly, there is no electrically conductive connection between the electrically conductive element 110 and the filter element 120.
Das Filterelement 120 weist entlang seiner Längserstreckung zumindest einen ersten Querschnittsbereich 122 und einen zweiten Querschnittsbereich 124 auf. Die Abmes- sung des ersten Querschnittsbereichs 122 und die Abmessung des zweiten Quer- schnittsbereichs 124 sind voneinander verschieden. Im Beispiel der Fig. 1 ist die Erstre- ckung des ersten Querschnittsbereichs 122 senkrecht zu der Längserstreckung des Fil- terelements 120 (d.h. senkrecht zu der Längsachse 121) größer als die Erstreckung des zweiten Querschnittsbereichs 124 senkrecht zu der Längserstreckung des Filterele- ments 120. Mit anderen Worten: Die Wandstärke (Dicke) des Filterelements 120 ist im ersten Querschnittsbereich 122 größer als im zweiten Querschnittsbereich 124. Die Er- streckung des ersten Querschnittsbereichs 122 entlang der Längserstreckung des Fil- terelements 120 (d.h. entlang der Längsachse 121) ist kleiner als die Erstreckung des zweiten Querschnittsbereichs 124 entlang der Längserstreckung des Filterelements 120. Mit anderen Worten: Der erste Querschnittsbereich 122 ist kürzer als der zweite Querschnittsbereich 124 entlang der Längserstreckung des Filterelements 120. Effektiv besteht das Filterelement 120 somit aus einem dünnen und langen Bereich (dem zwei- ten Querschnittsbereich 124) sowie einem kurzen und dicken Bereich (dem ersten Querschnittsbereich 122). Das Filterelement 120 weist im Beispiel der Fig. 1 somit ef- fektiv einen L-förmigen Querschnitt auf. Auch das Gehäuse 130 weist entsprechend ei- nen L-förmigen Querschnitt auf. Die jeweilige Erstreckung des ersten Querschnittsbe- reichs 122 und des zweiten Querschnittsbereichs 124 entlang der Längserstreckung des Filterelements 120 kann beispielsweise zwischen 1 mm und 50 mm. Die jeweilige Erstreckung des ersten Querschnittsbereichs 122 und des zweiten Querschnittsbereichs 124 senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements 120 kann beispielsweise zwischen 1 mm und 50 mm. The filter element 120 has at least a first cross-sectional area 122 and a second cross-sectional area 124 along its longitudinal extent. The dimension of the first cross-sectional area 122 and the dimension of the second cross-sectional area 124 are different from each other. In the example of Fig. 1, the extent of the first cross-sectional area 122 perpendicular to the longitudinal extent of the filter element 120 (ie perpendicular to the longitudinal axis 121) is greater than the extent of the second cross-sectional area 124 perpendicular to the longitudinal extent of the filter element 120. In other words: The wall thickness (thickness) of the filter element 120 is greater in the first cross-sectional area 122 than in the second cross-sectional area 124. The extent of the first cross-sectional area 122 along the longitudinal extent of the filter element 120 (ie along the longitudinal axis 121) is smaller than the extension of the second cross-sectional area 124 along the longitudinal extension of the filter element 120. In other words: the first cross-sectional area 122 is shorter than the second cross-sectional area 124 along the longitudinal extension of the filter element 120. The filter element 120 thus effectively consists of a thin and long area (the two - th cross-sectional area 124) and ei A short and thick area (the first cross-sectional area 122). In the example in FIG. 1, the filter element 120 thus effectively has an L-shaped cross section. The housing 130 also correspondingly has an L-shaped cross section. The respective extension of the first cross-sectional area 122 and the second cross-sectional area 124 along the longitudinal extension of the filter element 120 can be between 1 mm and 50 mm, for example. The respective extension of the first cross-sectional area 122 and the second Cross-sectional area 124 perpendicular to the longitudinal extension of the filter element 120 can be between 1 mm and 50 mm, for example.
Das Filterelement 120 wirkt selektiv als Drossel für die durch das elektrisch leitfähige Element 110 fließende elektromagnetische Energie. Entsprechend ermöglicht das Fil- terelement 120 selektiv elektromagnetische Energie zu filtern, um die EMV zwischen Elektromotor und Inverter zu verbessern. Über die geometrische Gestaltung der zwei Querschnittsbereiche 122 und 124 des Filterelements 120 kann jeweils der gewünschte Frequenzbereich für die Filterung der elektromagnetischen Energie eingestellt werden. Mittels der zwei verschiedenen Querschnitte 122 und 124 kann elektromagnetische Energie in zwei verschiedenen Frequenzbereichen gefiltert werden. Beispielsweise kann der erste Querschnittsbereich 122 aufgrund seiner Geometrie für die Filterung in einem oberen Frequenzbereich und der zweite Querschnittsbereich 124 aufgrund sei- ner Geometrie für die Filterung in einem unteren Frequenzbereich genutzt werden. Der obere Frequenzbereich umfasst dabei im Wesentlichen Frequenzen, die oberhalb der im unteren Frequenzbereich enthaltenen Frequenzen liegen. Mittels der Dimensionie- rung der Querschnittsbereiche 122 und 124 des Filterelements 120 kann die Filterung an den tatsächlichen Bedarf angepasst werden. The filter element 120 selectively acts as a choke for the electromagnetic energy flowing through the electrically conductive element 110 . Accordingly, the filter element 120 enables electromagnetic energy to be selectively filtered in order to improve the EMC between the electric motor and the inverter. The desired frequency range for filtering the electromagnetic energy can be set in each case via the geometric design of the two cross-sectional areas 122 and 124 of the filter element 120 . Electromagnetic energy can be filtered in two different frequency ranges by means of the two different cross sections 122 and 124 . For example, the geometry of the first cross-sectional area 122 can be used for filtering in an upper frequency range, and the second cross-sectional area 124 can be used for filtering in a lower frequency range because of its geometry. The upper frequency range essentially includes frequencies that are above the frequencies contained in the lower frequency range. By means of the dimensioning of the cross-sectional areas 122 and 124 of the filter element 120, the filtering can be adapted to the actual requirement.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann das Filterelement 120 auch mehr als zwei Quer- schnittsbereiche mit verschiedenen Abmessungen umfassen, um elektromagnetische Energie in mehr als zwei Frequenzbereichen zu filtern. According to exemplary embodiments, the filter element 120 can also include more than two cross-sectional areas with different dimensions in order to filter electromagnetic energy in more than two frequency ranges.
Der Adapter 100 ermöglicht eine Verbindung von Elektromotor und Inverter, um z.B. ei- nen Leistungsanschluss des Elektromotors mit dem Inverter zu koppeln. Ferner ermög- licht der Adapter 100 die Verbesserung der elektromagnetischen Durchleitung aufgrund der Glättung der EMV. Der Adapter 100 ermöglicht durch sein hohes Integrationslevel eine schmale Bauform und kann damit auch bei sehr geringem vorhandenen Bauraum genutzt werden. The adapter 100 enables a connection between the electric motor and the inverter, for example to couple a power connection of the electric motor to the inverter. Furthermore, the adapter 100 makes it possible to improve the electromagnetic conduction due to the smoothing of the EMC. Due to its high level of integration, the adapter 100 enables a narrow design and can therefore also be used where there is very little installation space.
Das elektrisch leitfähige Element 110 weist eine Aussparung 115 auf, in dem ein in Fig. 1 nicht dargestelltes erstes umlaufendes Dichtungselement anordenbar ist. Das erste Dichtungselement verläuft entsprechend zwischen dem elektrisch leitfähigen Element 110 und dem inneren Teilbereich 132 des Gehäuses 130, um einen Durchtritt von Flüssigkeit zwischen dem elektrisch leitfähigen Element 110 und dem Gehäuse 130 zu verhindern. Entsprechend kann mittels des ersten Dichtungselements ein dem Elekt- romotor zugeordneter Raumbereich von einem dem Inverter zugeordneten Raumbe- reich getrennt werden. The electrically conductive element 110 has a recess 115 in which a first circumferential sealing element (not shown in FIG. 1 ) can be arranged. The first sealing element correspondingly runs between the electrically conductive Element 110 and the inner portion 132 of the housing 130 to prevent passage of liquid between the electrically conductive element 110 and the housing 130. Correspondingly, a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the first sealing element.
Ferner umfasst der Adapter 100 ein zweites umlaufendes Dichtungselement 142, dass an einer äußeren Seitenfläche 134 des Gehäuses 130 angeordnet ist. In einer Einbausi- tutation, in dem der Adapter 100 in z.B. ein Fahrzeug eingebaut ist, kann das zweite Dichtungselement 142 mit einem oder mehreren umgebenden Bauteilen in Kontakt ge- bracht werden, um so einen Durchtritt von Flüssigkeit zwischen dem Adapter 100 und dem einen oder den mehreren umgebenden Bauteilen zu verhindern. Entsprechend kann mittels des zweiten Dichtungselements 142 ein dem Elektromotor zugeordneter Raumbereich von einem dem Inverter zugeordneten Raumbereich getrennt werden. Furthermore, the adapter 100 includes a second circumferential sealing element 142 that is arranged on an outer side surface 134 of the housing 130 . In an installation situation, in which the adapter 100 is installed in a vehicle, for example, the second sealing element 142 can be brought into contact with one or more surrounding components in order to prevent liquid from passing between the adapter 100 and the one or to prevent the several surrounding components. Correspondingly, a spatial area assigned to the electric motor can be separated from a spatial area assigned to the inverter by means of the second sealing element 142 .
Die Führung des zweiten Dichtungselements 142 an der äußeren Seitenfläche 134 des Gehäuses 130 ist ferner aus Fig. 2 ersichtlich, welche eine Ausgestaltung des Adapters 100 mit drei elektrisch leitfähigen Elementen 110-1, 110-2 und 110-3 zum Anschluss ei- nes dreiphasigen Elektromotors zeigt. Generell kann der Adapter 100 jede beliebige An- zahl an elektrisch leitfähigen Elementen aufweisen. Die Anzahl der elektrisch leitfähigen Elementen kann z.B. durch die für die Ansteuerung des Elektromotors benötigte Anzahl an elektrischen Leistungsanschlüssen zum Inverter bestimmt sein. The guidance of the second sealing element 142 on the outer side surface 134 of the housing 130 can also be seen in FIG electric motor shows. In general, the adapter 100 can have any number of electrically conductive elements. The number of electrically conductive elements can be determined, for example, by the number of electrical power connections to the inverter required to control the electric motor.
Fig. 3 zeigt im weiteren, dass vielfältige Bauformen für das Filterelement 120 innerhalb des Gehäuses 130 möglich sind. In Fig. 3 sind vier verschiedene Geometrien a), b), c) und d) des Filterelements 120 gezeigt, welche in dem identischen Gehäuse 130 ange- ordnet sind. Abhängig von der jeweiligen Geometrie des Filterelements 120 ist ein je- weiliger Freiraum (Hohlraum) 125-1 , 125-2, 125-3 bzw. 125-4 in dem Gehäuse 130 aus- gespart. Aufgrund des im Wesentlichen L-förmigen Gehäuses 130 kann eine Vielzahl an Varianten des Filterelements 120 in dem Gehäuse 130 angeordnet werden. Bei- spielsweise können je nach zu filterndem Frequenzbereich die Abmessungen der Quer- schnittsbereiche des Filterelement 120 gewählt werden oder je nach Leistungsauf- nahme des Elektromotors unterschiedliche Wandstärken (Dicken) für das Filterelement 120 gewählt werden. In dem Gehäuse 130 kann z.B. für Elektromotoren mit einer Leis- tungsaufnahme von 90 kW, 60 KW bzw. 45 kW ein Filterelement 120 mit jeweils ange- passter Wandstärke (Dicke) angeordnet werden, ohne weitere Bauteile des Adapters 100 ändern zu müssen. FIG. 3 also shows that a wide variety of designs for the filter element 120 within the housing 130 are possible. 3 shows four different geometries a), b), c) and d) of the filter element 120, which are arranged in the identical housing 130. Depending on the respective geometry of the filter element 120 , a respective free space (cavity) 125 - 1 , 125 - 2 , 125 - 3 or 125 - 4 is cut out in the housing 130 . Due to the essentially L-shaped housing 130 a large number of variants of the filter element 120 can be arranged in the housing 130 . For example, the dimensions of the cross-sectional areas of the filter element 120 can be selected depending on the frequency range to be filtered, or different wall thicknesses (thicknesses) for the filter element depending on the power consumption of the electric motor 120 can be chosen. A filter element 120 with a respectively adapted wall thickness (thickness) can be arranged in the housing 130 , for example for electric motors with a power consumption of 90 kW, 60 KW or 45 kW, without having to change further components of the adapter 100 .
Fig. 4 zeigt den Adapter 100 in einer Einbausituation, um einen Elektromotor 150 an ei- nen Inverter 160 anzubinden. Der Elektromotor 150 ist in Fig. 4 im Wesentlichen durch seinen Stator 151 und einen Teil seines Gehäuses 152 dargestellt. Die sonstigen Be- standteile des Elektromotors sind nicht explizit dargestellt. 4 shows the adapter 100 in an installation situation in order to connect an electric motor 150 to an inverter 160. The electric motor 150 is represented in FIG. 4 essentially by its stator 151 and part of its housing 152 . The other components of the electric motor are not shown explicitly.
Der erste Bereich 112 des elektrisch leitfähigen Elements 110 ist mittels einer Schraube 154 an einem Leistungsanschluss 156 des Elektromotors 150 fixiert. Der zweite Bereich 114 des elektrisch leitfähigen Elements 110 kontaktiert eine Stromschiene 162 des In- verters 160. Entsprechend kann über den Adapter 100 eine elektrische leitende Verbin- dung zwischen dem Inverter 160 und dem Elektromotor 150 bereitgestellt werden. Mit- tels des Filterelements 120 des Adapters 100 kann elektromagnetische Energie in un- terschiedlichen Frequenzbereichen gefiltert werden, um die elektromagnetische Durch- leitung durch das elektrisch leitfähige Element 110 zu glätten und somit die E V von Elektromotor 150 und Inverter 160 zu verbessern. The first region 112 of the electrically conductive element 110 is fixed to a power connection 156 of the electric motor 150 by means of a screw 154 . The second region 114 of the electrically conductive element 110 contacts a busbar 162 of the inverter 160. Accordingly, an electrically conductive connection between the inverter 160 and the electric motor 150 can be provided via the adapter 100. Electromagnetic energy in different frequency ranges can be filtered by means of the filter element 120 of the adapter 100 in order to smooth the electromagnetic conduction through the electrically conductive element 110 and thus to improve the EV of the electric motor 150 and inverter 160 .
In dem Beispiel der Fig. 4 ist der Adapter 110 in einem Getriebegehäuse 172 eine Ge- triebes 170 gehalten. Aufgrund des auf der äußeren Seitenfläche 134 verlaufenden Dichtungselements 142 kann der Adapter 100 eine Dichtung zwischen dem Getriebe 170 und dem Inverter 160 bereitstellen. In the example in FIG. 4, the adapter 110 is held in a gear housing 172 of a gear 170 . The adapter 100 can provide a seal between the transmission 170 and the inverter 160 due to the sealing member 142 running on the outer side surface 134 .
Fig. 5 zeigt im Weiteren noch drei verschiede Fierstellungsvarianten für den Adapter 100. In der Variante a) wird das Filterelement 120 in das Gehäuse 130 eingebracht und mittels einer Mehrzahl an Halteklips 136 in Position gehalten. In der Variante b) wird das Filterelement 120 in das Gehäuse 130 eingebracht und mittels eines Deckels 137 in Position gehalten. In der Variante c) wird das Filterelement 120 in das Gehäuse 130 eingebracht und anschließend umspritzt, so dass das Gehäuse 130 das Filterelement 120 vollständig umschließt. Bezugszeichen Furthermore, FIG. 5 shows three different mounting variants for the adapter 100. In variant a), the filter element 120 is introduced into the housing 130 and held in position by means of a plurality of retaining clips 136. In variant b), the filter element 120 is introduced into the housing 130 and held in position by means of a cover 137 . In variant c), the filter element 120 is introduced into the housing 130 and then overmoulded, so that the housing 130 completely encloses the filter element 120 . Reference sign
100 Adapter 100 adaptors
110 elektrisch leitfähiges Element 110-1 elektrisch leitfähiges Element 110-2 elektrisch leitfähiges Element 110-3 elektrisch leitfähiges Element 110 electrically conductive element 110-1 electrically conductive element 110-2 electrically conductive element 110-3 electrically conductive element
112 erster Bereich des elektrisch leitfähigen Elements112 first region of the electrically conductive element
113 Durchgangsloch 113 through hole
114 zweiter Bereich des elektrisch leitfähigen Elements114 second region of the electrically conductive element
115 Aussparung 115 recess
120 Filterelement 120 filter element
121 Längsachse 121 longitudinal axis
122 erster Querschnittsbereich 124 zweiter Querschnittsbereich 125-1 Freiraum 122 first cross-sectional area 124 second cross-sectional area 125-1 free space
125-2 Freiraum 125-3 Freiraum 125-4 Freiraum 130 Gehäuse 125-2 space 125-3 space 125-4 space 130 housing
132 Teilbereich des Gehäuses 132 part of the housing
134 äußere Seitenfläche des Gehäuses 134 outer side surface of the housing
136 Halteklip 136 retaining clip
137 Deckel 137 lid
140 erstes umlaufendes Dichtungselement 142 zweites umlaufendes Dichtungselement 140 first circumferential sealing element 142 second circumferential sealing element
150 Elektromotor 150 electric motor
151 Stator 151 stator
152 Gehäuse des Elektromotors 154 Schraube 152 electric motor housing 154 screw
156 Leistungsanschluss 160 Inverter 156 power connection 160 inverter
162 Stromschiene des Inverters 170 Getriebe 172 Getriebegehäuse 162 Inverter power rail 170 gearbox 172 gearbox housing

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Adapter (100) zum Anbinden eines Elektromotors (150) an einen Inverter (160), der Adapter gekennzeichnet durch: zumindest ein elektrisch leitfähiges Element (110) mit jeweils einem ersten Bereich (112), der zur elektrischen Verbindung mit dem Elektromotor (150) ausgebildet ist, und einem zweiten Bereich (114), der zur elektrischen Verbindung mit dem Inverter (160) ausgebildet ist; und ein hülsenförmiges Filterelement (120) aus magnetischem Material, das zur Filterung elektromagnetischer Energie in dem zumindest einem elektrisch leitfähigen Element (110) ausgebildet ist, wobei das zumindest eine elektrisch leitfähige Element (110) ent- lang einer Längserstreckung des Filterelements (120) durch einen von dem Filterele- ment (120) umschlossenen Raum verläuft, und wobei das Filterelement (120) entlang seiner Längserstreckung zumindest einen ersten Querschnittsbereich (122) zur Filte- rung der elektromagnetischen Energie in einem ersten Frequenzbereich und einen von dem ersten Querschnittsbereich (122) verschiedenen zweiten Querschnittsbereich (124) zur Filterung der elektromagnetischen Energie in einem von dem ersten Fre- quenzbereich verschiedenen zweiten Frequenzbereich aufweist. 1. Adapter (100) for connecting an electric motor (150) to an inverter (160), the adapter characterized by: at least one electrically conductive element (110) each having a first area (112) for electrical connection to the electric motor ( 150) and a second portion (114) adapted to be electrically connected to the inverter (160); and a sleeve-shaped filter element (120) made of magnetic material, which is designed for filtering electromagnetic energy in the at least one electrically conductive element (110), wherein the at least one electrically conductive element (110) along a longitudinal extension of the filter element (120) through a space enclosed by the filter element (120), and wherein the filter element (120) along its longitudinal extent has at least a first cross-sectional area (122) for filtering the electromagnetic energy in a first frequency range and one of the first cross-sectional area (122) different second cross-sectional area (124) for filtering the electromagnetic energy in a frequency range different from the first second frequency range.
2. Adapter (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (112) und der zweite Bereich (114) an gegenüberliegenden Enden des zumindest einen elektrisch leitfähigen Elements (110) angeordnet sind. 2. Adapter (100) according to claim 1, characterized in that the first area (112) and the second area (114) are arranged at opposite ends of the at least one electrically conductive element (110).
3. Adapter (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung des ersten Querschnittsbereichs (122) entlang der Längserstreckung des Filterelements (120) von einer Erstreckung des zweiten Querschnittsbereichs (124) ent- lang der Längserstreckung des Filterelements (120) verschieden ist. 3. Adapter (100) according to claim 1 or claim 2, characterized in that an extent of the first cross-sectional area (122) along the longitudinal extent of the filter element (120) differs from an extent of the second cross-sectional area (124) along the longitudinal extent of the filter element ( 120) is different.
4. Adapter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckung des ersten Querschnittsbereichs (122) senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements (120) von einer Erstreckung des zweiten Querschnittsbereichs (124) senkrecht zu der Längserstreckung des Filterelements (120) verschieden ist. 4. Adapter (100) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that an extent of the first cross-sectional area (122) perpendicular to the longitudinal extent of the filter element (120) differs from an extent of the second cross-sectional area (124) perpendicular to the longitudinal extent of the filter element (120) is different.
5. Adapter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (120) den zweiten Bereich (114) des zumindest einen elektrisch leitfähi- gen Elements (110) entlang der Längserstreckung des Filterelements (120) zumindest teilweise überdeckt. 5. Adapter (100) according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the filter element (120) at least partially extends the second region (114) of the at least one electrically conductive element (110) along the longitudinal extension of the filter element (120). covered.
6. Adapter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (120) in einem Gehäuse (130) gehalten ist, wobei ein Teilbereich (132) des Gehäuses (130) in dem von dem Filterelement (120) umschlossenen Raum zwi- schen dem zumindest einen elektrisch leitfähigen Element (110) und dem Filterelement (120) verläuft. 6. Adapter (100) according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the filter element (120) is held in a housing (130), with a partial area (132) of the housing (130) in the area covered by the filter element (120 ) Enclosed space between the at least one electrically conductive element (110) and the filter element (120).
7. Adapter (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zu- mindest einen elektrisch leitfähigen Element (110) und dem Teilbereich (132) des Ge- häuses (130) ein erstes umlaufendes Dichtungselement (140) angeordnet ist. 7. Adapter (100) according to claim 6, characterized in that a first circumferential sealing element (140) is arranged between the at least one electrically conductive element (110) and the partial area (132) of the housing (130).
8. Adapter (100) nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an einer äußeren Seitenfläche (134) des Gehäuses (130) ein zweites umlaufendes Dich- tungselement (142) angeordnet ist. 8. Adapter (100) according to claim 6 or claim 7, characterized in that on an outer side surface (134) of the housing (130) a second circumferential sealing element (142) is arranged.
9. Adapter (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (100) eine Mehrzahl an elektrisch leitfähigen Elementen (110-1 , 110-2, 110-3) aufweist, die durch den Teilbereich (132) des Gehäuses (130) in dem von dem Filterele- ment (120) umschlossenen Raum und voneinander beabstandet gehalten sind. 9. Adapter (100) according to one of Claims 6 to 8, characterized in that the adapter (100) has a plurality of electrically conductive elements (110-1, 110-2, 110-3) which are connected through the partial area (132 ) of the housing (130) in the space enclosed by the filter element (120) and kept at a distance from one another.
10. Adapter (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (120) aus einem oder mehreren Ferriten gebildet ist. 10. Adapter (100) according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the filter element (120) is formed from one or more ferrites.
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