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JPH05219704A | 1993-08-27 | |||
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DE102015219149A1 | 2017-03-09 | |||
CN106655977A | 2017-05-10 | |||
US20040124332A1 | 2004-07-01 |
Ansprüche 1. Gehäusebaugruppe (10) für einen elektrischen Antrieb oder eine elektrische Antriebseinheit umfassend ein Gehäuse (12), ein Kühlfluid (12b) und einen Inverter (20), wobei das Gehäuse (12) einen Kühlkreislauf (12a) zur Aufnahme des Kühlfluids (12b) mit wenigstens einer ersten Ausnehmung (14) ausbildet und der Inverter (20) wenigstens eine Kondensatorbaugruppe (30) aufweist, die zur Anordnung in der ersten Ausnehmung (14) des Gehäuses (12) vorgesehen ist, wobei die Kondensatorbaugruppe (30) mit wenigstens einem Kondensator (32), einer Schale (36) zur Aufnahme zumindest eines Kondensators (32) und einem Wärmeleitelement (34), insbesondere einem wärmeleitfähigen Harz (34a), zur Einbettung des zumindest einen Kondensators (32) in der Schale (36), ausgestaltet ist, und wobei die Kondensatorbaugruppe (30) direkt mit dem Gehäuse (12) koppelbar ist. 2. Gehäusebaugruppe (10) nach Anspruch 1, dad u rch geken nzeich net, dass die Schale (36) der Kondensatorbaugruppe (30) einen Kragen (36a) mit wenigstens einem Versteifungselement (36b) aufweist, wobei der Kragen (36a) zu einer direkten kraft- und/oder Stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung der Kondensatorbaugruppe (30) mit dem Gehäuse (12) ausgebildet ist. 3. Gehäusebaugruppe (10) nach Anspruch 1 oder 2, dad u rch geken nzeich net, dass die Kondensatorbaugruppe (30) derart in der ersten Ausnehmung (14) des Gehäuses (12) angeordnet ist, sodass die Schale (36) an fünf Seiten mit dem Kühlfluid (12b) in Kontakt steht. 4. Gehäusebaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass der Kragen (36a) der Schale (36) und die erste Ausnehmung (14) des Gehäuses (12) derart ausgestaltet sind, dass die Kondensatorbaugruppe (30) mittig und schwebend in der ersten Ausnehmung (14) angeordnet ist. 5. Gehäusebaugruppe 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass zwischen dem Kragen (36a) der Schale (36) und dem Gehäuse (12) eine Dichteinheit, insbesondere ein Dichtring, vorgesehen ist. 6. Gehäusebaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass die Schale (36) der Kondensatorbaugruppe (30) als eine dünnwandige Aluminiumschale oder Kunststoffschale ausgebildet ist. 7. Gehäusebaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass wenigstens eine Strömungsleiteinheit an einer Unterseite der Kondensatorbaugruppe (30), insbesondere an einer Unterseite der Schale (36), und/oder an einer Bodenfläche der ersten Ausnehmung (14) des Gehäuses (12) vorgesehen ist. 8. Gehäusebaugruppe (10) nach Anspruch 7, dad u rch geken nzeich net, dass die Strömungsleiteinheit als ein Einlegeelement zum Positionieren in der ersten Ausnehmung (14) des Gehäuses (12) vorgesehen ist. 9. Gehäusebaugruppe (10) nach Anspruch 7 oder 8, dad u rch geken nzeich net, dass die Kondensatorbaugruppe (30) eine Mehrzahl von Kondensatoren (32) aufweist und die Strömungsleiteinheit zur Ausbildung von zumindest im Wesentlichen parallelen Kühlfluidströmungen entlang der einzelnen Kondensatoren (32) vorgesehen ist. 10. Gehäusebaugruppe 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad u rch geken nzeich net, dass der Inverter (20) wenigstens einen Halbleiterbaustein (22) aufweist, wobei der Kühlkreislauf (12a) des Gehäuses (12) mit wenigstens einer zweiten Ausnehmung (16) mit Kühlfluid (12b) zur Kühlung des Halbleiterbausteins (22) vorgesehen ist, und wobei der Kühlkreislauf (12a) mit dem Kühlfluid (12b) ferner zur Kühlung des Gehäuses (12) oder eines Motorinnenraums (18), insbesondere wenigstens eines Wickelkopfes des Stators (10), ausgebildet ist. 11. Gehäusebaugruppe (10) nach Anspruch 10, dad u rch geken nzeich net, dass der Inverter (20) mit wenigstens zwei Halbleiterbausteinen (22) und wenigstens zwei Kondensatoren (32) ausgebildet ist, wobei die Kondensatoren (32) der Kondensatorbaugruppe (30) jeweils mit einem ersten und einem zweiten Konnektor (38a; 38b) verbindbar sind, wobei die Kondensatoren (32) über den ersten Konnektor (38a) jeweils mit einem der Halbleiterbausteine (22) verbindbar sind, und wobei die Kondensatoren (32) über den zweiten Konnektor (38b) jeweils miteinander, zur Ausbildung einer Parallelschaltung, und/oder mit einer Spannungsquelle verbindbar sind. 12. Motor, insbesondere Elektromotor, mit einer Gehäusebaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 13. Fahrzeug mit einer Gehäusebaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. |
Antriebseinheit, Motor und Fahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Gehäusebaugruppe für einen elektrischen Antrieb oder eine elektrische Antriebseinheit. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Motor und ein Fahrzeug.
Das Hitzemanagement in elektrischen Bauteilen nimmt eine bedeutende Rolle ein, um die Langlebigkeit der Komponenten sicherzustellen. Bei Kondensatoren hängt die Gewährleistung der Funktionsfähigkeit maßgeblich davon ab, dass eine bestimmte Temperatur nicht überschritten wird. Auch eine nur einmalige und kurzzeitige Überschreitung der zulässigen Kerntemperatur des Kondensators kann zu irreversiblen Schäden und damit zur Untauglichkeit des Bauteils bzw. der verbundenen Baugruppe führen.
Insbesondere in dynamischen Anwendungen ist bei Invertern für
Personenkraftwagen oder dergleichen mit Spitzenbelastungen, z. B. aufgrund Überholfahrt am Berg, zu rechnen. Der Heißpunkt (Hotspot) tritt dabei stets innerhalb des Kondensators auf. Eine gezielte Temperaturüberwachung ist aufgrund der Unzugänglichkeit dieses Heißpunkts nicht möglich.
Somit ist es essentiell die Wärmeübertragung zu beschleunigen, um die
Kondensatoren näher an der (Dauer)Leistungsgrenze bzw. näher am
Temperaturlimit betreiben zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Gehäusebaugruppe für einen elektrischen Antrieb bzw. eine elektrische Antriebseinheit anzugeben, die einfach herzustellen und instand zu halten ist, einen geringen Bauraum einnimmt, sowie eine optimierte Kühlleistung bereitstellt. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, einen Motor sowie ein Fahrzeug anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit Blick auf die Gehäusebaugruppe durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Mit Blick auf den Motor und das Fahrzeug wird die vorstehend genannte Aufgabe durch die Gegenstände der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass eine Gehäusebaugruppe für einen elektrischen Antrieb oder eine elektrische Antriebseinheit ein Gehäuse umfasst, ein Kühlfluid und einen Inverter. Das Gehäuse bildet einen Kühlkreislauf zur Aufnahme des Kühlfluids mit wenigstens einer ersten Ausnehmung aus und der Inverter weist wenigstens eine Kondensatorbaugruppe auf, die zur Anordnung in der ersten Ausnehmung des Gehäuses vorgesehen ist. Die Kondensatorbaugruppe ist mit wenigstens einem Kondensatoreiner Schale zur Aufnahme zumindest eines Kondensators und einem Wärmeleitelement, insbesondere einem
wärmeleitfähigen Harz, zur Einbettung des zumindest einen Kondensators in der Schale, ausgestaltet. Die Kondensatorbaugruppe ist direkt mit dem Gehäuse gekoppelt bzw. koppelbar.
Mit Vorteil wird der elektrische Antrieb als Antrieb eines Kraftfahrzeuges verwendet. Mit Vorteil ist einer oder mehrere der eingesetzten Kondensatoren als Wickelkondensator ausgebildet.
Im Kern ist die erfindungsgemäße Gehäusegruppe für einen elektrischen Antrieb bzw. eine elektrische Antriebseinheit und/oder für den Einsatz in einer
Antriebseinheit vorgesehen. Die Gehäusegruppe ist vorzugsweise zur Aufnahme von zumindest einem Stator ausgebildet, um zur Bereitstellung einer
Antriebseinheit, insbesondere in Form eines Elektromotors, dienen zu können.
Des Weiteren liegt der Erfindung zugrunde, eine Kühlfunktion sowie die Aufnahme der Kondensatorbaugruppe in Form einer integralen Konstruktion der
Gehäusebaugruppe umzusetzen. So kann insbesondere eine Verringerung der Bauteilzahl als auch eine Optimierung des Herstellungsprozesses erzielt werden. Ebenso wird anhand einer verringerten Anzahl an Einzelbauteilen die
Fehleranfälligkeit der Gehäusebaugruppe bzw. der zugehörigen Antriebseinheit reduziert und somit eine höhere Zuverlässigkeit sowie eine vereinfachte
Instandhaltung gewährleistet.
Die Kondensatorbaugruppe des Inverters ist mit wenigstens einem Kondensator, insbesondere einem Wickelkondensator, einer Schale zur Aufnahme des
Kondensators und einem Wärmeleitelement, insbesondere einem wärmeleitfähigen Harz, zur Einbettung des Kondensators in der Schale
vorgesehen. Auf diese Weise ist eine vorteilhafte Wärmeüberleitung von dem Kondensator auf die Schale der Kondensatorbaugruppe bereitstellbar, um eine effiziente Kühlung der Kondensatorbaugruppe zu erzielen.
Insbesondere ist keine zusätzliche Hüllschicht oder dergleichen notwendig, um einem Kontakt zwischen der Kühlflüssigkeit und der Kondensatorbaugruppe vorzubeugen.
Darüber hinaus ist die Kondensatorbaugruppe direkt mit dem Gehäuse gekoppelt bzw. koppelbar. Im Sinne der vorliegenden Erfindung sind die
Kondensatorbaugruppe sowie das Gehäuse der Gehäusebaugruppe vorzugsweise derart integral ausgestaltet, dass die Kondensatorbaugruppe und das Gehäuse unmittelbar aneinander anbringbar bzw. miteinander verbindbar sind. Des
Weiteren ist eine zweckmäßige Positionierung und Lagerung der
Kondensatorbaugruppe an dem Gehäuse, insbesondere in der ersten Ausnehmung des Gehäuses, bereitstellbar.
Vorzugsweise ist die Kondensatorbaugruppe anhand einer Stoff- und/oder reibkraft- und/oder formschlüssigen Verbindung direkt mit dem Gehäuse koppelbar.
Insbesondere kann eine Klebeverbindung zur unmittelbaren Kopplung der
Kondensatorbaugruppe mit dem Gehäuse vorgesehen sein. Auf diese Weise ist eine mechanische Verbindung sowie eine Dichtungsfunktion bereitstellbar. Die Klebeverbindung kann dabei als lösbare bzw. zerstörungsfrei lösbare
Klebeverbindung oder als unlösbare Klebeverbindung ausgestaltet sein.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung können ferner handelsübliche
Verbindungselemente, wie z. B. Schrauben, Klemmen, Nieten oder dergleichen vorgesehen sein, um die direkte, unmittelbare Verbindung zwischen Gehäuse und Kondensatorbaugruppe bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Schale der Kondensatorbaugruppe einen Kragen mit wenigstens einem Versteifungselement auf, wobei der Kragen zu einer direkten kraft- und/oder Stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung der
Kondensatorbaugruppe mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Auf vorteilhafte Weise ist eine unmittelbare Verbindbarkeit der
Kondensatorgruppe mit dem Gehäuse der Gehäusebaugruppe für einen
elektrischen Antrieb bzw. eine elektrische Antriebseinheit verfügbar. Des
Weiteren ist im Fehlerfall eine einfache Auswechselbarkeit der
Kondensatorbaugruppe respektive der Kondensatorbaugruppe mit Konnektoren durch die lösbare Direktverbindung mit dem Gehäuse gegeben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter der direkten Kopplung des Gehäuses mit der Kondensatorbaugruppe auch verstanden werden, dass das Gehäuse, insbesondere die erste Ausnehmung, und die Kondensatorbaugruppe zur Ausbildung einer kraft- und/oder Stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Klemmverbindung, einer Schnappverbindung oder dergleichen, vorgesehen sind. In diesem Sinne sind keine weiteren Verbindungselemente, wie z. B. Schrauben, Nieten, Klebemittel oder vergleichbares, notwendig, um die direkte Verbindung zwischen Gehäuse und Kondensatorbaugruppe in
zweckmäßiger Form bereitzustellen.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Kondensatorbaugruppe derart in der ersten Ausnehmung des Gehäuses angeordnet, sodass die Schale an fünf Seiten mit dem Kühlfluid in Kontakt steht.
Somit besteht der Vorteil, dass eine maximale Fläche der Kondensatorbaugruppe zur Wärmeübertragung an das Kühlfluid einsetzbar ist. Eine Wärmeabgabe der Kondensatorbaugruppe erfolgt sowohl entlang der Unterseite der
Kondensatorbaugruppe, als auch über die Seiten bzw. Seitenfläche der
Kondensatorbaugruppe. Es wird eine effektive Wärmeabgabe der
Kondensatorbaugruppe an das Kühlfluid ermöglicht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Kragen der Schale und die erste Ausnehmung des Gehäuses derart ausgestaltet sind, dass die Kondensatorbaugruppe mittig und schwebend in der ersten
Ausnehmung angeordnet ist. Die Kondensatorbaugruppe ist anhand des Kragens in der ersten Ausnehmung des Gehäuses zentriert.
Somit wird der Vorteil erreicht, dass entlang der Seiten bzw. Seitenflächen der Kondensatorbaugruppe im Wesentlichen jeweils ein gleiches Volumen an Kühlfluid vorgesehen ist, sodass eine gleichmäßige Kühlung von allen Seiten der
Kondensatorbaugruppe erzielt werden kann. Alternativ können der Kragen der Schale und die erste Ausnehmung des Gehäuses derart ausgestaltet sein, dass die Kondensatorbaugruppe zu wenigstens einer Seite versetzt und schwebend in der ersten Ausnehmung angeordnet ist, insbesondere wenn eine ungleichmäßige Wärmeabgabe der
Kondensatorbaugruppe entlang der Seitenflächen vorliegt.
Nach einer Ausführungsform ist zwischen dem Kragen der Schale und dem
Gehäuse eine Dichteinheit, insbesondere ein Dichtring, vorgesehen. Vorzugsweise kann die Dichteinheit in dem Gehäuse, entlang der ersten Ausnehmung, oder in dem Kragen der Schale angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Abdichtung integral in der Kondensatorbaugruppe bzw. entlang der ersten Ausnehmung des Gehäuses bereitgestellt. Bei Verbindung der Kondensatorbaugruppe mit dem Gehäuse steht der Kühlkreislauf bzw. die Fluidkühlung bzw. das Kühlfluid in zweckmäßigem Kontakt mit der zu kühlenden Kondensatorbaugruppe und ist zweckmäßig abgedichtet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Schale der
Kondensatorbaugruppe als eine dünnwandige Aluminiumschale ausgebildet. Die Schale weist eine minimale Wärmeaufnahme sowie eine verbesserte
Wärmeübertragung zwischen dem wenigstens einen Kondensator und dem
Kühlfluid auf. Es wird eine Kondensatorbaugruppe mit optimierten
Wärmeabgabeeigenschaften zur Kühlung des wenigstens einen Kondensators bereitgestellt. Insbesondere bei Hochspannung kann zur Isolierung noch eine Isolierfolie zum Einsatz kommen, welche zwischen der elektrisch leitfähigen Aluminiumschale und den Kondensatorwickeln platziert wird.
Nach einer anderen Ausführungsform kann die Schale der Kondensatorbaugruppe aus isolierendem Kunststoff gefertigt sein, so dass die Schale als Isolator fungiert und insbesondere auf eine separate Isolierfolie verzichtet werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine Strömungsleiteinheit an einer Unterseite der Kondensatorbaugruppe, insbesondere an einer Unterseite der Schale, und/oder an einer Bodenfläche der ersten Ausnehmung des Gehäuses vorgesehen. Bevorzugter Weise ist somit eine vorteilhafte Strömungsrichtung des Kühlfluids entlang der Kondensatorbaugruppe einstellbar. Auf diese Weise kann die Wärmeübertragung von der Kondensatorbaugruppe auf das Kühlfluid optimiert werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Strömungsleiteinheit als ein Einlegeelement zum Positionieren in der ersten Ausnehmung des Gehäuses vorgesehen. Anhand der Austauschbarkeit der Strömungsleiteinheit ist die Kühlfluidströmung entlang der Kondensatorbaugruppe beliebig adaptierbar. Insbesondere bei Austausch der Kondensatorbaugruppe kann die Fluidströmung an eine abweichende Anordnung des wenigstens einen Kondensators bzw. eine abweichende Wärmeverteilung innerhalb der Kondensatorbaugruppe auf einfache Weise adaptiert werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kondensatorbaugruppe eine Mehrzahl von Kondensatoren auf und die Strömungsleiteinheit ist zur Ausbildung von zumindest im Wesentlichen parallelen Kühlfluidströmungen entlang der einzelnen Kondensatoren vorgesehen. Auf diese Weise ist eine optimierte
Wärmeübertragung entlang der Kondensatorbaugruppe auf das Kühlfluid gewährleistet. Des Weiteren ist ein Druckverlust entlang der Mehrzahl von Kühlfluidströmungen reduzierbar. Somit wird eine effiziente Kühlung der
Kondensatorbaugruppe bereitgestellt.
Nach einer Ausführungsform weist der Inverter wenigstens einen
Halbleiterbaustein auf, wobei der Kühlkreislauf des Gehäuses mit wenigstens einer zweiten Ausnehmung mit Kühlfluid zur Kühlung des Halbleiterbausteins vorgesehen ist. Der Kühlkreislauf mit dem Kühlfluid ist ferner zur Kühlung des Gehäuses oder eines Motorinnenraums, insbesondere wenigstens eines
Wickelkopfes des Stators, ausgebildet.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist der Kühlkreislauf derart ausgestaltet, dass der Kühlkreislauf die zweckmäßige Kühlung des Inverters bereitstellt, insbesondere mit dem Kühlfluid in der ersten und zweiten Ausnehmung des Gehäuses. Des Weiteren kann anhand der Ausgestaltung des Kühlkreislaufes die Kühlung des Gehäuses erzielt werden, oder eines Motorinnenraums. So kann bei Bereitstellung eines Stators in dem Motorinnenraum vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Wickelkopf des Stators anhand des Kühlkreislaufes kühlbar bzw. temperierbar ist. Durch die integrale Ausgestaltung des Kühlkreislaufes in dem Gehäuse der Gehäusebaugruppe, insbesondere mit der ersten und zweiten Ausnehmung in dem Gehäuse, ist ein Kühleffekt durch zweckmäßige Verwendung des Kühlfluids bereitstellbar.
In einer Ausführungsform ist der Inverter mit wenigstens zwei
Halbleiterbausteinen und wenigstens zwei Kondensatoren ausgebildet, wobei die Kondensatoren der Kondensatorbaugruppe jeweils mit einem ersten und einem zweiten Konnektor verbindbar sind. Die Kondensatoren sind über den ersten Konnektor jeweils mit einem der Halbleiterbausteine verbindbar. Des Weiteren sind die Kondensatoren über den zweiten Konnektor jeweils
miteinander, zur Ausbildung einer Parallelschaltung, und/oder mit einer
Spannungsquelle verbindbar.
Auf vorteilhafte Weise sind die Kondensatoren und/oder ersten und zweiten Konnektoren und/oder die Halbleiterbausteine, insbesondere im Fehlerfall, austauschbar. Vorzugsweise sind die Kondensatoren, die ersten und zweiten Konnektoren sowie die Halbleiterbausteine modular austauschbar. So wird eine vereinfachte Montage als auch Instandhaltung der erfindungsgemäßen
Gehäusebaugruppe bereitgestellt. Des Weiteren ist eine Parallelschaltung der Kondensatoren sowie eine Verschaltung der einzelnen Kondensatoren mit einer Spannungsquelle bedarfsweise umsetzbar.
In einem nebengeordneten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Motor, insbesondere einen Elektromotor, mit einer Gehäusebaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
So kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße
Gehäusebaugruppe in Verbindung mit einem Stator und einem Rotor zur
Ausbildung eines Elektromotors ausgestaltet ist.
Gemäß eines weiteren nebengeordneten Aspekts der Erfindung, ist ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe vorgesehen. So kann die vorteilhaft ausgestalte Gehäusebaugruppe im Sinne der vorliegenden Erfindung sowohl für einen Motor innerhalb eines Fahrzeugs als auch in anderweitiger Verwendung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorgesehen sein.
Zusammenfassend wird anhand der erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe sowie einem Motor bzw. einem Fahrzeug im Sinne der vorliegenden Erfindung eine integral ausgestalte Aufnahme und Kühlung für einen Inverter mit wenigstens einem Kondensator auf vorteilhafte Weise bereitgestellt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die schematischen Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. In diesen zeigen :
Fig. 1 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Gehäuses einer
erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe;
Fig. 2 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Kondensatorbaugruppe einer erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe;
Fig. 3 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Gehäusebaugruppe mit dem Gehäuse gemäß Fig. 1 und der
Kondensatorbaugruppe gemäß Fig. 2; und
Fig. 4 einen Querschnitt A-A des schematischen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe gemäß Fig. 3.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Gehäuses 12 einer
erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe 10 gezeigt.
Das Gehäuse 12 ist mit einer ersten Ausnehmung 14 und einer zweiten
Ausnehmung 16 dargestellt. Des Weiteren weist das Gehäuse 12 einen
Motorinnenraum 18 bzw. eine Aufnahme für wenigstens einen Teil eines Motors, insbesondere einen Stator eines Elektromotors, auf.
Die erste und zweite Ausnehmung 14; 16 weisen gemäß Fig. 1 jeweils eine rechteckige Grundform auf. Die erste Ausnehmung 14 ist parallel zu der zweiten Ausnehmung 16 ausgerichtet. Entlang dem Rand der ersten Ausnehmung 14 sind Bohrungen zur Aufnahme 14c von z. B. Schrauben, Nieten oder dergleichen in Umfangsrichtung symmetrisch verteilt dargestellt.
Des Weiteren ist die erste Ausnehmung 14 an ihrer Bodenseite in Längsrichtung mit abgerundeten Innenkanten ausgebildet. Eine erste Kühlfluidöffnung 14a und eine zweite Kühlfluidöffnung 14b sind gemäß Fig. 1 in der ersten Ausnehmung 14 vorgesehen, die zur Ausbildung eines Kühlkreislaufes als Kühlfluidzulauf bzw. Kühlfluidablauf einsetzbar sind. Insbesondere kann die zweite Kühlfluidöffnung 14b als Durchstichöffnung zwischen der ersten Ausnehmung 14 und der zweiten Ausnehmung 16 des Gehäuses 12 vorgesehen sein. Die erste und zweite Ausnehmung 14; 16 sind nach Fig. 1 auf einer Seite, insbesondere an einer Oberseite des Gehäuses 12, ausgebildet. Nach Fig. 1 ist der Motorinnenraum 18 unterhalb der ersten und zweiten Ausnehmung 14; 16 in dem Gehäuse 12 positioniert.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Kondensatorbaugruppe 30 einer erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe 10 dargestellt.
Die Kondensatorbaugruppe 30 weist nach Fig. 2 insgesamt drei Kondensatoren 32 auf. Die Kondensatoren 32 sind jeweils mit einem ersten Konnektor 38a verbunden. Des Weiteren sind die drei Kondensatoren über einen zweiten
Konnektor 38b miteinander verschaltet, insbesondere über eine elektrisch leitende Verbindungsschiene 38b. So ist es im Sinne von Fig. 2 möglich eine Parallelschaltung der drei Kondensatoren vorzusehen.
Die Kondensatoren 32 sind gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 2 von einer Schale 36 umgeben, die einen umlaufenden Kragen 36a aufweist. Der Kragen 36a ist mit einem umlaufenden Ring sowie winkelförmig angestellte Versteifungselementen 36b ausgebildet. Insbesondere verlaufen die winkelförmig angestellten Versteifungselemente 36b in einem zackenförmigen Muster zwischen dem umlaufenden Ring des Kragens 36a und der Schale 36. So kann sich der Kragen 36a, insbesondere der umlaufende Ring des Kragens 36a, gegen die Schale 36 abstützen. Die gitterförmige Struktur des umlaufenden Kragens 36a ermöglicht eine Gewichtsersparnis bei gleichzeitig hoher Stabilität.
Darüber hinaus ist der Kragen 36a mit mehreren Aufnahmen 36c für
Befestigungselemente, wie z. B. Schrauben, Nieten oder dergleichen, gezeigt. Die Aufnahmen 36c sind entlang des Kragens 36a symmetrisch verteilt. Insbesondere sind die Aufnahmen 36c entlang des umlaufenden Kragens 36a korrespondierend zu den Bohrungen 14c des Gehäuses entlang der ersten Ausnehmung 14 positioniert.
In Fig. 3 ist ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe 10 mit dem Gehäuse 12 gemäß Fig. 1 und der
Kondensatorbaugruppe 12 nach Fig. 2 gezeigt.
Gemäß Fig. 3 ist die Kondensatorbaugruppe 12 mit drei Kondensatoren 32 in der ersten Ausnehmung 14 angeordnet. Wenigstens ein Halbleiterbaustein 22 des Inverters 20, angeordnet auf einer Platine, ist in der zweiten Ausnehmung 16 positioniert.
Die drei Kondensatoren 32 der Kondensatorbaugruppe 30 sind mit jeweils einem ersten Konnektor 38a verbunden. Des Weiteren sind die drei Kondensatoren 32 über einen zweiten Konnektor 38b miteinander elektrisch konnektiert und über eine Steckerbuchse 40 mit einer Spannungsquelle verbindbar.
Die Kondensatorbaugruppe 30 ist über den umlaufenden Kragen 36a, in
Verbindung mit der Schale 36, mit dem Gehäuse 12 der Gehäusebaugruppe 10 Stoff- und/oder reibkraft- und/oder formschlüssig verbindbar. Auf diese Weise kann die Kondensatorbaugruppe 30 des Inverters 20 in integraler Form mit dem Gehäuse 12 gekoppelt sowie modular ausgetauscht werden.
In Fig. 4 ist ein Querschnitt A-A des schematischen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe gemäß Fig. 3 dargestellt.
Die Kondensatorbaugruppe 30 ist mit Kondensatoren 32, einem Wärmeleitelement 34, insbesondere einem wärmeleitfähigen Harz 34a, der Schale 36 und dem Rahmen 36a gezeigt. Die Kondensatoren 32 sind mittels dem wärmeleitfähigen Harz 34a in der Schale 36 eingebettet. Die zweiten Konnektoren 38b sind zur elektrischen Verbindung der Kondensatoren 32 gezeigt. Die ersten Konnektoren 38a sind in Fig. 4 nicht sichtbar.
Über den Kragen 36a, mit umlaufendem Ring und Versteifungselementen 36b (in Fig. 4 nicht dargestellt), ist die Kondensatorbaugruppe 30 mit dem Gehäuse 12 verbunden. So ist aus Fig. 4 die mittige bzw. zentrierte und schwebende
Anordnung der Kondensatorbaugruppe 30 in der ersten Ausnehmung 14 des Gehäuses 12 ersichtlich. Die Kondensatorbaugruppe 30, insbesondere die Schale 36, ist entlang der Seiten vorzugsweise gleichmäßig von Kühlfluid 12b umgeben.
In der zweiten Ausnehmung 16 des Gehäuses 12 ist der wenigstens eine
Halbleiterbaustein 22 des Inverters 20 in Kontakt mit dem Kühlfluid 12b angeordnet. Insbesondere ist der wenigstens eine Halbleiterbaustein 22 auf einer Platine positioniert dargestellt. Von dem Halbleiterbaustein 22 kann eine
Wärmeabgabe an das Kühlfluid 12b in der zweiten Ausnehmung 16 erfolgen. Des Weiteren ist in Fig. 4 die integrale Ausgestaltung des Kühlkreislaufes 12a gezeigt. Insbesondere verbindet der Kühlkreislauf 12a die erste und zweite Ausnehmung 14; 16 derart miteinander, dass Kühlfluid zwischen den beiden Ausnehmungen 14; 16 übertreten kann. Des Weiteren weist der Kühlkreislauf 12a weitere Flusswege auf, sodass beispielsweise das Gehäuse 12 mittels dem
Kühlfluid 12b gekühlt werden kann.
Zusammenfassend ist anhand der erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe 10 ein integral ausgebildeter Kühlkreislauf zur Kühlung insbesondere einer
Kondensatorbaugruppe 30 bereitstellbar sowie eine integral ausgestalte
Aufnahme der Kondensatorbaugruppe 30. Auf vorteilhafte Weise kann mittels der erfindungsgemäßen Gehäusebaugruppe 10, insbesondere für einen elektrischen Antrieb bzw. eine elektrische Antriebseinheit, eine optimierte, effiziente Kühlung für die Kondensatorbaugruppe 30 des Inverters 20 bereitgestellt werden.
Bezugszeichenliste Gehäusebaugruppe
Gehäuse
a Kühlkreislauf
b Kühlfluid
erste Ausnehmung
zweite Ausnehmung
Motorinnenraum
Inverter
Halbleiterbausteine
Kondensatorbaugruppe
Kondensator
Wärmeleitelement
a wärmeleitfähiges Harz
Schale
a umlaufender Kragen
b Versteifungselement
a erster Konnektor
b zweiter Konnektor
Steckerbuchse