AT512492B1 - Elektrisches antriebsaggregat - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrisches Antriebsaggregat (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei flüssigkeits- gekühlten elektrischen Maschinen (2, 3), welche in jeweils einem Kühlmittelzweig (10a, 11a) eines gemeinsamen Kühlkreislaufs (6) eines Kühlsystems (K) angeordnet und parallel von Kühlmittel durchströmbar sind, wobei im gemeinsamen Kühlkreislauf (6), vorzugsweise stromaufwärts der elektrischen Maschinen (2, 3), eine Kühlmittelpumpe (7) angeordnet ist. Um auf baulich einfache Weise eine bestmögliche Temperierung der elektrischen Maschinen (2, 3) und er Leistungselektronik (9) zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass im gemeinsamen Kühlkreislauf (6) zumindest eine Leistungselektronik (9) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Leistungselektronik (9) im gemeinsamen Kühlkreislauf (6) stromaufwärts der elektrischen Maschinen (2, 3) angeordnet ist.

Description

österreichisches Patentamt AT512 492B1 2014-12-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein elektrisches Antriebsaggregat, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei flüssigkeitsgekühlten elektrischen Maschinen, welche in jeweils einem Kühlmittelzweig eines gemeinsamen Kühlkreislaufs eines Kühlsystems angeordnet und parallel von Kühlmittel durchströmbar sind, wobei im gemeinsamen Kühlkreislauf, vorzugsweise stromaufwärts der elektrischen Maschinen, eine Kühlmittelpumpe angeordnet ist.
[0002] Die DE 10 2005 024 827 A1 beschreibt ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeuges mit zumindest einer Verbrennungskraftmaschine zum Vortrieb des Kraftfahrzeuges, sowie einer Kühlvorrichtung zur Gewährleistung einer bedarfsgerechten Kühlung eines Antriebsaggregates. Die Kühlvorrichtung weist wenigstens einen Kühlmittelkreislauf auf, in dem wenigstens eine Kühlmittelpumpe angeordnet ist, wobei die Kühlmittelpumpe eine Koppelung mit der Verbrennungskraftmaschine und wenigstens einem Elektromotor aufweist. Aus der DE 10 2005 024 827 A1 ist es bekannt, eine Leistungselektronik und eine elektrische Maschine zu kühlen.
[0003] Weiters ist es aus der JP 2003 087 908 A2 bekannt, zwei der Elektromotoren parallel in einem geteilten Kühlkreislauf zu kühlen.
[0004] Ferner ist es aus der DE 41 42 863 C2 bekannt, eine gemeinsame Leistungselektronik für mehrere Elektromotoren einzusetzen.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise bei einem Antriebsaggregat der Eingangs genannten Art eine ausreichende Kühlung zu gewährleisten.
[0006] Erfindungsgemäß wird es dadurch erreicht, dass im gemeinsamen Kühlkreislauf zumindest eine Leistungselektronik angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Leistungselektronik im gemeinsamen Kühlkreislauf stromaufwärts der elektrischen Maschinen angeordnet ist. Die Leistungselektronik kann im gemeinsamen Kühlkreislauf zwischen der Kühlmittelpumpe und den elektrischen Maschinen angeordnet sein.
[0007] In einer besonders Teile und Bauraum sparenden Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine gemeinsame Leistungselektronik die zumindest zwei elektrischen Maschinen ansteuert.
[0008] Um mit möglichst geringem Bauaufwand eine optimale Kühlung der elektrischen Maschinen zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn stromabwärts der Leistungselektronik und stromaufwärts der elektrischen Maschinen im Kühlkreislauf zumindest ein Verteilventil angeordnet ist, welches den Kühlmittelstrom in zu jeweils einer elektrischen Maschine führende Kühlmittelzweige aufteilt, wobei vorzugsweise stromabwärts der elektrischen Maschinen sich die Kühlmittelzweige der elektrischen Maschinen zu einem gemeinsamen Kühlmittelströmungsweg vereinigen.
[0009] Alternativ zu einer gemeinsamen Leistungselektronik kann für jede elektrische Maschine eine Leistungselektronik vorgesehen sein, wobei das Verteilerventil stromabwärts der Kühlmittelpumpe und stromaufwärts der Leistungselektroniken im Kühlkreislauf angeordnet sein kann, um den Kühlmittelstrom in zu jeweils einer Leistungselektronik und einer elektrischen Maschine führende Kühlmittelzweige aufzuteilen.
[0010] Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich, wenn die elektrischen Maschinen, die Leistungselektronik, vorzugsweise auch das Kühlsystem, in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
[0011] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Fig. näher erläutert.
[0012] Es zeigen schematisch [0013] Fig. 1 ein erfindungsgemäßes elektrisches Antriebsaggregat in einer ersten Ausfüh rungsvariante und 1 /5 österreichisches Patentamt AT512 492B1 2014-12-15 [0014] Fig. 2 ein erfindungsgemäßes elektrisches Antriebsaggregat in einer zweiten Ausfüh rungsvariante.
[0015] Die Fig. zeigen schematisch ein Antriebsaggregat 1 für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise eine Elektrofahrzeug oder ein Flybridfahrzeug, wobei das Antriebsaggregat 1 eine erste elektrische Maschine 2 und eine zweite elektrische Maschine 3 aufweist. Jede elektrische Maschine 2, 3 weist einen Rotor 2a, 3a und einen kühlmittelgekühlten Stator 2b, 3b auf. Jeder Rotor 2a, 3a kann beispielsweise jeweils mit einer nicht weiter dargestellten Antriebswelle des Kraftfahrzeuges verbunden sein. Zur Kühlung jedes Stators 2b, 3b ist jeweils ein Kühlmantel 4, 5 um jeden Stator 2b, 3b vorgesehen, wobei jeder Kühlmantel 4, 5 einem gemeinsamen Kühlkreislauf 6 eines Kühlsystems K angehört. Die beiden Kühlmäntel 4, 5 sind im Kühlkreislauf 6 hydraulisch parallel angeordnet. Der Kühlkreislauf 6 weist eine gemeinsame Kühlmittelpumpe 7, welche elektrisch regelbar ausgeführt sein kann. Im Kühlkreislauf 6 ist weiters der Kühlmantel 8 einer in Fig. 1 für beide elektrischen Maschinen 2, 3 gemeinsamen Leistungselektronik 9 angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Leistungselektronik 9 im gemeinsamen Kühlkreislauf 6 zwischen der Kühlmittelpumpe 7 und den beiden elektrischen Maschinen 4, 5 vorgesehen ist.
[0016] In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung ist stromabwärts des Kühlmantels 8 der Leistungselektronik 9 im Kühlkreislauf 6 ein Verteilerventil 14 angeordnet, welches beispielsweise als Dreiwegventil ausgebildet sein kann. Mit dem Verteilerventil 14 können die über Kühlmittelzweige 10a, 11a den Kühlmäntel 4, 5 der elektrischen Maschinen 2, 3 zugeführten Mengen an Kühlmittel gesteuert werden.
[0017] Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann alternativ zu einer gemeinsamen Leistungselektronik kann für jede elektrische Maschine 2, 3 eine separate Leistungselektronik 9 vorgesehen sein, wobei das Verteilerventil 14 in diesem Fall stromabwärts der Kühlmittelpumpe 7 und stromaufwärts der beiden Leistungselektroniken 9 im Kühlkreislauf 6 angeordnet sein kann, um den Kühlmittelstrom in zu jeweils einer Leistungselektronik 9 und einer elektrischen Maschine 2, 3 führende Kühlmittelzweige 10a, 10b aufzuteilen.
[0018] Stromabwärts der Kühlmäntel 4, 5 der beiden elektrischen Maschinen 2, 3 vereinigen sich die Rücklaufleitungen 10b, 11b zu einer gemeinsamen Rücklaufleitung 12, welche zur Kühlmittelpumpe 7 führt.
[0019] Die Leistungselektronik 9 bzw. die Leistungselektroniken 9 für die beiden elektrischen Maschinen 2, 3 ist bzw. sind in ein gemeinsames Gehäuse 13 verbaut. Dies hat den Vorteil, dass alle zu kühlenden Teile der Leistungselektronik 9 durch eine gemeinsame Kühlmittelpumpe 7 versorgt werden können. Die Aufteilung auf die einzelnen elektrischen Maschinen 2, 3 wird über das Verteilerventil 14 geregelt. In den Fig. ist das Verteilerventil 14 stromabwärts bzw. stromaufwärts der Leistungselektronik 9 bzw. der Leistungselektroniken 9 dargestellt. Das Verteilerventil 14 kann alternativ dazu aber auch in der Leistungselektronik 9 verbaut sein.
[0020] Somit können beide elektrischen Maschinen, 4, 5 parallel mit Kühlmittel durch eine einzige Kühlmittelpumpe 7 versorgt werden. 2/5

Claims (8)

  1. österreichisches Patentamt AT512 492B1 2014-12-15 Patentansprüche 1. Elektrisches Antriebsaggregat (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei flüssigkeits- gekühlten elektrischen Maschinen (2, 3), welche in jeweils einem Kühlmittelzweig (10a, 11a) eines gemeinsamen Kühlkreislaufs (6) eines Kühlsystems (K) angeordnet und parallel von Kühlmittel durchströmbar sind, wobei im gemeinsamen Kühlkreislauf (6), vorzugsweise stromaufwärts der elektrischen Maschinen (2, 3), eine Kühlmittelpumpe (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im gemeinsamen Kühlkreislauf (6) zumindest eine Leistungselektronik (9) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Leistungselektronik (9) im gemeinsamen Kühlkreislauf (6) stromaufwärts der elektrischen Maschinen (2, 3) angeordnet ist.
  2. 2. Antriebsaggregat (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungselektronik (9) im gemeinsamen Kühlkreislauf (6) zwischen der Kühlmittelpumpe (7) und den elektrischen Maschinen (2, 3) angeordnet ist.
  3. 3. Antriebsaggregat (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Leistungselektronik (9) die zumindest zwei elektrischen Maschinen (2, 3) ansteuert.
  4. 4. Antriebsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Leistungselektronik (9) und stromaufwärts der elektrischen Maschinen (2, 3) im Kühlkreislauf (6) zumindest ein Verteilventil (14) angeordnet ist, welches den Kühlmittelstrom in zu jeweils einer elektrischen Maschine (2, 3) führende Kühlmittelzweige (10a, 11a) aufteilt.
  5. 5. Antriebsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede elektrische Maschine (2, 3) eine Leistungselektronik (9) vorgesehen ist, und dass stromabwärts der Kühlmittelpumpe (7) und stromaufwärts der Leistungselektroniken (9) im Kühlkreislauf (6) zumindest ein Verteilventil (14) angeordnet ist, welches den Kühlmittelstrom in zu jeweils einer elektrischen Maschine (2, 3) führende Kühlmittelzweige (10a, 11 a) aufteilt.
  6. 6. Antriebsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der elektrischen Maschinen (2, 3) sich die Kühlmittelzweige (10a, 11a) der elektrischen Maschinen (2, 3) zu einem gemeinsamen Kühlmittelströmungsweg (12) vereinigen.
  7. 7. Antriebsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Maschinen (2, 3), die Leistungselektronik (9), vorzugsweise auch das Kühlsystem (K), in einem gemeinsamen Gehäuse (13) angeordnet sind.
  8. 8. Antriebsaggregat (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe (7) elektrisch regelbar ist. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 3/5
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