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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug umfassend eine elektrische Maschine, welche ein Gehäuse aufweist, und eine Wechselrichtervorrichtung zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung für die elektrische Maschine. Dabei ist die Wechselrichtervorrichtung an dem Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnet. Darüber hinaus umfasst die Wechselrichtervorrichtung eine Mehrzahl von separat ausgebildeten Bauteilen. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Antriebsanordnung für ein Fahrzeug.
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Fahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb umfassen eine Antriebsanordnung, welche eine elektrische Maschine sowie eine Wechselrichtervorrichtung beziehungsweise einen Inverter aufweist. Mittels der Wechselrichtervorrichtung kann eine Gleichspannung, die von einer Batterie beziehungsweise einem Bordnetz des Fahrzeugs bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung als Ausgangsspannung für die elektrische Maschine gewandelt werden.
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Aus dem Stand der Technik sind Antriebsanordnungen bekannt, welche eine elektrische Maschine mit integriertem Wechselrichter aufweisen. Hierzu beschreibt beispielsweise die
DE 10 2006 033 683 B4 eine elektrische rotierende Maschine, welche eine Wechselrichtervorrichtung aufweist. Die Wechselrichtervorrichtung umfasst mehrere Schaltvorrichtungen, die einen Wechselrichterstromkreis ausbilden, der einen Eingangsgleichstrom in einen Wechselstrom umwandelt und eine Statorspule der elektrischen rotierenden Maschine speist und einen Steuerstromkreis, der den Wechselrichterstromkreis steuert. Zudem umfasst die elektrische Maschine einen Wärmesenkenbehälter, welcher die Schaltvorrichtungen und den Steuerstromkreis umgibt und aufnimmt.
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Darüber hinaus sind Antriebsanordnungen bekannt, bei welchen der Wechselrichter beziehungsweise die Wechselrichtervorrichtung mit dem Rest des Antriebs mittels eines Strukturträgers verbunden wird. Dieser Strukturträger kann zudem dazu verwendet werden, die einzelnen Komponenten oder Bauteile des Wechselrichters zu halten beziehungsweise miteinander zu verbinden. Dieser Strukturträger kann beispielsweise aus Aluminium gefertigt sein und kann mit der elektrischen Maschine beziehungsweise einem Gehäuse der elektrischen Maschine verschraubt werden. Obwohl der Strukturträger nur eine unterstützende Funktion hat, benötigt dieser Strukturträger zusätzlichen Bauraum und durch den Strukturträger werden zusätzliche Kosten verursacht. Des Weiteren wird das Gewicht der Antriebsanordnung maßgeblich durch den Strukturträger beeinflusst.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Antriebsanordnung der eingangs genannten Art Bauraum sparender und kostengünstiger bereitgestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsanordnung sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
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Eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Fahrzeug umfasst eine elektrische Maschine, welche ein Gehäuse aufweist, und eine Wechselrichtervorrichtung zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung für die elektrische Maschine. Dabei ist die Wechselrichtervorrichtung an dem Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnet. Des Weiteren umfasst die Wechselrichtervorrichtung eine Mehrzahl von separat ausgebildeten Bauteilen. Dabei sind die jeweiligen Bauteile der Wechselrichtervorrichtung direkt miteinander zu einer Baueinheit verbunden und die Baueinheit ist über zumindest eines der Bauteile direkt mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden.
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Die Antriebsanordnung kann in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug verwendet werden. Dabei kann die Antriebsanordnung Teil eines Antriebs des Fahrzeugs beziehungsweise eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs sein. Die Antriebsanordnung umfasst die elektrische Maschine, welche beispielsweise zum Antrieb zumindest eines Rades des Fahrzeugs verwendet werden kann. Die elektrische Maschine kann einen Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor aufweisen. Zudem umfasst die elektrische Maschine das Gehäuse, welches mit dem Stator verbunden sein kann oder Teil des Stators sein kann. Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung die Wechselrichtervorrichtung, welche die Funktion eines Wechselrichters erfüllt. Diese Wechselrichtervorrichtung dient dazu, eine Ausgangsspannung bereitzustellen, mittels welcher die elektrische Maschine beziehungsweise der Stator der elektrischen Maschine versorgt werden kann. Mit der Wechselrichtervorrichtung kann beispielsweise eine Gleichspannung, welche von einer Batterie oder einem Bordnetz des Fahrzeugs bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung gewandelt werden. Insbesondere kann die Wechselrichtervorrichtung für jeweiligen Phasen der elektrischen Maschine eine Wechselspannung beziehungsweise Ausgangsspannung bereitstellen. Dabei ist es vorgesehen, dass die Wechselrichtervorrichtung an dem Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnet ist beziehungsweise mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden ist. Das Gehäuse kann eine Aussparung aufweisen, in welcher die einzelnen Bauteile der Wechselrichtervorrichtung zumindest bereichsweise angeordnet werden können.
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Die Wechselrichtervorrichtung umfasst einzelne Bauteile, welche separat bereitgestellt sind. Die jeweiligen Bauteile der Wechselrichtervorrichtung sind bevorzugt getrennt voneinander ausgebildet. Die jeweiligen Bauteile werden also als einzelne Komponenten beziehungsweise Bauteile bereitgestellt. Die Bauteile bilden bevorzugt jeweils eine abgeschlossene Einheit. Die jeweiligen Bauteile sind insbesondere voll funktionsfähig ausgebildet. Dabei kann jedes der Bauteile eine einzelne Funktion der Wechselrichtervorrichtung übernehmen. Die jeweiligen Bauteile können ein Bauteilgehäuse aufweisen beziehungsweise gekapselt ausgebildet sein. Zudem können die jeweiligen Bauteile elektrische Anschlüsse aufweisen, um diese kontaktieren zu können und/oder elektrisch miteinander verbinden zu können. Die jeweiligen Bauteile können Module bilden, aus denen die Wechselrichtervorrichtung zusammengesetzt werden kann.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die jeweiligen Bauteile zu einer Baueinheit verbunden sind. Dabei sind die jeweiligen Bauteile innerhalb der Baueinheit direkt miteinander verbunden. Dies bedeutet insbesondere, dass die Bauteile nicht an einem Träger oder Strukturträger angeordnet sind, welcher die Bauteile hält. Es ist also insbesondere kein zusätzliches Element vorgesehen, an welchem die Bauteile befestigt beziehungsweise angeordnet sind. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die jeweiligen Bauteile mittels entsprechender Verbindungselemente direkt miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann auf einen üblicherweise verwendeten Strukturträger zur Befestigung der Bauteile verzichtet werden. Der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, die unterstützende Funktion eines solchen Strukturträgers auf die einzelnen Bauteile zu übertragen. Hierzu werden die einzelnen Bauteile untereinander zu der Baueinheit verbunden. Diese Baueinheit kann als einzelner Block betrachtet werden. Des Weiteren wird diese Baueinheit über zumindest eines der Bauteile mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden. Mit anderen Worten ist es also vorgesehen, dass zumindest ein Bauteil der Wechselrichtervorrichtung mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden ist. Durch den Verzicht auf den Strukturträger kann Bauraum eingespart werden. Zudem können die Kosten und das Gewicht der Antriebsanordnung reduziert werden.
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Bevorzugt sind in der Baueinheit benachbarte Bauteile jeweils direkt miteinander verbunden und Bauteile, welche an das Gehäuse angrenzen, sind direkt mit dem Gehäuse verbunden. Die jeweiligen Bauteile beziehungsweise Komponenten der Wechselrichtervorrichtung können nebeneinander und/oder übereinander angeordnet sein. Dabei können jeweils benachbarte Bauteile direkt mittels eines Verbindungselements miteinander verbunden sein. Diejenigen Bauteile, welche an oder auf dem Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnet sind, können zudem mit dem Gehäuse verbunden sein. Jedes der Bauteile kann also mit zumindest einem anderen Bauteil und/oder mit dem Gehäuse verbunden sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass jedes der Bauteil mit zwei weiteren Bauteilen oder mit einem weiteren Bauteil und dem Gehäuse verbunden ist. Auf diese Weise kann einerseits die mechanische Verbindung zwischen den Bauteilen untereinander und andererseits die mechanische Verbindung zwischen der Baueinheit und dem Gehäuse beziehungsweise dem Antrieb gewährleistet werden.
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In einer Ausführungsform weist die Wechselrichtervorrichtung als die Bauteile ein Gleichspannungsfilter, ein Wechselspannungsfilter, eine Schalteinrichtung mit einer Mehrzahl von Halbleiterschaltern, einen Zwischenkreiskondensator und/oder eine Steuereinrichtung auf. Ein Bauteil der Wechselrichtervorrichtung kann ein Gleichspannungsfilter sein. Ein solches Gleichspannungsfilter oder DC-Filter kann zum Filtern der Gleichspannung dienen, welche der Wechselrichtervorrichtung zugeführt wird. Als weiteres Bauteil kann die Wechselrichtervorrichtung ein Wechselspannungsfilter oder AC-Filter aufweisen, welches zum Filtern der Wechselspannung dient, welche mittels der Wechselrichtervorrichtung als Ausgangsspannung ausgeben wird. Zudem kann die Wechselrichtervorrichtung als Bauteil eine Schalteinrichtung aufweisen. Diese Schalteinrichtung kann eine Mehrzahl von steuerbaren Schaltelementen, insbesondere Halbleiterschaltern, aufweisen. Die Schaltelemente können als Transistoren, insbesondere als Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT - Insulated-Gate Bipolar Transistor) ausgebildet sein. Beispielsweise können die Schaltelemente eine Brückenschaltung bilden. Als weiteres Bauteil kann die Wechselrichtervorrichtung einen Zwischenkreiskondensator aufweisen. Diese Bauteile können als voneinander getrennte Einheiten bereitgestellt werden und derart miteinander verbunden werden, dass sich eine möglichst Bauraum sparende Anordnung beziehungsweise Baueinheit ergibt. Somit kann eine hochintegrierte Wechselrichtervorrichtung bereitgestellt werden.
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Als weiteres Bauteil kann die Wechselrichtervorrichtung einer Steuereinrichtung aufweisen. Diese Steuereinrichtung kann auch als Control Board bezeichnet werden. Die Steuereinrichtung kann zur Ansteuerung der einzelnen Halbleiterschalter beziehungsweise IGBTs der Schalteinrichtung dienen. Die Steuereinrichtung kann eine Leiterplatte oder Platine aufweisen, auf welcher die einzelnen Komponenten der Steuereinrichtung angeordnet sind. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung zwischen zumindest zwei weiteren Bauteilen der Wechselrichtervorrichtung angeordnet wird. Dabei kann ein Verbindungselement zum Verbinden der zwei weiteren Bauteile durch die Leiterplatte der Steuereinrichtung hindurchgeführt werden. Zwischen der Leiterplatte und den weiteren Bauteilen können entsprechende Abstandshalter vorgesehen sein. Damit kann eine besonders kompakte Anordnung ermöglicht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Verbindung der Bauteile untereinander und die Verbindung zwischen den Bauteilen und dem Gehäuse als Schraubverbindung, Nietverbindung, Klebeverbindung und/oder Rastverbindung ausgebildet. Grundsätzlich können die Verbindung zwischen den jeweiligen Bauteilen und die Verbindung zwischen der Baueinheit und dem Gehäuse der elektrischen Maschine beliebig ausgestaltet sein. Bevorzugt ist die Verbindung zerstörungsfrei lösbar und reversibel ausgebildet. Somit ist es möglich, die Verbindung bei einem Austausch eines der Bauteile gelöst werden. Zudem können die Verbindungen im Servicefall gelöst werden und anschließend wieder hergestellt werden. Insbesondere kann eine Schraubverbindung zur Verbindung der Bauteile und/oder für die Verbindung zwischen Bauteil und Gehäuse genutzt werden. Hierzu können die jeweiligen Bauteile entsprechende Bohrungen und/oder Gewinde aufweisen, sodass diese mittels einer Schraube verbunden werden können. Somit kann eine einfache Montage der Baueinheit ermöglicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Antriebsanordnung eine Kühleinrichtung zum Kühlen der Wechselrichtervorrichtung auf, wobei Kühleinrichtung mit einer Motorkühleinrichtung zum Kühlen der elektrischen Maschine verbunden ist. Der gemäß dem Stand der Technik verwendete Strukturträger dient zudem dazu, die einzelnen Bauteile der Wechselrichtervorrichtung zu kühlen. Gemäß der Erfindung kann auf diesen Strukturträger verzichtet werden. Aus diesem Grund wird die Kühleinrichtung bereitgestellt, um die Wärme, welche im Betrieb der einzelnen Bauteile entsteht, abführen zu können. Es kann eine Kühleinrichtung bereitgestellt werden, welche mit der Motorkühleinrichtung gekoppelt oder verbunden ist. Die Motorkühleinrichtung dient zum Kühlen der elektrischen Maschine. Mittels der Motorkühleinrichtung kann ein Kühlmedium, beispielsweise Luft oder eine Kühlflüssigkeit gefördert werden. Mittels der Motorkühleinrichtung kann ein Kühlkreislauf bereitgestellt werden, in welchem das Kühlmedium gefördert wird. Die Kühleinrichtung zum Kühlen der Wechselrichtervorrichtung beziehungsweise der Bauteile kann mit dem Kühlkreislauf verbunden sein. Somit kann auf einfache Weise eine Kühlung der Bauteile der Wechselrichtervorrichtung realisiert werden. Ferner kann durch die direkte Verbindung der Baueinheit mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine die Abwärme an das Gehäuse übertragen werden.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist die Antriebsanordnung eine separate Kühleinrichtung zum Kühlen der Wechselrichtervorrichtung auf. Die Kühleinrichtung der Wechselrichtervorrichtung kann auch separat zu der Motorkühleinrichtung ausgebildet sein. Mittels der Kühleinrichtung kann beispielsweise Luft gefördert werden, um die einzelnen Bauteile der Wechselrichtervorrichtung zu kühlen. Zu diesem Zweck kann die Kühleinrichtung zumindest einen Lüfter aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kühleinrichtung eine Kühlflüssigkeit zur Kühlung der Bauteile der Wechselrichtervorrichtung nutzt. Auch auf diese Weise kann ein zuverlässiger Betrieb der Wechselrichtervorrichtung ermöglicht werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Antriebsanordnung zumindest ein Schirmblech zum Abschirmen von elektromagnetischen Störungen aufweist. Im Betrieb der einzelnen Bauteile können elektromagnetische Störungen auftreten. Um diese Störungen abschirmen zu können, kann zumindest ein Schirmblech verwendet werden. Dieses Schirmblech kann die Bauteile beziehungsweise die Baueinheit zumindest bereichsweise umgeben. Auf diese Weise kann die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) garantiert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Antriebsanordnung einen Deckel auf, welcher die Wechselrichtervorrichtung zumindest bereichsweise umgibt und welcher mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden ist. Die einzelnen Bauteile können abgeschlossen ausgebildet sein und beispielsweise ein jeweiliges Bauteilgehäuse aufweisen. Durch dieses Bauteilgehäuse können die jeweiligen Bauteile vor Umwelteinflüssen geschützt sein. Um die Bauteile beziehungsweise die Baueinheit im Betrieb des Fahrzeugs zusätzlich vor Umwelteinflüssen schützten zu können, kann der Deckel verwendet werden. Dieser Deckel kann mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden sein. Insbesondere bilden ein Bereich des Gehäuses und der Deckel einen geschlossenen Innenraum aus, in welchem die Baueinheit angeordnet ist.
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Die Wechselrichtervorrichtung kann zudem entsprechende Stromschienen oder andere elektrische Verbindungsleitungen aufweisen, mit denen die jeweiligen Bauteile elektrisch miteinander verbunden werden können. Die Bauteile können entsprechende elektrische Anschlüsse aufweisen, welche dann mit diesen Stromschienen verbunden werden können. Außerdem kann die Wechselrichtervorrichtung weitere elektronische Bauteile, Filter, Leiterplatten oder dergleichen aufweisen.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung. Das Fahrzeug kann als zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Bevorzugt ist das Fahrzeug als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Fahrzeug um ein Nutzfahrzeug handelt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Herstellen einer Antriebsanordnung für ein Fahrzeug. Bei dem Verfahren wird eine elektrische Maschine, welche ein Gehäuse aufweist, bereitgestellt. Des Weiteren wird eine Wechselrichtervorrichtung zum Bereitstellen einer Ausgangsspannung für die elektrische Maschine an dem Gehäuse der elektrischen Maschine angeordnet, wobei die Wechselrichtervorrichtung eine Mehrzahl von separat ausgebildeten Bauteilen umfasst. Dabei werden die jeweiligen Bauteile der Wechselrichtervorrichtung direkt miteinander zu einer Baueinheit verbunden und die Baueinheit wird über zumindest eines der Bauteile direkt mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden.
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Bevorzugt werden zunächst die jeweiligen Bauteile des Wechselrichters miteinander zur Baueinheit verbunden und anschließend wird die Baueinheit mit dem Gehäuse verbunden. Zunächst kann eine Vormontage durchgeführt werden, bei welcher die einzelnen Bauteile miteinander zu der Baueinheit verbunden werden. Durch diese Vormontage soll eine ausreichende Stabilität der Baueinheit gewährleistet werden, sodass diese im Herstellungsprozess des Fahrzeugs transportiert werden kann. Im Anschluss daran kann dann die Baueinheit mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden werden. Durch die Verbindung der Baueinheit mit dem Gehäuse kann dann die erforderliche Stabilität der Wechselrichtervorrichtung erreicht werden. Somit erfüllt die Wechselrichtervorrichtung die Anforderungen, um Vibrationen, Bordsteinüberfahrten, geringfügigen Zusammenstößen oder dergleichen standhalten zu können.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Antriebsanordnung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäßes Fahrzeug sowie das erfindungsgemäße Verfahren.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung gemäß dem Stand der Technik, wobei die Antriebsanordnung eine elektrische Maschine und eine Wechselrichtervorrichtung aufweist; und
- 2 eine schematische Darstellung einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform, wobei einzelne Bauteile der Wechselrichtervorrichtung zu einer Baueinheit verbunden sind und die Baueinheit mit einem Gehäuse der elektrischen Maschine verbunden ist.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Antriebsanordnung 1 gemäß dem Stand der Technik. Eine derartige Antriebsanordnung 1 kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem zumindest teilweise elektrisch angetrieben Fahrzeug, verwendet werden. Die Antriebsanordnung 1 umfasst eine elektrische Maschine 2, welche vorliegend nur angedeutet ist. Diese elektrische Maschine 2, welche als Antrieb beziehungsweise Antriebsmotor für das Fahrzeug dient, umfasst einen Stator und einen zu dem Stator drehbaren Rotor. Darüber hinaus umfasst die elektrische Maschine 2 ein Gehäuse 3. Dieses Gehäuse 3 kann mit dem Stator verbunden sein oder das Gehäuse 3 kann Teil des Stators sein. Das Gehäuse 3 kann aus einem Metall gefertigt sein.
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Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung 1 eine Wechselrichtervorrichtung 4, welche dazu dient, eine Ausgangsspannung für die elektrische Maschine 2 bereitzustellen. Insbesondere dient die Wechselrichtervorrichtung dazu, eine Gleichspannung, die beispielsweise von einer Batterie und einem Bordnetz des Fahrzeugs bereitgestellt wird, in eine Wechselspannung als Ausgangsspannung für die elektrische Maschine 2 zu wandeln. Dabei umfasst die Wechselrichtervorrichtung 4 eine Mehrzahl von Bauteilen 5, welche separat ausgebildet sind. Als Bauteile 5 umfasst die Wechselrichtervorrichtung 4 ein Gleichspannungsfilter 6, welches zum Filtern der Gleichspannung dient. Als weiteres Bauteil 5 umfasst die Wechselrichtervorrichtung 4 ein Wechselspannungsfilter 7, welches zum Filtern der Wechselspannung dient. Ferner umfasst die Wechselrichtervorrichtung 4 als Bauteile 5 einen Zwischenkreiskondensator 8 sowie eine Schalteinrichtung 9. Die Schalteinrichtung 9 umfasst eine Mehrzahl hier nicht näher dargestellten Schaltelementen, welche insbesondere als IGBTs ausgebildet sind. Als weiteres Bauteil 5 umfasst die Wechselrichtervorrichtung 4 eine Steuereinrichtung 10, welche eine Leiterplatte beziehungsweise eine Platine umfasst. Mittels der Steuereinrichtung 10 können beispielsweise die Schaltelemente der Schalteinrichtung 9 angesteuert werden.
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Dabei sind die jeweiligen Bauteile 5 der Wechselrichtervorrichtung 4 an einem Strukturträger 11 angeordnet beziehungsweise mit diesem verbunden. Dieser Strukturträger 11 kann aus einem Metall, beispielsweise Aluminium, gefertigt sein. Vorliegend sind die jeweiligen Bauteile 5 der Wechselrichtervorrichtung 4 mittels entsprechender Verbindungselemente 12 verbunden. Bei den Verbindungselementen 12 handelt es sich bevorzugt um Schrauben. Darüber hinaus ist der Strukturträger 11 mittels weiterer Verbindungselemente 13 mit dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 verbunden. Auch die weiteren Verbindungselemente 13 sind als Schrauben ausgebildet. Außerdem umfasst die Antriebsanordnung 1 einen Deckel 14, welcher an dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 angeordnet ist und die Wechselrichtervorrichtung 4 zumindest bereichsweise umgibt. Durch die Verbindung des Gehäuses 3 und des Deckels 14 wird vorliegend ein geschlossener Innenraum 15 bereitgestellt, in welchem die Wechselrichtervorrichtung 4 angeordnet ist.
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Durch die Verwendung des Strukturträgers 11 entstehen zusätzliche Kosten. Des Weiteren wird durch die Verwendung des Strukturträgers 11 Bauraum benötigt. Außerdem wird ein erheblicher Anteil des Gewichts der Antriebsanordnung 1 beziehungsweise der Wechselrichtervorrichtung 4 durch den Strukturträger 11 verursacht.
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2 zeigt eine Antriebsanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform in einer schematischen Darstellung. Auch diese Antriebsanordnung 1 umfasst die elektrische Maschine 2, welche das Gehäuse 3 aufweist. Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung 1 den Deckel 14, wobei dieser optional ist. Vorliegend sind die einzelnen Bauteile 5 der Wechselrichtervorrichtung 4 zu einer Baueinheit 16 verbunden. Bei dieser Baueinheit 16 sind die jeweiligen Bauteile 5 direkt miteinander verbunden. Hierdurch kann auf den Strukturträger 11 verzichtet werden. Bei der beispielhaften Anordnung gemäß 2 sind die jeweiligen Bauteile 5 nebeneinander und übereinander angeordnet. Dabei sind die jeweiligen Bauteile 5, welche in nebeneinander und übereinander angeordnet sind, jeweils miteinander verbunden. Vorliegend ist die Verbindung zwischen den Bauteilen 5 untereinander durch Verbindungselemente 12 realisiert. Bei den Verbindungselementen 12 kann es sich bevorzugt um Schrauben handeln.
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Darüber hinaus ist vorgesehen, dass die Baueinheit 16 über zumindest eines der Bauteile 5 direkt mit dem Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 verbunden ist. Vorliegend sind die beiden Bauteile 5, welche an das Gehäuse 3 der elektrischen Maschine 2 angrenzen, direkt mit dem Gehäuse 3 verbunden. Für die Verbindung dieser Bauteile 5 und dem Gehäuse 3 werden ebenfalls Verbindungselemente 13 verwendet, welche insbesondere als Schrauben ausgebildet sind.
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Die einzelnen Bauteile 5 der Wechselrichtervorrichtung 4 entsprechen den Bauteilen 5 der Wechselrichtervorrichtung 4 gemäß 1. Die jeweilige Anordnung der Bauteile 5 zueinander ist dabei beliebig und kann an die Formgebung des Gehäuses 3 angepasst werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 3 beziehungsweise die elektrische Maschine 2 eine Aussparung 17 auf, innerhalb welcher die Baueinheit 16 zumindest bereichsweise angeordnet ist. Auch hier ist die Steuereinrichtung 10 durch eine Leiterplatte beziehungsweise an Board bereitgestellt. Vorliegend ist die Steuereinrichtung 10 derart angeordnet, dass diese einerseits zwischen dem Gleichspannungsfilter 6 und dem Wechselspannungsfilter 7 und andererseits zwischen dem Zwischenkreiskondensator 8 und der Schalteinrichtung 9 angeordnet ist. Die jeweiligen Verbindungselemente 12, welche zum Verbinden der jeweils übereinander angeordneten Bauteile 5 dienen, sind dabei durch die Leiterplatte der Steuereinrichtung 10 geführt. Somit kann eine Bauraum sparende Anordnung der einzelnen Bauteile 5 der Wechselrichtervorrichtung 4 ermöglicht werden.
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Die Wechselrichtervorrichtung 4 kann zudem entsprechende elektrische Verbindungsleitungen beziehungsweise Stromschienen aufweisen, mit denen die einzelnen Bauteile 5 elektrisch miteinander verbunden sind. Zudem können weitere Leiterplatten, Filter oder dergleichen vorgesehen sein, welche vorliegend der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass die Antriebsanordnung 1 eine Kühleinrichtung aufweist, mittels welcher die Wechselrichtervorrichtung 4 gekühlt werden kann. Diese Kühleinrichtung kann entweder separat ausgebildet sein oder mit einer Motorkühlvorrichtung zum Kühlen der elektrischen Maschine 2 gekoppelt sein. Ferner können entsprechende Schirmbleche in dem Innenraum 15 angeordnet sein, um elektromagnetische Störungen, welche im Betrieb der einzelnen Bauteile 5 erzeugt werden, abschirmen zu können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsanordnung
- 2
- elektrische Maschine
- 3
- Gehäuse
- 4
- Wechselrichtervorrichtung
- 5
- Bauteil
- 6
- Gleichspannungsfilter
- 7
- Wechselspannungsfilter
- 8
- Zwischenkreiskondensator
- 9
- Schalteinrichtung
- 10
- Steuereinrichtung
- 11
- Strukturträger
- 12
- Verbindungselement
- 13
- Verbindungselement
- 14
- Deckel
- 15
- Innenraum
- 16
- Baueinheit
- 17
- Aussparung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006033683 B4 [0003]
