DE102022204330A1

DE102022204330A1 - Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit einem Hochvolt-Antriebssystem

Info

Publication number: DE102022204330A1
Application number: DE102022204330.8A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Willmann; Hendrik Gerth; Hanno Rabe; Sören Weßling; Oussama Sassi; Jan-Kaspar Müller; Marius Cristian Rosu; Martin Krüger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-05-02
Filing date: 2022-05-02
Publication date: 2023-11-02

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Antriebsenergiespeicher (12), welcher über ein elektrisches Leitungssystem funktional mit mindestens einem Antriebsmotor (14, 16) zum Antreiben mindestens eines Antriebsrades derart verbunden ist, dass die elektrische Energie des Antriebsenergiespeichers (12) zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrades nutzbar ist, wobei zwischen dem Antriebsenergiespeicher (12) und dem Antriebsrad mindestens ein Wechselrichter (22, 28) und mindestens ein erster Kondensator (20) angeordnet sind, wobei in dem elektrischen Leitungssystem mindestens ein zweiter Kondensator (26) angeordnet ist und wobei das elektrische Leitungssystem mindestens teilweise aus einer elektrischen Leitung (34) mit einem ersten Leiter (38) und mindestens einem zweiten Leiter (40) gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels (44) benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind, wobei die Isolationsschicht (42) eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm aufweist, welche vorzugsweise eine maximale Dicke von 125 µm aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem Hochvolt-Antriebssystem (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hochvolt-Antriebssystem. Insbesondere betrifft die Erfindung Fahrzeuge in Form von Kraftfahrzeugen, bevorzugt Kraftfahrzeuge, die über einen Allradantrieb mit einem elektrischen Front- und einem elektrischen Heckantrieb verfügen.
Aus FR 1 358 913 A ist ein elektrischer Isolator mit hoher mechanischer Zugfestigkeit bekannt, der in Verbindung mit elektrischen Hochspannungs-, Mittelspannungs- und Niederspannungsleitungen von Stromnetzen zum Einsatz kommen soll. Es wird kein Bezug auf Hochvolt-Antriebssysteme von Fahrzeugen oder auf Fahrzeuge mit derartigen Antriebssystemen genommen.
Aus DE 10 2015 213 428 A1 ist eine elektrische Leitereinrichtung zur Übertragung von elektrischem Strom über zwei getrennte Phasen mit einem Anschluss für die erste und die zweite Phase an einem Ende der elektrischen Leitereinrichtung und einem Anschluss für die erste und die zweite Phase der elektrischen Leitereinrichtung an einem zweiten Ende des Leiters bekannt. Dabei weist die elektrische Leitereinrichtung mehrere parallel zueinander angeordnete leitfähige Schichten auf, die durch ein Dielektrikum jeweils voneinander getrennt sind, die wechselseitig entweder der ersten oder der zweiten Phase zugeordnet sind und über die entsprechend ihrer Zuordnung zu einer Phase entweder Strom der ersten oder Strom der zweiten Phase zwischen den Anschlüssen an dem ersten und dem zweiten Ende des Leiters übertragbar sind. Die elektrische Leitereinrichtung soll vorzugsweise zwischen 4 und 2000 leitfähige Schichten aufweisen und ist insbesondere für die Verwendung in Photovoltaikanlagen vorgesehen. Die Verwendung der elektrischen Leitereinrichtung soll mit dem Vorteil verbunden sein, dass auf einen - relativ viel Bauraum beanspruchenden - Kondensator verzichtet oder dieser kleiner dimensioniert werden kann. Auf Hochvolt-Antriebssysteme von Fahrzeugen oder auf Fahrzeuge mit derartigen Antriebssystemen wird nicht Bezug genommen.
Bei aus der Praxis bekannten Hochvolt-Antriebssystemen für Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 kommt es zu Resonanzphänomenen, insbesondere wenn es sich um Hochvolt-Antriebssysteme von Fahrzeugen mit elektrischem Front- und Heckantrieb handelt. Resonanzen können insbesondere durch das Zusammenspiel des Induktivitätsbelags (L`) von elektrischen Leitungen (auch Traktionsleitungen oder HV-Leitungen genannt) derartiger Hochvolt-Antriebssysteme mit den Zwischenkondensatoren (C1, C2) der beiden Antriebswechselrichter von zwei Antriebsmotoren entstehen. Die Resonanzen führen zu hohen Blindströmen, die mit der Resonanzfrequenz zwischen den beiden Antriebsmotoren hin- und herpendeln. Dabei entstehen Magnetfelder mit der gleichen Frequenz und zusätzlich Verluste über der elektrischen Leitung. Die Magnetfelder können durch ihre elektromagnetische Kraft an Metall-Karosseriestrukturen zu einer mechanischen Anregung führen, die wiederum zu unerwünschten akustischen Auffälligkeiten im Fahrzeug führen. Beides ist nachteilig und verringert die Reichweite oder erfordert zusätzliche Maßnahmen zur Abschirmung der Felder.
Die aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Leitungen sind aus Rundleitern aufgebaut und können geschirmt oder ungeschirmt zum Einsatz kommen. Für eine geschirmte Doppelleitung liegt der Induktivitätsbelag (L`) in der Praxis häufig bei ca. 0,4 µH/m und bei ungeschirmten Doppelleitungen bei ca. 0,7 µH/m. Unabhängig, ob geschirmte oder ungeschirmte elektrische Leitungen zum Einsatz kommen, treten bei bestimmten Kapazitätswerten der Zwischenkreiskondensatoren Resonanzen im für die meisten Menschen gut hörbaren Bereich auf, d.h. Resonanzen mit einer Frequenz zwischen 20 Hz und 15 kHz, insbesondere oder zwischen 20 Hz und 10 kHz.
Eine Erhöhung der Leitungsinduktivität führt dazu, dass sich die Resonanzfrequenz hin zu geringeren Frequenzen schiebt und somit ggf. als noch störender empfunden wird. Eine Anpassung der Kapazitätswerte ist aus funktionalen Gründen der Antriebe in den meisten Fällen nicht umsetzbar und/oder sie ist sehr kostenintensiv und daher nicht wirtschaftlich.
Die Resonanzfrequenz eines wie vorstehend skizzierten Systems kann vereinfacht, d.h. ohne Berücksichtigung des Einflusses durch einen Antriebsenergiespeicher in Form einer HochvoltBatterie wie folgt rechnerisch ermittelt werden: $f_{r e s} = \frac{1}{2 π} \cdot \sqrt{\frac{1}{L'} (\frac{1}{C_{1}} + \frac{1}{C_{2}})}$
Dabei ist L' der Induktivitätsbelag der elektrischen Leitung, C₁ die Kapazität des ersten Kondensators und C₂ die Kapazität des zweiten Kondensators.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hochvolt-Antriebssystem dahingehend zu verbessern, dass die vorstehend erwähnten akustischen Auffälligkeiten im hörbaren Bereich vermieden oder zumindest weitgehend reduziert werden können.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug umfasst mindestens einen elektrischen Antriebsenergiespeicher, welcher über ein elektrisches Leitungssystem funktional mit mindestens einem Antriebsmotor zum Antreiben mindestens eines Antriebsrades derart verbunden ist, dass die elektrische Energie des Antriebsenergiespeichers zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrades nutzbar ist. Dabei sind zwischen dem Antriebsenergiespeicher und dem Antriebsrad mindestens ein Wechselrichter und mindestens ein erster Kondensator angeordnet, wobei in dem elektrischen Leitungssystem mindestens ein zweiter Kondensator angeordnet ist und wobei das elektrische Leitungssystem mindestens teilweise aus einer elektrischen Leitung mit einem ersten Leiter und mindestens einem zweiten Leiter gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht voneinander separiert sind. Dabei weist die Isolationsschicht eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm auf. Die in diesem Dokument genannten Durschlagfestigkeitswerte beziehen sich auf Messungen nach IEC 60243. Die konstruktive Gestaltung ermöglicht es, eine elektrische Leitung mit - im Vergleich zu aus dem technischen Gebiet von Hochvolt-Antriebssystemen bekannten Leitungen - deutlich reduziertem Induktivitätsbelag (L`) zu realisieren, insbesondere indem der Abstand der elektrischen Leiter innerhalb einer elektrischen Leitung zueinander sehr klein gehalten werden kann. Mittels der wie oben genannt gestalteten Isolationsschicht werden Spannungsüberschläge oder Kurzschlüsse vermieden. Mit dem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem lassen sich die resultierenden Resonanzfrequenzen, welche mit aus dem Stand der Technik bekannten elektrischen Leitungen noch im hörbaren Bereich lagen (z.B. bei ca. 6 kHz) in einem Frequenzbereich oberhalb von 10 kHz, oberhalb von 15 kHz oder sogar oberhalb von 20 kHz verschieben, so dass diese nur noch von wenigen Menschen oder sogar von keinem Menschen mehr hörbar sind. Bei einem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem kann insoweit auf zusätzliche akustische Maßnahmen verzichtet werden, weil störende Resonanzfrequenzen vermieden werden. Auch wird die Effizienz eines solchen Systems dadurch erhöht, dass die Ausgleichsströme verringert sind. Auch können die Kondensatoren, welche für Antriebsmotoren vorgesehen sind, bei erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystemen ggf. kleiner ausgelegt werden. Aufgrund verringerter Magnetfelder kann ferner mit einem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem ggf. sogar die Verlegung von elektrischen Leitungen (HV-Leitungen) im Fahrzeuginnenraum erfolgen.
Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass das elektrische Leitungssystem vorzugsweise vollständig aus einer elektrischen Leitung mit einem ersten Leiter und mindestens einem zweiten Leiter gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht voneinander separiert sind, wobei die Isolationsschicht eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm aufweist. Das gleiche gilt für alle im Folgenden beschriebenen, weiter konkretisierten technischen Merkmale. Vorzugsweise weist eine elektrische Leitung des erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems die entsprechenden Merkmale über die gesamte Länge auf. Falls mehrere elektrische Leitungen in dem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem vorgesehen sind, weist vorzugsweise jede elektrische Leitung diese technischen Merkmale auf.
In einer praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems ist die Isolationsschicht aus Polyimid gebildet. Polyimid existiert in verschiedenen Ausführungsformen insbesondere mit Durchschlagfestigkeiten von 150 kV/mm bis zu 310 kV/mm. Vorzugsweise wird die Isolationsschicht mit einer Durschlagfestigkeit von mindestens 180 kV/mm, weiter bevorzugt mindestens 210 kV/mm und besonders bevorzugt mit mindestens 250 kV/mm oder sogar 280 kV/mm realisiert.
Die vorstehend genannten Werte für die Durchschlagfestigkeit können im Fall einer Isolationsschicht aus Polyimid mittels einer Polyimid-Folie mit einer Dicke von maximal 125 µm erfolgen. Bevorzugt kommt eine Polyimid- Folie mit einer Dicke von maximal 100 µm, weiter bevorzugt maximal 75 µm und besonders bevorzugt maximal 50 µm zum Einsatz.
Grundsätzlich kann der Mantel zwar aus dem gleichen Werkstoff gebildet sein wie die mindestens eine Isolationsschicht oder ggf. auch mehrere Isolationsschichten. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Mantel aus einem anderen Werkstoff als die Isolationsschicht gebildet ist. Für den Mantel sind insbesondere thermoplastische Kunststoffe gut geeignet, insbesondere Kunststoffe, mittels welchen der Mantel durch Umspritzen gebildet werden kann. Unabhängig von der Herstellung des Mantels wird auch auf Polyethylen (PE) als besonders geeigneten Werkstoff für den Mantel verwiesen, da dieser Werkstoff besonders abriebfest, wasserabweisend und mechanisch stabil ist.
Zur Realisierung der Erfindung sind insbesondere die drei im Folgenden beschriebenen Leitungsvarianten geeignet.
Gemäß der ersten Variante ist die elektrische Leitung aus genau zwei Leitern gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei der erste Leiter und der zweite Leiter nebeneinander angeordnet und durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht voneinander separiert sind.
Gemäß der zweiten Variante ist die elektrische Leitung aus mehr als zwei Leitern gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei jeweils zwei benachbarte Leiter durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht voneinander separiert sind.
Unter einem Flachleiter im Sinne der Erfindung werden insbesondere solche Leiter verstanden, die im Querschnitt eine Leiterbreite aufweisen, die deutlich größer ist als die Leiterhöhe, wobei die Leiterbreite insbesondere mindestens das 3-fache, mindestens das 4-fache, mindestens das 5-fache oder mindestens das 10-fache der Leiterhöhe beträgt.
Gemäß der dritten Variante ist die elektrische Leitung aus genau zwei Leitern gebildet und als Koaxialleiter mit rundem Querschnitt ausgebildet, wobei der erste Leiter den zweiten Leiter umschließend angeordnet ist und der erste Leiter und der zweite Leiter durch eine im Querschnitt runde Isolationsschicht voneinander separiert sind. Vorzugsweise weisen der erste Leiter und der zweite Leiter eine jeweils ovale oder kreisrunde Querschnittsform auf. Dabei weist der innere zweite Leiter vorzugsweise ein ovales oder kreisrundes Vollprofil auf, während der äußere erste Leiter vorzugsweise ein kreisringförmiges Hohlprofil aufweist, welches das Vollprofil des zweiten Leiters umschließt.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems sind ein erster Antriebsmotor und ein zweiter Antriebsmotor zum Antreiben von mindestens zwei unterschiedlichen Antriebsrädern vorgesehen, wobei für die Energieversorgung des zweiten Antriebsrades ein zweiter Wechselrichter und der zweite Kondensator vorgesehen sind. In der Praxis treten bei solchen Hochvolt-Antriebssystemen besonders häufig die eingangs beschriebenen Resonanzprobleme auf, so dass die erfindungsgemäße Gestaltung insbesondere in Verbindung mit solchen Hochvolt-Antriebssystemen von besonderem Nutzen ist.
In Verbindung mit einem Hochvolt-Antriebssystem mit einem ersten Antriebsmotor und einem zweiten Antriebsmotor ist vorzugsweise der erste Antriebsmotor Teil eines Vorderradantriebs und der zweite Antriebsmotor Teil eines Hinterradantriebs oder umgekehrt.
Die Erfindung betrifft auch Fahrzeuge mit einem wie vorstehend beschriebenen Hochvolt-Antriebssystem, bei welchen der zweite Kondensator Teil eines Klimageräts, eines Spannungswandlers oder eines zweiten Antriebsmotors ist. In diesem Zusammenhang wird insbesondere darauf verwiesen, dass eine zweite Kapazität nicht zwingend durch einen zweiten Antriebsmotor bedingt sein muss, sondern auch durch ein Klimagerät und/oder einen Spannungswandler, beispielsweise zur Stützung eines 12V-Bordnetzes, in Form eines entsprechenden Kondensators mit einem erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystem zusammengeschaltet sein kann. Diesbezüglich wird insbesondere darauf verwiesen, dass als Kondensator im Sinne der Erfindung insbesondere solche mit einer Kapazität von mindestens 10 µF angesehen werden. Solche Kapazitäten, insbesondere zwischen 10 µF und 100 µF, sind insbesondere für Klimageräte oder Spannungswandler üblich. Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug bzw. ein erfindungsgemäßes Hochvolt-Antriebssystem zwei Kondensatoren mit Kapazitäten von mindestens 100 µF auf, insbesondere in Form Prüfwechselrichtern (PWR) von Antriebsmotoren. Die Kapazitäten von Kondensatoren erfindungsgemäßer Hochvolt-Antriebssysteme liegen vorzugsweise zwischen 100 µF und 1.000 mF, besonders bevorzugt zwischen 300 µF und 800 µF.
Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems mit einem Antriebsenergiespeicher und zwei funktional damit verbundenen Antriebsmotoren,
2 eine ersten Ausführungsform einer als Flachleiter ausgebildeten elektrischen Leitung mit zwei Leitern in einer Querschnittdarstellung,
3 eine zweite Ausführungsform einer als Flachleiter ausgebildeten elektrischen Leitung mit drei Leitern in einer Querschnittdarstellung und
4 eine dritte Ausführungsform mit einer als Koaxialleiter ausgebildeten elektrischen Leitung mit zwei Leitern in einer Querschnittdarstellung.

1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen Hochvolt-Antriebssystems 10 mit einem Antriebsenergiespeicher 12, einem ersten Antriebsmotor 14 und einem zweiten Antriebsmotor 16. Über den ersten Antriebsmotor 14 werden nicht dargestellte Vorderräder eines ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeuges angetrieben. Über den zweiten Antriebsmotor 16 werden nicht dargestellte Hinterräder des Fahrzeuges angetrieben.
Bei dem Antriebsenergiespeicher 12 handelt es sich um eine Hochvoltbatterie (HV-Batterie), die eine Spannung von mehr als 200 V bereitstellt, insbesondere eine Spannung zwischen 300 V und 1.200 V, vorzugsweise zwischen 350 V und 1.000 V.
Zwischen dem Antriebsenergiespeicher 12 und dem ersten Antriebsmotor 14 sind ein erster EMV-Filter 18, ein erster Kondensator 20 mit der Kapazität C₁ und ein erster Wechselrichter 22 angeordnet.
Zwischen dem Antriebsenergiespeicher 12 und dem zweiten Antriebsmotor 16 sind ein zweiter EMV-Filter 24, ein zweiter Kondensator 26 mit der Kapazität C₂ und ein zweiter Wechselrichter 28 angeordnet.
Die Einheit aus dem ersten EMV-Filter 18, dem ersten Kondensator 20, dem ersten Wechselrichter 22 und dem ersten Antriebsmotor 14 kann als Vorderrad-Antriebseinheit 30 angesehen werden.
Die Einheit aus dem zweiten EMV-Filter 24, dem zweiten Kondensator 26, dem zweiten Wechselrichter 28 und dem zweiten Antriebsmotor 16 kann als Hinterrad-Antriebseinheit 32 angesehen werden.
Die von dem Antriebsenergiespeicher 12 zu der Vorderrad-Antriebseinheit 30 und zu der Hinterrad-Antriebseinheit 32 führenden elektrischen Leitungen 34a, 34b mit der Leitungsinduktivität K sind symbolisch durch ein Rechteck 36 dargestellt. Bei den Leitungen handelt es sich in der gezeigten Ausführungsform um metallische Leitungen, d.h. Leitungen aus einem metallischen Grundwerkstoff.
In den 2 bis 4 sind drei verschiedene Ausführungsformen von elektrischen Leitern 34a, 34b dargestellt, wie sie insbesondere bei einem, wie in 1 skizzierten Hochvolt-Antriebssystem 10 verbaut sind.
Die in 2 gezeigte ersten Ausführungsform ist eine als Flachleiter ausgebildete elektrische Leitung mit einem ersten Leiter 38 und einem zweiten Leiter 40, wobei der erste Leiter 38 insbesondere eine Minus-Leitung ist und der zweite Leiter 40 insbesondere eine Plus-Leitung ist. Sowohl der erste Leiter 38 als auch der zweite Leiter 40 weisen eine im Querschnitt rechteckige Grundform auf. Zwischen dem ersten Leiter 38 und dem zweiten Leiter 40 ist eine im Querschnitt linear ausgebildete Isolationsschicht 42 angeordnet. Die Isolationsschicht 42 ist aus Polyimid gebildet. Der erste Leiter 38 und der zweite Leiter 40 sind aus einem Werkstoff gebildet, der eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 30 MS/m aufweist, insbesondre aus Aluminium oder aus Kupfer. Die Isolationsschicht 42 weist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Dicke auf, die größer ist als 1 µm und vorzugsweise kleiner als 125 µm. Bevorzugte Werte für die Dicke der Isolationsschicht 42 liegen zwischen 25 µm und 100 µm. Die Isolationsschicht 42 ist in dem Ausführungsbeispiel aus Polyimid in Form einer Polyimid-Folie gebildet.
Außenseitig sind der erste Leiter 38 und der zweite Leiter 40 vollständig von einem Mantel 44 umhüllt. Dieser ist in der gezeigten Ausführungsform aus Polyethylen gebildet.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der in 2 gezeigten Ausführungsform. Allerdings weist der zweite Leiter 40 eine im Vergleich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform um ca. 50 Prozent verringerte Leiterhöhe auf. Zusätzlich existiert ein dritter Leiter 46, welcher auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Leiters 40 angeordnet ist, so dass sich eine Sandwichbauweise ergibt. Wenn - wie in der Ausführungsform gemäß 2 der erste Leiter 38 eine Minus-Leitung ist, sind der zweite Leiter 40 und der dritte Leiter 46 vorzugsweise jeweils eine Plus-Leitung. Für die Isolationsschichten 42 und die Umhüllung 44 gilt das Vorstehende entsprechend, was in Verbindung mit 2 beschrieben wurde.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem ersten Leiter 38 und einem zweiten Leiter 40, wobei es sich um eine Koaxialleitung handelt. Dementsprechend weisen der erste Leiter 38 und der zweite Leiter 40 jeweils eine kreisförmige Querschnittsform auf, wobei der erste Leiter 38 den zweiten Leiter 40 umschließend angeordnet ist. Der zweite Leiter 40 weist ein kreisförmiges Vollprofil auf, der erste Leiter 38 weist eine im Querschnitt kreisringförmige Geometrie auf.
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
Bezugszeichenliste

10: Hochvolt-Antriebssystem
12: Antriebsenergiespeicher
14: erster Antriebsmotor
16: zweiter Antriebsmotor
18: erster EMV-Filter
20: erster Kondensator
22: erster Wechselrichter
24: zweiter EMV-Filter
26: zweiter Kondensator
28: zweiter Wechselrichter
30: Vorderrad-Antriebseinheit
32: Hinterrad-Antriebseinheit
34a,b: elektrische Leitung
36: Rechteck
38: erster Leiter (Minus-Leitung)
40: zweiter Leiter (Plus-Leitung)
42: Isolationsschicht
44: Mantel
46: dritter Leiter
C1: Kapazität des ersten Kondensators
C2: Kapazität des zweiten Kondensators
Z: Leitungswiderstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

FR 1358913 A [0002]
DE 102015213428 A1 [0003]

Claims

Hochvolt-Antriebssystem für ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Antriebsenergiespeicher (12), welcher über ein elektrisches Leitungssystem funktional mit mindestens einem Antriebsmotor (14, 16) zum Antreiben mindestens eines Antriebsrades derart verbunden ist, dass die elektrische Energie des Antriebsenergiespeichers (12) zum Antreiben des mindestens einen Antriebsrades nutzbar ist, wobei zwischen dem Antriebsenergiespeicher (12) und dem Antriebsrad mindestens ein Wechselrichter (22, 28) und mindestens ein erster Kondensator (20) angeordnet sind, wobei in dem elektrischen Leitungssystem mindestens ein zweiter Kondensator (26) angeordnet ist und wobei das elektrische Leitungssystem mindestens teilweise aus einer elektrischen Leitung (34) mit einem ersten Leiter (38) und mindestens einem zweiten Leiter (40) gebildet ist, die innerhalb eines diese umhüllenden Mantels (44) benachbart zueinander angeordnet und durch eine Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) eine Durchschlagfestigkeit von mindestens 150 kV/mm aufweist.
Hochvolt-Antriebssystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) aus Polyimid gebildet ist.
Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (42) eine Dicke von maximal 125 µm aufweist.
Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (44) aus einem anderen Werkstoff als die Isolationsschicht (42) gebildet ist.
Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (34) aus genau zwei Leitern (38, 40) gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei der erste Leiter (38) und der zweite Leiter (40) nebeneinander angeordnet und durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind.
Hochvolt-Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (34) aus mehr als zwei Leitern (38, 40, 46) gebildet und als Flachleiter mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist, wobei jeweils zwei benachbarte Leiter (38, 40) durch eine im Querschnitt lineare Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind.
Hochvolt-Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Leitung (34) aus genau zwei Leitern (38, 40) gebildet und als Koaxialleiter mit rundem Querschnitt ausgebildet ist, wobei der erste Leiter (38) den zweiten Leiter (40) umschließend angeordnet ist und der erste Leiter (38) und der zweite Leiter (40) durch eine im Querschnitt runde Isolationsschicht (42) voneinander separiert sind.
Hochvolt-Antriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Antriebsmotor (14) und ein zweiter Antriebsmotor (16) zum Antreiben von mindestens zwei unterschiedlichen Antriebsrädern vorgesehen sind, wobei für die Energieversorgung des zweiten Antriebsrades ein zweiter Wechselrichter (28) und der zweite Kondensator (26) vorgesehen sind.
Hochvolt-Antriebssystem nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (14) Teil einer Vorderrad-Antriebseinheit (30) ist und der zweite Antriebsmotor (16)Teil einer Hinterrad-Antriebseinheit (32) ist oder umgekehrt.
Fahrzeug mit einem Hochvolt-Antriebssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kondensator (26) Teil eines Klimageräts, eines Spannungswandlers oder eines zweiten Antriebsmotors (16) ist.