DE102023134562A1

DE102023134562A1 - Inverter for powering an electric motor and drive unit

Info

Publication number: DE102023134562A1
Application number: DE102023134562.1A
Authority: DE
Inventors: Gerald Helwich; Christoph Gruber
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2023-12-11
Filing date: 2023-12-11
Publication date: 2025-06-12
Also published as: WO2025125221A1

Abstract

Es wird ein Umrichter zur Stromversorgung eines E-Motors vorgeschlagen, der ein Gehäuse mit einem trogartigen Unterteil, in das ein Kühlkanalsystem zum Anschluss an einen externen Kühlmittelkreislauf integriert ist, umfasst.
Weiterhin umfasst der Umrichter einen auf das Unterteil aufgesetzten Deckel, wenigstens eine im Innern des Gehäuses angeordnete am Unterteil fixiertes IGBT-Modul sowie einen Stromanschluss, über den zumindest drei am Unterteil angeordnete IGBT-Module mit einem E-Motor verbindbar sind.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Stromanschluss ein Flanschteil und zumindest drei Stromschienen umfasst und das Unterteil eine Anschlussseite mit einer Anschlussebene und einer parallel dazu angeordneten Dichtungsebene aufweist, wobei in der Anschlussebene Mittel zur Befestigung des Umrichters an einem Trägerteil vorgesehen sind und wobei in der Dichtungsebene eine Durchführung vorgesehen ist, durch die die Stromschienen hindurchreichen und mit den IGBT-Modulen des Umrichters elektrisch leitend verbunden sind. A converter for supplying power to an electric motor is proposed, which comprises a housing with a trough-like lower part into which a cooling channel system for connection to an external coolant circuit is integrated.
Furthermore, the converter comprises a cover placed on the lower part, at least one IGBT module arranged inside the housing and fixed to the lower part, and a power connection via which at least three IGBT modules arranged on the lower part can be connected to an electric motor.
According to the invention, it is provided that the power connection comprises a flange part and at least three busbars and the lower part has a connection side with a connection level and a sealing level arranged parallel thereto, wherein means for fastening the converter to a support part are provided in the connection level and wherein a feedthrough is provided in the sealing level through which the busbars extend and are electrically connected to the IGBT modules of the converter.

Description

Die Erfindung betrifft einen Umrichter zur Stromversorgung eines E-Motors und eine Antriebseinheit mit einem entsprechenden Umrichter.The invention relates to a converter for supplying power to an electric motor and a drive unit with a corresponding converter.

Über einen solchen Umrichter, der auch als Stromrichter oder Inverter bezeichnet wird, wird die für den Betrieb eines E-Motors beispielsweise in einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeugs benötigte Spannung bereitgestellt. Der Umrichter weist ein metallenes Gehäuse mit einem Unterteil und einem Oberteil auf, das zumeist hermetisch dicht geschlossen werden kann und in dem eine oder mehrere erforderliche Wandlerelektronik-Komponenten wie ein oder mehrere Leistungsmodule, auch IGBT genannt, untergebracht sind.Such a converter, also known as a power converter or inverter, provides the voltage required to operate an electric motor, for example, in a motor vehicle's drive system. The converter has a metal housing with a lower and an upper section, which can usually be hermetically sealed and in which one or more required converter electronic components, such as one or more power modules, also known as IGBTs, are housed.

Zur Kühlung der IGBT-Module ist gehäuseseitig eine Kühleinrichtung vorgesehen, über die im Wesentlichen die IGBT-Module des Umrichters gekühlt werden, der in einen Kühlmediumkreislauf eingebunden werden kann, so dass im Betrieb entstehende Verlustwärme über das Kühlmittel abgeführt werden kann.To cool the IGBT modules, a cooling device is provided on the housing side, which essentially cools the IGBT modules of the converter, which can be integrated into a cooling medium circuit so that heat loss generated during operation can be dissipated via the coolant.

Aus der DE 10 2020 121 917 A1 ist ein derartiger Umrichter oder derartiges Invertersystem bekannt. Hier wird ein mehrteiliges Gehäuse vorgeschlagen, wobei das Gehäuse eine Elektronikebene, eine Leistungsebene und eine Anschlussebene umfasst, wobei der Innenraum des Gehäuses mehrere Zonen aufweist, in denen unterschiedliche Bedingungen in Bezug auf die Temperatur und/oder auf die EMV-Abschirmung herrschen. Zur Temperierung ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, die an einen Kühlkreislauf anschließbar ist.From the DE 10 2020 121 917 A1 Such a converter or inverter system is known. A multi-part housing is proposed here, comprising an electronics level, a power level, and a connection level. The interior of the housing has several zones in which different conditions prevail with regard to temperature and/or EMC shielding. A cooling device is provided for temperature control, which can be connected to a cooling circuit.

Aus der WO 19208069 A1 ist eine Motoreinheit mit einem Wechselrichter bekannt. Die vorgeschlagene Motoreinheit weist einen Motor mit einem Motorgehäuse und einen Wechselrichter mit einem Wechselrichtergehäuse auf. Es wird vorgeschlagen eine Motoreinheit bereitzustellen, in welcher das Wechselrichtergehäuse und das Motorgehäuse zueinander fixiert sind, wobei die Verbindung mittels Bolzen erfolgt. Die elektrische Verbindung von Wechselrichtereinheit und Motor erfolgt über einen Motorverbindungsanschluss mit drei Stromschienen. Die Stromschienen oder auch Wechselrichterausgangsschienen ragen aus dem Wechselrichtergehäuse, so dass diese in ein Öffnungsloch des Motor-Gehäuses eingeführt werden können. Die Stromschienen, die von dem Motorverbindungsanschluss getragen werden, können innerhalb des Motorgehäuses elektrisch mit dem Motor verbunden werden.From the WO 19208069 A1 A motor unit with an inverter is known. The proposed motor unit comprises a motor with a motor housing and an inverter with an inverter housing. It is proposed to provide a motor unit in which the inverter housing and the motor housing are fixed to one another, the connection being made by means of bolts. The electrical connection between the inverter unit and the motor is made via a motor connection terminal with three busbars. The busbars, or inverter output busbars, protrude from the inverter housing so that they can be inserted into an opening in the motor housing. The busbars, which are carried by the motor connection terminal, can be electrically connected to the motor within the motor housing.

Ein Motorverbindungsanschluss ist auch aus der WO 19208445 A1 bekannt. Der Motorverbindungsanschluss umfasst eine Steckverbindung bestehend aus zwei Steckverbindern, wobei durch einen Steckverbinder die Stromschienen geführt sind. Die Stromschienen sind so ausgeführt, dass sie durch die Öffnungen im Motorgehäuse und im Umrichtergehäuse in die jeweiligen Gehäuse reichen, so dass die Sammelschiene dort mit dem Motor und dem Umrichter mittels einer Verschraubung elektrisch verbunden werden kann. Die Steckverbindung ist weiterhin dazu ausgelegt Motorgehäuse und Umrichtergehäuse zueinander auszurichten.A motor connection terminal is also available from the WO 19208445 A1 The motor connection terminal comprises a plug-in connection consisting of two connectors, with the busbars routed through one connector. The busbars are designed to extend through the openings in the motor housing and the converter housing into the respective housings, allowing the busbar to be electrically connected to the motor and converter there using a screw connection. The plug-in connection is also designed to align the motor housing and converter housing.

Bei diesem Aufbau ist es erforderlich, dass die Verdrahtungselemente und die Sammelschiene in der Lage sind elastische Verformungen aufzunehmen. Für die Montage des Umrichters an den Motor muss das Motorgehäuse eine Öffnung mit Deckel aufweisen, über den man die Schaubenverbindung ausführen kann.This design requires that the wiring elements and busbar be able to accommodate elastic deformation. To mount the inverter to the motor, the motor housing must have an opening with a cover through which the screw connection can be made.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Umrichter vorzuschlagen, der eine verbesserte Lösung für die Verbindung zum Motor bereitstellt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.The object of the invention is to propose an inverter that provides an improved solution for the connection to the motor.
The object is achieved according to the invention by an embodiment according to the independent claim. Further advantageous embodiments of the present invention can be found in the subclaims.

Es wird ein Umrichter zur Stromversorgung eines E-Motors vorgeschlagen, der ein Gehäuse mit einem trogartigen Unterteil, in das ein Kühlkanalsystem zum Anschluss an einen externen Kühlmittelkreislauf integriert ist, umfasst.A converter for supplying power to an electric motor is proposed, which comprises a housing with a trough-like lower part into which a cooling channel system for connection to an external coolant circuit is integrated.

Weiterhin umfasst Umrichter einen auf das Unterteil aufgesetzten Deckel, wenigstens eine im Innern des Gehäuses angeordnete am Unterteil fixierte IGBT-Modul sowie einen Stromanschluss, über den zumindest drei am Unterteil angeordnete IGBT-Module mit einem E-Motor verbindbar sind.Furthermore, the converter comprises a cover placed on the lower part, at least one IGBT module arranged inside the housing and fixed to the lower part, and a power connection via which at least three IGBT modules arranged on the lower part can be connected to an electric motor.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Stromanschluss ein Flanschteil und zumindest drei Stromschienen umfasst und das Unterteil eine Anschlussseite mit einer Anschlussebene und einer parallel dazu angeordneten Dichtungsebene aufweist, wobei in der Anschlussebene Mittel zur Befestigung des Umrichters an einem Trägerteil vorgesehen sind und wobei in der Dichtungsebene eine Durchführung vorgesehen ist, durch die die Stromschienen hindurchreichen und mit den IGBT-Modulen des Umrichters elektrisch leitend verbunden sind. Das Trägerteil hat die Funktion eines Klemmkastens zum Anschluss des E-Motors.According to the invention, the power connection comprises a flange part and at least three busbars, and the lower part has a connection side with a connection plane and a sealing plane arranged parallel thereto. Means for attaching the converter to a support part are provided in the connection plane, and a bushing is provided in the sealing plane through which the busbars extend and are electrically connected to the IGBT modules of the converter. The support part functions as a terminal box for connecting the electric motor.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Kühlkanalsystem sich aus mehreren in das Unterteil integrierte Kühlkanalabschnitte zusammensetzt, wobei zumindest drei offene Kühlkanalabschnitte vorgesehen sind, wobei die Öffnung der Kühlkanalabschnitte derart gestaltet sind, dass die Öffnungen mittels der IGBT-Module verschließbar sind.Furthermore, it is proposed that the cooling channel system consists of several cooling channel sections integrated into the lower part, wherein at least three open cooling channel sections are provided, wherein the opening of the cooling channel sections is designed such that the openings can be closed by means of the IGBT modules.

In einer bevorzugten Ausführung wird vorgeschlagen, dass das Flanschteil des Stromanschlusses mindestens drei Aufnahmen umfasst, in denen die Stromschienen dauerhaft oder wieder demontierbar fixiert werden können. Die Stromschienen sind also in die Aufnahmen eingesetzt und in den Aufnahmen sind Mittel sind vorgesehen, mittels denen die Stromschienen arretierbar sind. Die Mittel können eine Vergussmasse oder ein Klebstoff sein oder es ist ein Arretiervorrichtung, z.B Nut und Feder, vorgesehen. Die Vergussmasse kann ein Kunststoffverguss sein in den die Stromschiene eingegossen ist.In a preferred embodiment, it is proposed that the flange part of the power connector comprises at least three receptacles in which the busbars can be permanently or detachably secured. The busbars are thus inserted into the receptacles, and the receptacles contain means by which the busbars can be locked. The means can be a casting compound or an adhesive, or a locking device, e.g., a tongue and groove, can be provided. The casting compound can be a plastic casting into which the busbar is cast.

Weiterhin kann das Flanschteil eine Dichtung und einen Isolierkragen umfassen, wobei die Dichtung bei montierten Flanschteil zwischen Dichtebene am Gehäuse an und Flanschteil angeordnet ist. Der Umrichter ist somit eine hermetisch abgeschlossene Einheit, so dass ein Wechsel des Umrichters möglich ist. Weiterhin ist auch ein Stromanschluss möglich bei dem die Stromschienen eine Steckerlösung umfassen. Bei allen Lösungen wird nur der Stromanschluss angepasst, wobei die Anschlüsse innerhalb des Umrichters und die Verbindung von Flanschteil zu Unterteil, mit der dazwischen angeordneten Dichtung, identisch bleiben, so dass das Invertergehäuse und Innenleben nicht angepasst werden müssen. Der Umrichter kann vormontiert und auf Dichtigkeit und Funktion geprüft werden, ohne dass der Umrichter am Antriebsstrang nochmals geöffnet werden muss.Furthermore, the flange part can comprise a seal and an insulating collar, whereby the seal is arranged between the sealing plane on the housing and the flange part when the flange part is installed. The converter is therefore a hermetically sealed unit, so that the converter can be replaced. Furthermore, a power connection is also possible with the busbars comprising a plug-in solution. In all solutions, only the power connection is adapted, whereby the connections within the converter and the connection from the flange part to the lower part, with the seal arranged in between, remain identical, so that the inverter housing and internal components do not have to be adapted. The converter can be pre-assembled and tested for leaks and function without the converter on the drive train having to be opened again.

In einer bevorzugten Ausführung weist die Stromschiene eine Anschlussfläche auf, wobei der Isolierkragen die Anschlussfläche abschnittsweise radial umschließt.In a preferred embodiment, the busbar has a connection surface, wherein the insulating collar radially encloses the connection surface in sections.

Weiterhin wird eine Antriebseinheit mit einem E-Motor vorgeschlagen, die einen Umrichter umfasst, wobei ein Trägerteils zwischen E-Motor und Umrichter vorgesehen ist und der Umrichter in der Anschlussebene am Trägerteil befestigt ist und von diesem getragen wird.Furthermore, a drive unit with an electric motor is proposed, which comprises an inverter, wherein a support part is provided between the electric motor and the inverter and the inverter is fastened to the support part in the connection plane and is carried by it.

Dabei kann das Trägerteil einen mit einem Trägerteildeckel verschließbaren Anschlussraum umschließt, wobei das Flanschteil in den Anschlussraum hineinragt, so dass Anschlusskabel des E-Motors mit den Stromschienen verbindbar sind.The support part can enclose a connection space that can be closed with a support part cover, with the flange part protruding into the connection space so that the connecting cables of the electric motor can be connected to the busbars.

Besondere Vorteile des vorgeschlagenen Aufbaus sind, dass der Umrichter oder Inverter sowie der Motor separat gegenüber der Umgebung abgedichtet sind und so sichergestellt ist, dass die Innenräume von Umrichter und Motor voneinander getrennt bzw. unabhängig sind.Particular advantages of the proposed design are that the converter or inverter and the motor are separately sealed from the environment, thus ensuring that the interior spaces of the converter and motor are separated or independent from each other.

Die Umlaufende Kontaktierung, die über das Trägerteil zwischen Umrichter und E-Motor gebildet wird, verbessert zudem die EVM Sicherheit des Systems aus Umrichter und E-Motor.The circumferential contact, which is formed via the carrier part between the inverter and the electric motor, also improves the EVM safety of the system consisting of the inverter and the electric motor.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

1: Anschlussseite des Umrichters
2: Kühlkanalsystem mit montiertem IGBT im Schnitt
3: Stromanschluss eingebaut
4: Stromanschluss zwischen IGBT und E-Motor

The invention is explained below with reference to the figures. The figures show in detail:

1 : Connection side of the inverter
2 : Cooling channel system with mounted IGBT in section
3 : Power connection installed
4 : Power connection between IGBT and electric motor

1 zeigt einen Ausschnitt auf die Anschlussseite 9 des Umrichters 1 mit den Gleichstromanschluss 22 zur Stromversorgung eines E-Motors 8 und den Anschlüssen 23 für die Steuerung des Umrichters 1. 1 shows a section of the connection side 9 of the converter 1 with the DC connection 22 for the power supply of an electric motor 8 and the connections 23 for the control of the converter 1.

In dieser Darstellung ist im Wesentlichen das Trägerteil 13 zu erkennen, über das der Umrichter 1 am Gehäuse des E-Motors 8 befestigt ist. Das Trägerteil 13 ist in dieser Ansicht ohne den Trägerteildeckel 24 dargestellt, so dass der Anschlussraum 26 des Trägerteils 13 zu erkennen ist, in dem die drei Anschlusskabel 25 zwischen dem Stromanschluss 7 und E-Motor 8 verlaufen.This illustration essentially shows the support part 13, via which the converter 1 is attached to the housing of the electric motor 8. The support part 13 is shown in this view without the support part cover 24, so that the connection space 26 of the support part 13 can be seen, in which the three connection cables 25 run between the power connection 7 and the electric motor 8.

Das Unterteil 3 ist trogartig ausgeführt und im Inneren sind alle Bauteile für die Stromführung zwischen Gleichstromanschluss 22 und Stromanschluss 7, sowie die Steuerungsplatine, hier nicht dargestellt, angeordnet. Das Unterteil 3 des Umrichters 1 ist weiterhin mit einem nicht dargestellten Deckel verschlossen.The lower part 3 is designed like a trough, and all components for conducting current between the DC connection 22 and the power connection 7, as well as the control board (not shown here), are located inside. The lower part 3 of the converter 1 is also closed with a cover (not shown).

In 2 ist ein Schnitt durch das Unterteil 3 mit dem Kühlkanalsystem 4 zum Anschluss an einen externen Kühlmittelkreislauf dargestellt. Das Kühlkanalsystem 4 ist in das Unterteil 3 des Gehäuses 2 integriert. So kann das Unterteil 3 beispielsweise ein Gußteil sein, in dass das Kühlkanalsystem eingegossen ist. Alternativ ist aber auch ein separates Kühlsystem umsetzbar, das als separates Bauteil ausgeführt ist und in das Unterteil eingesetzt ist.In 2 A section through the lower part 3 with the cooling channel system 4 for connection to an external coolant circuit is shown. The cooling channel system 4 is integrated into the lower part 3 of the housing 2. For example, the lower part 3 can be a cast part into which the cooling channel system is cast. Alternatively, a separate cooling system can also be implemented, which is designed as a separate component and inserted into the lower part.

Das Kühlkanalsystem 4 setzt sich aus mehreren in das Unterteil integrierte Kühlkanalabschnitte 5a, b, c zusammen, wobei zumindest drei parallel angeordnete offene Kühlkanalabschnitte 5 c vorgesehen sind, die derart gestaltet sind, dass die Öffnungen mittels der IGBT-Module 6a, 6b, 6c verschließbar sind. Die IGBT-Module 6a, 6b, 6c sind somit auf das Kühlsystem montiert und bilden eine Wandung des Kühlkanalabschnittes 5c, so dass die IGBT-Modul 6a, 6b, 6c direkt mit dem Kühlwasser in Berührung kommen.The cooling channel system 4 is composed of several cooling channel sections 5a, b, c integrated into the lower part, with at least three parallel open cooling channel sections 5c being provided, which are designed such that the openings can be closed by the IGBT modules 6a, 6b, 6c. The IGBT modules 6a, 6b, 6c are thus mounted on the cooling system and form a wall. of the cooling channel section 5c, so that the IGBT modules 6a, 6b, 6c come into direct contact with the cooling water.

Das Kühlkanalsystem umfasst wie aus der 2 zu erkennen zwei parallele Kanäle 5a die jeweils über Verbindungskanalabschnitte 5b mit dem Kühlkanalabschnitten 5c verbunden sind. Das Kühlwasser kann somit vom linken Kanal 5a über den linken Verbindungskanalabschnitte 5b, den Kühlkanalabschnitt 5c und den rechten Verbindungskanalabschnitte 5b in den rechten Kanal 5a strömen. Nicht dargestellt ist, dass in dem Kühlwassersystem drei derartige parallel angeordnete Kühlwasserströme vorgesehen sind, so dass jeder IGBT-Modul 6a, 6b, 6c ein separater Kühlwasserstrom zugeordnet ist.The cooling channel system includes, as shown in the 2 Two parallel channels 5a can be seen, each of which is connected to the cooling channel section 5c via connecting channel sections 5b. The cooling water can thus flow from the left channel 5a via the left connecting channel section 5b, the cooling channel section 5c, and the right connecting channel section 5b into the right channel 5a. Not shown is that three such parallel cooling water streams are provided in the cooling water system, so that each IGBT module 6a, 6b, 6c is assigned a separate cooling water stream.

3 zeigt einen Stromanschluss 7, der sich aus einem Flanschteil 14 und zumindest drei Stromschienen 15a, b, c zusammensetzt. Der Stromanschluss 7 ist an dem Unterteil 3 befestigt. Die Befestigung erfolgt an einer Dichtebene 11 am Unterteil 3, wobei eine Dichtung 21a zwischen Flanschteil 14 und Dichtfläche der Dichtungsebene 11a vorgesehen ist. Die Befestigung kann z.B. mittels einer Verschraubung erfolgen. 3 shows a power connector 7, which consists of a flange part 14 and at least three busbars 15a, b, c. The power connector 7 is attached to the lower part 3. The attachment takes place at a sealing plane 11 on the lower part 3, with a seal 21a provided between the flange part 14 and the sealing surface of the sealing plane 11a. The attachment can be achieved, for example, by means of a screw connection.

Parallel zur Dichtungsebene 11a weist das Unterteil 3 eine Anschlussebene 10 auf, wobei die Anschlussebene 10 Mittel 12 zur Befestigung des Umrichters 1 an dem Trägerteil 13 vorgesehen sind, hier eine Verschraubung. Durch den parallelen Versatz von Dichtungsebene 11a und Anschlussebene 10 kann der Flansch des Flanschteils 14 zwischen dem Unterteil 3 und dem Trägerteil 13 angeordnet werden, wobei Dichtungen 21 a, b zwischen den Kontaktflächen oder Dichtungsebenen 11 a, b vorgesehen sind.Parallel to the sealing plane 11a, the lower part 3 has a connection plane 10, wherein the connection plane 10 provides means 12 for fastening the converter 1 to the support part 13, in this case a screw connection. Due to the parallel offset of the sealing plane 11a and the connection plane 10, the flange of the flange part 14 can be arranged between the lower part 3 and the support part 13, wherein seals 21a, b are provided between the contact surfaces or sealing planes 11a, b.

Die Stromschienen 15 a, b, c sind durch Aufnahmen 18a, b, c im Flanschteil 14 des Stromanschlusses 7 geführt. Die Aufnahmen 18a, b, c sind derart gestaltet, dass die Stromschienen 15 a, b, c in diesen fest positioniert sind. Dies kann durch Vergießen oder eine formschlüssige und dichtenden Verbindung erfolgen. Um die verbauten Dichtungen 21a, b jeweils korrekt zu pressen wurde die Tiefe der Dichtnut an der Außenseite um die Nennbreite des konstr. Spaltes weniger tief gestaltet.The busbars 15a, b, c are guided through receptacles 18a, b, c in the flange portion 14 of the power connector 7. The receptacles 18a, b, c are designed such that the busbars 15a, b, c are firmly positioned within them. This can be achieved by casting or a form-fitting and sealed connection. To ensure the installed seals 21a, b are correctly pressed into place, the depth of the sealing groove on the outside was reduced by the nominal width of the designed gap.

Im Unterteil 3 im Bereich der Dichtungsebene 11a und auch in dem Trägerteil 13 ist jeweils eine Durchführung 16a, b vorgesehen, durch die die Stromschienen 15 a, b, c hindurchreichen und mit den IGBT-Module 6a, b, c des Umrichters 1 elektrisch leitend verbunden sind.In the lower part 3 in the area of the sealing plane 11a and also in the support part 13, a bushing 16a, b is provided through which the busbars 15a, b, c extend and are electrically connected to the IGBT modules 6a, b, c of the converter 1.

Durch diesen Aufbau ist der Umrichter-Innenraum gegenüber der Umgebung sowie gegenüber dem Anschlussraum 26 hermetisch abgedichtet.This design ensures that the interior of the converter is hermetically sealed from the environment and from the connection compartment 26.

Durch diese Ausführung kann auch eine alternative Stromschiene zum Einsatz kommen, bei der der Umrichter nicht am E-Motor befestigt wird, sondern eine längere Kabelverbindung zwischen Umrichter und E-Motor realisiert ist.This design also allows the use of an alternative busbar in which the inverter is not attached to the electric motor, but a longer cable connection is implemented between the inverter and the electric motor.

In 4 ist der Stromanschluss zwischen IGBT-Modul 6 und E-Motor 8 nochmals aus einer anderen Ansicht im Schnitt durch eine Stromschiene 15 dargestellt. Die Stromschiene 15 führt durch das Flanschteil 14 und es gibt eine Schraubverbindung zwischen IGBT-Modul 6 und Stromschiene 15 sowie eine Schraubverbindung zwischen Anschlusskabel 25 und Anschlussfläche 19 der Stromschiene 15.In 4 The power connection between IGBT module 6 and electric motor 8 is shown again from a different view in section through a busbar 15. The busbar 15 runs through the flange part 14 and there is a screw connection between IGBT module 6 and busbar 15 as well as a screw connection between the connecting cable 25 and the connection surface 19 of the busbar 15.

Das vorgeschlagene Flanschteil 14 umfasst weiterhin einen Isolierkragen 20, der die Zugänglichkeit zu der Verbindungsstelle vorteilhaft einschränkt. Der Isolierkragen 20 umschließt die Anschlussfläche abschnittsweise in Radialrichtung.The proposed flange part 14 further comprises an insulating collar 20, which advantageously restricts accessibility to the connection point. The insulating collar 20 encloses the connection surface in sections in the radial direction.

Weiterhin ist das Trägerteil 13 dargestellt, das einen mit einem Trägerteildeckel 24 verschließbaren Anschlussraum (26) umschließt, wobei das Flanschteil (14) durch die Durchführung 16b in den Anschlussraum (26) hineinragt so dass Anschlusskabel (25) des E-Motors (8) mit den Stromschienen (15a, b, c) einfach verbindbar sind.Furthermore, the support part 13 is shown, which encloses a connection space (26) that can be closed with a support part cover 24, wherein the flange part (14) projects through the leadthrough 16b into the connection space (26) so that connection cables (25) of the electric motor (8) can be easily connected to the busbars (15a, b, c).

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: UmrichterInverter
22: GehäuseHousing
33: Unterteillower part
44: KühlkanalsystemCooling channel system
5a, b, c5a, b, c: KühlkanalabschnitteCooling channel sections
6a, b, c6a, b, c: IGBT-ModulIGBT module
77: StromanschlussPower connection
88: E-Motorelectric motor
99: AnschlussseiteConnection side
1010: AnschlussebeneConnection level
11a, b11a, b: DichtungsebeneSealing level
1212: Gewindethread
1313: Trägerteilcarrier part
1414: Flanschteilflange part
15a, b, c15a, b, c: StromschienenBusbars
16a, b16a, b: DurchführungImplementation
1717: Oberteiltop
18a, b, c18a, b, c: AufnahmeRecording
1919: AnschlussflächeConnection surface
2020: IsolierkragenInsulating collar
21a, b21a, b: Dichtungseal
2222: GleichstromanschlussDC connection
2323: Anschluss SteuerungConnection control
2424: TrägerteildeckelCarrier part cover
2525: AnschlusskabelConnection cable
2626: AnschlussraumConnection room

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents submitted by the applicant was generated automatically and is included solely for the convenience of the reader. This list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2020 121 917 A1 [0004]
WO 19208069 A1 [0005]
WO 19208445 A1 [0006]

Claims

Converter (1) for supplying power to an electric motor, comprising - a housing (2) with a trough-like lower part (3), into which a cooling channel system (4) for connection to an external coolant circuit is integrated, - a cover placed on the lower part (3), - at least one IGBT unit (6a, b, c) arranged inside the housing (2) and fixed to the lower part (3), - and a power connection (7), via which at least three IGBT modules (6a, b, c) arranged on the lower part (3) can be connected to an electric motor (8), characterized in that the power connection (7) comprises a flange part (14) and at least three busbars (15a, b, c), and the lower part (3) has a connection side (9) with a connection plane (10) and a sealing plane (11a) arranged parallel thereto, wherein the connection plane (10) has means (12) for fastening the converter (1) to a support part (13) are provided, and wherein a bushing (16a) is provided in the sealing plane (11a), through which the busbars (15a, b, c) extend and are electrically conductively connected to the IGBT modules (6a, b, c) of the converter (1).

Inverter (1) to Claim 1 , characterized in that the cooling channel system (4) is composed of several cooling channel sections (5a, b, c) integrated into the lower part, wherein at least three open cooling channel sections (5c) are provided, wherein the opening of the cooling channel sections (5c) is designed such that the openings can be closed by means of the IGBT modules.

Inverter (1) to Claim 1 , characterized in that the flange part (14) of the power connection (7) comprises at least three receptacles (18a, b, c) in which the busbars (15a, b, c) can be fixed permanently or detachably.

Inverter (1) to Claim 1 , characterized in that the flange part (14) comprises a seal (21a) and an insulating collar (20), wherein the seal (21a) is arranged between the sealing plane (11a) on the housing (3) and the flange part (14) when the flange part (14) is mounted.

Inverter (1) to Claim 1 , characterized in that the busbar (15a, b, c) has a connection surface (19), wherein the insulating collar (20) radially encloses the connection surface in sections.

Drive unit (22) with an electric motor (8) comprising a converter according to Claim 1 until 5 , characterized in that a support part (13) is arranged between the electric motor (8) and the converter (1), wherein the converter (1) is fastened to the support part (13) in the connection plane (10) and is carried by the latter.

Drive unit (22) according to Claim 6 characterized in that the support part (13) encloses a connection space (24) which can be closed with a cover, the flange part (14) projecting into the connection space (23) so that connection cables (25) of the electric motor (8) can be connected to the busbars (15a, b, c).