液冷式电驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于机动车的液冷式电驱动系统以及一种用于运行驱动系统的方法。

Liquid cooled electric drive system

The invention relates to a liquid cooled electric drive system for a motor vehicle and a method for running the drive system.

【技术实现步骤摘要】
液冷式电驱动系统
本专利技术涉及一种用于机动车的液冷式电驱动系统和一种用于运行该驱动系统的方法。
技术介绍
为了运行液冷式电驱动装置——该电驱动装置包括至少一个电机和具有相关电力电子器件的脉冲逆变器——需要电动的冷却剂泵，该冷却剂泵通过12V车载电网来供电。附加泵的任务是确保部件中的最小体积流量，从而将由所产生的部件损耗功率而产生的废热传递至冷却介质。随后冷却介质在冷却器中被冷却并重新输送给部件。在具有多电机方案的电动车辆中，前桥和后桥都被连接在该冷却系统上。如果冷却出现问题——该问题导致冷却剂体积流量减小或冷却剂体积流量中断，则产生的废热在非常短的时间内导致车辆中的所有电驱动装置失效。车辆不再能独立自主地运动。现代的电动车辆在大多情况下都配备有多个电驱动装置。例如从文献DE19903443A1中已知一种用于电动车辆的驱动单元。该车辆使用变速器，其中至少两个电机布置在变速器壳体中并交替地运行。已知液冷式电机的特殊结构，其中冷却剂在无额外的冷却剂泵的情况下分布在电机中。从文献DE102004049795A1中已知一种用于能通过冷却液体冷却的电机的冷却设备，其中通过输送装置将冷却液体带入电机的转子中并通过所作用的离心力在电机内部分布。冷却液体通过排出装置从电机中排出并被引向冷却液体冷却器。文献DE2942811A1公开了一种用于对电机的转子绕组进行液体冷却的设备。该电机利用离心力压力使冷却液体循环。
技术实现思路
在这个背景下，本专利技术的目的是，至少部分地消除现有技术的缺点。上述目的根据本专利技术通过一种具有独立权利要求1的特征的驱动系统以及一种具有独立权利要求6的特征的方法实现。由从属权利要求以及说明中得到设计方案。本专利技术基于以下认识：在通过多个电机驱动的电动车辆中，即使在没有单独的电动冷却剂泵的情况下，通过适当运行或适当控制电机，也能够在大部分行驶情况下实现充分的冷却功能。本专利技术的主题是用于机动车的液冷式电驱动系统。该驱动系统具有至少两个驱动单元，这些驱动单元分别包括电机和为该电机配设的电力电子器件。这些驱动单元连接在车辆的同一个冷却剂循环回路上。在一个实施形式中，机动车的每个车轮单独地被为相应的车轮配设的驱动单元驱动。因此，四轮的车辆具有四个驱动单元，这四个驱动单元实现了车桥独立的(achsindividuell)四轮驱动系统。根据本专利技术的驱动系统包括驱动控制设备(ASG)，该驱动控制设备被设置成用于，根据驱动单元的部件温度在驱动单元之间分配由驱动系统提供的驱动功率。在一个实施形式中，驱动控制设备被设置成用于，当所述驱动单元或所述多个驱动单元的部件整体上与其它的(多个)驱动单元的部件相比具有较高温度时，则降低由该驱动单元或该多个驱动单元产生的驱动功率，如果所述驱动单元或多个驱动单元的部件相比之下具有较低温度，则提高由该驱动单元或该多个驱动单元产生的驱动功率，以便提供全部所需的总驱动功率。在设有两个以上的驱动单元的情况下，根据相应驱动单元的部件的温度与其它驱动单元的部件的相应温度之间的对比情况来调节、例如降低或提高该相应驱动单元的驱动功率。如果驱动单元的部件相对于其它驱动单元的部件具有较高温度，则相对于所述其它驱动单元降低该驱动单元的相应的驱动功率，和/或提高所述其它驱动单元的相应的驱动功率。所有驱动单元的驱动功率的总和得出需要的总驱动功率。在一个实施形式中，驱动控制设备(ASG)读取安装的电机以及电力电子器件的部件的温度，并根据部件的当前相应的实际温度将前桥的驱动功率向后桥分配或相反地分配。在根据本专利技术的驱动系统的一个实施形式中，根据本专利技术的驱动系统的冷却剂循环回路在电机外部不具有冷却剂泵。即不提供单独的冷却剂泵用于在冷却剂循环回路中输送冷却剂。在一个实施形式中，利用部件的热辐射或行车风的冷却作用来冷却驱动部件和冷却剂。在另一实施形式中，冷却剂被在电机中产生的离心力输送经过冷却剂循环回路。电机(E-Maschine)在运行中从确定的转速开始产生自输送的泵作用，该泵作用又在被在此期间去激活的驱动轴上产生附加的冷却作用。在电机中根据经验从约为40km/h的速度起达到足够的冷却剂体积流量。ASG如此调节理论力矩需求的分布，使得一方面降低损耗功率，而另一方面提供需要的转矩，用以达到预期的速度或对于电机的自输送的泵作用所要求的转速。此外，本专利技术的主题是一种用于运行机动车的液冷式电驱动系统的方法，所述驱动系统包括至少两个驱动单元，该驱动单元分别包括电机和为该电机配设的电力电子器件。根据本专利技术，根据驱动单元的部件的相应的温度在驱动单元之间分配由驱动系统产生的驱动功率。在该方法的一个实施形式中，当所述驱动单元或多个驱动单元的部件具有较高温度时，则降低由该驱动单元或多个驱动单元产生的驱动功率，当所述驱动单元或多个驱动单元的部件具有较低温度时，则提高由该驱动单元或多个驱动单元产生的驱动功率。根据本专利技术，在前桥和后桥之间分配驱动功率，由此在相应的车桥上的电机以及脉冲逆变器仅当其温度允许运行时才运行。如果实际温度过高，则驱动功率被相应地被分派给其它的驱动车桥。由此先前应用的驱动车桥获得用于冷却的恢复阶段，随后可再次供使用。多电机方案提供了以下可能性：以按需求控制的方式改变以及在安装的电机之间分配应输出的理论力矩。例如在冷却系统失效的情况下。这在冷却剂泵损坏的情况下对于跛行回家模式(Limp-Home-Mode)特别有效。在一个实施形式中，在故障情况下智能地基于温度调控应输出的理论力矩，以用于延长车辆可用性或节能地运行冷却剂循环回路中的冷却剂泵。如果由于产生转矩而使所有可用的电驱动装置中的静止冷却剂的温度上升到临界极限，则必须泵唧冷却剂通过冷却剂循环回路。此功能现在可以由电机本身而不通过冷却剂泵实现。在没有输送元件(例如蜗杆传动机构)的情况下仅通过产生的离心力形成泵作用。从特定的转速开始，离心力就足够用于产生所需的排挤性能并由此得到冷却剂体积流量。由此能重新足够地冷却部件，并由此可以重新使用部件用于推进并用于重新超过持续运行的极限转速。在该方法的一个实施形式中，电机在如下转速下运行，在该转速下通过在电机中产生的离心力输送冷却剂经过冷却循环回路。根据本专利技术的驱动系统和根据本专利技术的方法提供如下优点，在无或有冷却剂功率降低的情况下都能实现电驱动装置的运行。由此可以节省成本、重量和能量。由此还可以在冷却剂泵损坏的情况下保证机动车的应急运行。从说明书和附图中得到本专利技术的其它优点和设计方案。当然的是，在不离开本专利技术的范围的情况下，上面所述和下面待述的特征不仅能在相应给出的组合中、而且还能在其它组合中或单独地使用。附图说明根据附图中的实施例示意性示出本专利技术并参照附图示意性详述本专利技术。附图示出：图1示出根据本专利技术的驱动系统的实施形式的示意图。附图标记列表：10电驱动系统11车辆车桥12电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的液冷式电驱动系统(10)，该液冷式电驱动系统至少包括：两个包括电机(12、22)和为该电机配设的电力电子器件(13、23)的驱动单元(14、24)，这两个驱动单元连接在车辆的冷却剂循环回路上；驱动控制设备(31)，该驱动控制设备被设置成用于，根据驱动单元(14、24)的部件温度在驱动单元(14、24)之间分配由驱动系统产生的驱动功率。/n

【技术特征摘要】
20180507 DE 102018207007.51.一种用于机动车的液冷式电驱动系统(10)，该液冷式电驱动系统至少包括：两个包括电机(12、22)和为该电机配设的电力电子器件(13、23)的驱动单元(14、24)，这两个驱动单元连接在车辆的冷却剂循环回路上；驱动控制设备(31)，该驱动控制设备被设置成用于，根据驱动单元(14、24)的部件温度在驱动单元(14、24)之间分配由驱动系统产生的驱动功率。


2.根据权利要求1所述的液冷式电驱动系统(10)，其特征在于，驱动控制设备(31)被设置成用于，降低由具有较高部件温度的驱动单元(14、24)产生的驱动功率，并提高由具有较低部件温度的驱动单元(14、24)产生的驱动功率。


3.根据权利要求1或2所述的液冷式电驱动系统(10)，其特征在于，该液冷式电驱动系统的冷却剂循环回路在电机(12、22)外部不具有冷却剂泵。


4.根据前述权利要求中任一项所述的液冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·胡特尔，S·蒂尔，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE