[发明专利]电动驱动系统

说明书

本发明涉及一种电动驱动系统、尤其是用于车辆的电动驱动系统，包括电动马达(1)和能量供给装置(6)，其中，所述能量供给装置(6)轴向相邻于电动马达(1)和沿圆周方向围绕所述电动马达(1)的转动轴线设置，尤其是在360度的角延伸中围绕所述电动马达的转动轴线设置。

技术领域

本发明涉及一种电动驱动系统、尤其是用于车辆的电动驱动系统，其包括电动马达和能量供给装置，尤其是包括脉冲逆变器和功率电子装置。

背景技术

目前的这种类型的驱动系统在能量供应领域中通常包括能量储存单池、例如电池，其尤其理解为可再充电的类型的电池、例如锂-聚合物电池。附加地通常在这样的驱动系统中设有脉冲逆变器。

在这种情况下，能量储存单池具有下述任务：所述能量储存单池提供对于驱动系统的运行、尤其是车辆行驶所需的能量或者在充电期间储存能量。脉冲逆变器将由电池提供的直流电压转换为通常三相的交流电压，然后借助所述三相交流电压经由功率电子装置使电动马达、例如同步或异步电机运行，所述功率电子装置负责操控定子绕组。

在这种情况下，能量储存单池、脉冲逆变器和功率电子装置通常彼此无关地制造并且形成独立的单元，所述单元经由电缆束相互连接。在这种情况下，在系统设计中始终要在系统中流动的电流的大小和电压电平之间找到适宜的折衷。

对于具有例如100kW的功率的驱动系统，电池要么能够设计为具有100V的交流电压和约1000A的输出电流，要么设计为具有更高的电压和相应更低的电流。

例如，在目前的电动车辆的应用领域中，目前存在约400V-600V的电压电平，这引起在数百安培范围内的电流。低电压和高电流在至今为止的驱动系统中不能有意义地实现，因为载流的电缆和马达绕组的横截面在该情况下必须大幅增加，这会引起车辆重量和成本的增加。

在至今为止的现有技术中，典型值为400V的电压电平还引起在这样的系统的电安全性方面的显著要求，并且随之带来在车辆底盘的各个部件的绝缘和相应的绝缘监控方面的巨大耗费。

在参考VDE标准的情况下仅对于60V的电压才能够减小所述耗费。然而，在至今为止的驱动系统中基于待桥接的路段和对此所需的线路横截面，不能够经济地处理在此所需的明显提高的电流。

在此，在设计用于车辆的电气或混合驱动装置时的基本标准是体积能量密度或功率密度，即电传动系的体积关于能量含量(所述能量含量是用于车辆的行程长度的量度)或关于传动系的重量。

发明内容

在上述阐述的背景下，本发明的任务是尽可能紧凑地制造一种这样的电驱动装置(即具有最小体积)进而提供一种驱动系统，所述驱动系统减小在能量供给装置和被驱动的电动马达之间的待桥接的距离。

此外，本发明的任务也优选是，提供一种驱动系统，所述驱动系统在能量供给装置方面提供冗余，并且更优选地能够以比目前典型的电压电平明显更低的电压运行，尤其以小于等于60伏特的相电压运行，以便将绝缘要求最小化，进而同样将在各个子部件之间所需的间距最小化，从而最终也将成本最小化。

根据本发明，所述任务通过如下方式解决：能量供给装置轴向地相邻于电动马达并且沿圆周方向围绕电动马达的转动轴线设置。在此，转动轴线不理解为轴，而是理解为在马达轴的中心点中的数学中轴线。能量供给装置的或容纳所述能量供给装置的壳体的延伸不必强制性地在360度的整个圆周角上进行，然而这是优选规定的，从而在该情况下轴向地侧向位于电动马达旁边存在实心柱体形的能量供给装置。

在此优选将能量供给装置理解为下述单元，所述单元包括本身待使用的能量，即能量供给装置尤其不仅仅具有用于源自外部的能量的输送或传导功能。