DE102024104774A1

DE102024104774A1 - Electrical power supply device for an electrical machine of an electrically operated drive train of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102024104774A1
Application number: DE102024104774.7A
Authority: DE
Inventors: Marcel Peltrie; Robert Schieck; Philipp Storner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2024-02-21
Filing date: 2024-02-21
Publication date: 2025-08-21
Anticipated expiration: 2044-02-22
Also published as: WO2025176253A1; DE102024104774B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Bestromungseinrichtung (1) für eine elektrische Maschine (2) eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs (3) eines Kraftfahrzeugs (4), umfassend eine Inverterbaugruppe (5) mit einem ersten Stromschienenpaar (6) und eine EMV-Filter-Baugruppe (7) mit einem zweiten Stromschienenpaar (8), wobei die Stromschienenpaare (6,8) einen Anschlussbereich (9) aufweisen, in dem jeweils eine Stromschiene (20,21) des ersten Stromschienenpaares (6) mit einer Stromschiene (22,23) des zweiten Stromschienenpaares (8) über ein elektrische Kontaktierungsmittel (10) elektrisch leitend miteinander verbunden ist, wobei die elektrischen Kontaktierungsmittel (10) jeweils eine Isolationshülse (11) umfassen, die jeweils aus einem in einer elektrisch isolierenden Zylinderschale (12) aufgenommenen zylinderringförmigen Stromleitelement (13) gebildet sind und die jeweils zwischen einer der Stromschienen (20,21) des ersten Stromschienenpaares (6) und einer der Stromschienen (22,23) des zweiten Stromschienenpaares (8) so angeordnet sind, dass jeweils eines der Stromleitelemente (13) elektrisch leitend an einer der Stromschienen (20,21) des ersten Stromschienenpaares (6) sowie an einer der Stromschienen (22,23) des zweiten Stromschienenpaares (8) anliegt und das Stromleitelement (13) von einem Befestigungsmittel (14) durchgriffen ist, mittels dessen jeweils eine der Stromschienen (20,21) des ersten Stromschienenpaares (6) und eine der Stromschienen (22,23) des zweiten Stromschienenpaares (8) in Längserstreckung (15) der Isolationshülse (11) aufeinander zu verspannt sind.
The invention relates to an electrical power supply device (1) for an electrical machine (2) of an electrically operable drive train (3) of a motor vehicle (4), comprising an inverter assembly (5) with a first busbar pair (6) and an EMC filter assembly (7) with a second busbar pair (8), wherein the busbar pairs (6, 8) have a connection region (9) in which a busbar (20, 21) of the first busbar pair (6) is electrically conductively connected to a busbar (22, 23) of the second busbar pair (8) via an electrical contacting means (10), wherein the electrical contacting means (10) each comprise an insulating sleeve (11), each formed from a cylindrical ring-shaped current-conducting element (13) accommodated in an electrically insulating cylindrical shell (12) and each arranged between one of the busbars (20, 21) of the first busbar pair (6) and one of the busbars (22, 23) of the second Busbar pair (8) are arranged in such a way that in each case one of the current-conducting elements (13) lies in electrically conductive contact with one of the busbars (20, 21) of the first busbar pair (6) and with one of the busbars (22, 23) of the second busbar pair (8) and the current-conducting element (13) is penetrated by a fastening means (14), by means of which in each case one of the busbars (20, 21) of the first busbar pair (6) and one of the busbars (22, 23) of the second busbar pair (8) are braced towards one another in the longitudinal extension (15) of the insulating sleeve (11).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Bestromungseinrichtung für eine elektrische Maschine eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Inverterbaugruppe mit einem ersten Stromschienenpaar und eine EMV-Filter-Baugruppe mit einem zweiten Stromschienenpaar, wobei die Stromschienenpaare, einen Anschlussbereich aufweisen, in dem jeweils eine Stromschiene, des ersten Stromschienenpaares mit einer Stromschiene, des zweiten Stromschienenpaares über ein elektrische Kontaktierungsmittel elektrisch leitend miteinander verbunden ist.The present invention relates to an electrical power supply device for an electrical machine of an electrically operable drive train of a motor vehicle, comprising an inverter assembly with a first pair of busbars and an EMC filter assembly with a second pair of busbars, wherein the busbar pairs have a connection region in which a busbar of the first pair of busbars is electrically conductively connected to a busbar of the second pair of busbars via an electrical contacting means.

Bei Kraftfahrzeugen werden für den Antrieb verstärkt Elektromotoren eingesetzt, um Alternativen zu Verbrennungsmotoren zu schaffen, die fossile Brennstoffe benötigen. Um die Alltagstauglichkeit der Elektroantriebe zu verbessern und zudem den Benutzern den gewohnten Fahrkomfort bieten zu können, sind bereits erhebliche Anstrengungen unternommen worden.Electric motors are increasingly being used to power motor vehicles, creating alternatives to combustion engines that require fossil fuels. Considerable efforts have already been made to improve the everyday suitability of electric drives and also to provide users with the same level of driving comfort they are accustomed to.

Derartige elektrische Axialfluss-, wie auch Radialflussmaschinen, werden üblicherweise mit einem Leistungselektronik-Modul bestromt, das auch als Inverter bezeichnet wird. Hierbei besteht zunächst ein anhaltendes Bedürfnis, den Inverter und die elektrische Maschine möglichst kompakt auszuführen und fertigungs- bzw. montagetechnisch besonders vorteilhaft auszubilden.Such axial flux and radial flux electric machines are typically powered by a power electronics module, also known as an inverter. There is a continuing need to make the inverter and the electric machine as compact as possible and to design them with particularly advantageous manufacturing and assembly features.

Wenn mehrere elektronische Vorrichtungen in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander angeordnet sind, wie es zum Beispiel in einem elektrischen Achsantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs der Fall ist, ist es erforderlich, die jeweiligen elektronischen Vorrichtungen gegenüber der elektromagnetischen Strahlung der übrigen elektronischen Vorrichtungen
zu schützen, da die elektromagnetische Strahlung die jeweiligen elektronischen Funktionen der Bauteile stören kann, was regelmäßig unerwünscht ist.If several electronic devices are arranged in close proximity to one another, as is the case, for example, in an electric axle drive train of a motor vehicle, it is necessary to protect the respective electronic devices from the electromagnetic radiation of the other electronic devices
to protect, since the electromagnetic radiation can interfere with the respective electronic functions of the components, which is usually undesirable.

Daher werden üblicherweise sogenannte EMV-Filter dem Inverter vorgeschaltet, der den elektrischen Strom aus einer externen Quelle, wie einer Fahrzeugbatterie, glättet und anschließend an das Invertermodul weiterleitet. EMV-Filter und Inverter sind zumeist aufgrund von Bauraum- und Herstellbarkeitsgründen zwei getrennte Baugruppen. Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) sind diese beiden Baugruppen oftmals auch getrennt und abgeschirmt voneinander in oder an der elektrischen Maschine oder dem Antriebsstrang positioniert. Demnach müssen die Stromschienen am Ausgang des EMV-Filters mit denen am Eingang des Inverters verbunden werden.Therefore, so-called EMC filters are typically installed upstream of the inverter, which smooths the electrical current from an external source, such as a vehicle battery, and then transmits it to the inverter module. Due to space and manufacturability reasons, the EMC filter and inverter are usually two separate components. For reasons of electromagnetic compatibility (EMC), these two components are often positioned separately and shielded from each other in or on the electrical machine or drive train. Accordingly, the busbars at the output of the EMC filter must be connected to those at the input of the inverter.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine_elektrische Bestromungseinrichtung für eine elektrische Maschine eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die eine sichere und EMV-optimierte elektrische Kontaktierung zwischen der EMF-Filter-Baugruppe und der Inverterbaugruppe ermöglicht.It is therefore the object of the invention to provide an electrical power supply device for an electrical machine of an electrically operable drive train of a motor vehicle, which enables a safe and EMC-optimized electrical contact between the EMF filter assembly and the inverter assembly.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine elektrische Bestromungseinrichtung für eine elektrische Maschine eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Inverterbaugruppe mit einem ersten Stromschienenpaar und eine EMV-Filter-Baugruppe mit einem zweiten Stromschienenpaar, wobei die Stromschienenpaare, einen Anschlussbereich aufweisen, in dem jeweils eine Stromschiene, des ersten Stromschienenpaares mit einer Stromschiene, des zweiten Stromschienenpaares über ein elektrische Kontaktierungsmittel elektrisch leitend miteinander verbunden ist, wobei die elektrischen Kontaktierungsmittel jeweils eine Isolationshülse umfassen, die jeweils aus einem in einer elektrisch isolierenden Zylinderschale aufgenommenen zylinderringförmigen Stromleitelement gebildet sind und die jeweils zwischen einer der Stromschienen, des ersten Stromschienenpaares und einer der Stromschienen, des zweiten Stromschienenpaares so angeordnet sind, dass jeweils eines der Stromleitelemente elektrisch leitend an einer der Stromschienen, des ersten Stromschienenpaares sowie an einer der Stromschienen, des zweiten Stromschienenpaares anliegt und das Stromleitelement von einem Befestigungsmittel durchgriffen ist, mittels dessen jeweils eine der Stromschienen, des ersten Stromschienenpaares und eine der Stromschienen, des zweiten Stromschienenpaares in Längserstreckung der Isolationshülse aufeinander zu verspannt sind.This object is achieved by an electrical power supply device for an electrical machine of an electrically operable drive train of a motor vehicle, comprising an inverter assembly with a first busbar pair and an EMC filter assembly with a second busbar pair, wherein the busbar pairs have a connection area in which a busbar of the first busbar pair is electrically conductively connected to a busbar of the second busbar pair via an electrical contacting means, wherein the electrical contacting means each comprise an insulating sleeve, which is each formed from a cylindrical ring-shaped current conducting element received in an electrically insulating cylindrical shell and which is each arranged between one of the busbars of the first busbar pair and one of the busbars of the second busbar pair such that one of the current conducting elements is in electrically conductive contact with one of the busbars of the first busbar pair and one of the busbars of the second busbar pair, and the current conducting element is penetrated by a fastening means, by means of which one of the busbars of the first busbar pair and one of the busbars of the second pair of busbars are clamped towards each other in the longitudinal extension of the insulation sleeve.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen elektrischen Bestromungseinrichtung liegt in der Einführung von Isolationshülsen begründet, die aus einem elektrisch isolierenden Zylinderring und einem darin aufgenommenen Stromleitelement gebildet sind, zur Verbindung der Stromschienenpaare von Inverter- und EMV-Filter-Baugruppe. Dies bietet den Vorteil, dass eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit durch effektive Isolierung ermöglicht wird, während zugleich eine stabile elektrische Verbindung zwischen den Baugruppen aufrechterhalten wird. Durch die Verspannung der Stromschienen mit den Befestigungsmitteln in der Längserstreckung der Isolationshülsen wird eine hohe mechanische Festigkeit der Verbindung erreicht, wodurch auch bei Vibrationen und anderen mechanischen Belastungen, wie sie im Kraftfahrzeugbetrieb üblich sind, eine dauerhafte und zuverlässige Kontaktierung sichergestellt wird. Darüber hinaus ermöglichen die Isolationshülsen eine vereinfachte Montage und eine Reduktion der Störungsanfälligkeit durch verminderte elektromagnetische Interferenzen.A significant advantage of the electrical power supply device according to the invention lies in the introduction of insulating sleeves, which are formed from an electrically insulating cylindrical ring and a current-conducting element accommodated therein, for connecting the busbar pairs of the inverter and EMC filter modules. This offers the advantage of enabling high electromagnetic compatibility through effective insulation, while at the same time maintaining a stable electrical connection between the modules. By bracing the busbars with the fastening means in the longitudinal extension of the insulating sleeves, a high mechanical strength of the connection is achieved, thus ensuring permanent and reliable contact even under vibrations and other mechanical stresses, as are common in motor vehicle operation. In addition, the insulating sleeves enable simplified assembly and a reduction in susceptibility to interference through reduced electromagnetic interference.

Abhängig von der geometrischen Ausgestaltung der positionellen Relation der EMV-Filter-Baugruppe zur Inverterbaugruppe werden die Übertragungswege der elektrischen Energie zwischen diesen Baugruppen durch adäquat geführte Stromschienen sichergestellt. Hierbei ist die Isolationshülse so ausgestattet, dass sie einer räumlichen Divergenz zwischen den Anbindungspunkten der Stromschienen entgegenwirkt und diese effizient ausgleicht. Hierdurch kann ein direktes Aufliegen der Stromschienen zur elektrischen Kontaktierung vermieden werden, was die geometrisch sowie konstruktive Ausgestaltung der Stromschienen vereinfachen kann.Depending on the geometric design of the positional relationship between the EMC filter assembly and the inverter assembly, the electrical power transmission paths between these assemblies are ensured by adequately routed busbars. The insulation sleeve is designed to counteract and efficiently compensate for any spatial divergence between the busbar connection points. This prevents the busbars from directly contacting the electrical components, which can simplify the geometric and structural design of the busbars.

Im Sinne dieser Patentanmeldung dient eine Inverterbaugruppe im Kontext elektrischer Antriebssysteme von Kraftfahrzeugen dazu, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, um eine elektrische Maschine zu speisen. Die Inverterbaugruppe ist somit ein Teil des elektrischen Antriebsstrangs, der eine Kontrolle der Motorleistung und Drehzahl durch eine präzise Steuerung der Phasenströme ermöglicht.For the purposes of this patent application, an inverter assembly in the context of motor vehicle electric drive systems serves to convert direct current into alternating current to power an electric motor. The inverter assembly is thus a part of the electric drive train that enables control of motor power and speed through precise control of the phase currents.

Die Inverterbaugruppe besteht bevorzugt aus Leistungselektronik-Modulen, die Hochleistungs-Halbleiter wie IGBTs (Insulated-Gate Bipolar Transistors) oder MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) enthalten. Die Inverterbaugruppe kann ferner Steuerschaltungen beinhalten, die die Halbleiterelemente ansteuern. Diese Schaltungen generieren dann die erforderlichen Steuersignale, um den Wechselstrom in der gewünschten Frequenz und Phasenlage zu erzeugen. Darüber hinaus kann die Inverterbaugruppe mit einer Reihe von Schutzschaltungen ausgestattet sein, die Überlastungen, Kurzschlüsse und andere fehlerhafte Bedingungen überwachen und die Baugruppe sowie die angeschlossenen Komponenten vor Schäden schützen.The inverter assembly preferably consists of power electronics modules containing high-performance semiconductors such as IGBTs (Insulated-Gate Bipolar Transistors) or MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors). The inverter assembly may also include control circuits that drive the semiconductor elements. These circuits then generate the necessary control signals to generate the alternating current at the desired frequency and phase. Furthermore, the inverter assembly may be equipped with a series of protection circuits that monitor overloads, short circuits, and other faulty conditions and protect the assembly and the connected components from damage.

Vorteilhafterweise umfasst die Inverterbaugruppe auch eine Schnittstelle zum Fahrzeugmanagement-System, das die Leistung basierend auf dem Fahrerinput und anderen Fahrzeugparametern regelt. Diese Integration ermöglicht eine dynamische Anpassung an Fahrbedingungen, wie Beschleunigung, Lastveränderung und Geschwindigkeitsregelung.Advantageously, the inverter assembly also includes an interface to the vehicle management system, which regulates power based on driver input and other vehicle parameters. This integration enables dynamic adaptation to driving conditions such as acceleration, load changes, and cruise control.

In der Konstruktion kann die Inverterbaugruppe in einem Invertergehäuse untergebracht sein, um elektrische Sicherheit zu gewährleisten und um elektromagnetische Interferenzen zu minimieren. Das Gehäuse schützt die elektronischen Komponenten zudem vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Staub und Temperaturvarianzen.In the design, the inverter assembly can be housed in an inverter enclosure to ensure electrical safety and minimize electromagnetic interference. The enclosure also protects the electronic components from environmental influences such as moisture, dust, and temperature variations.

Das Invertergehäuse kann bevorzugt aus einem metallischen Material, insbesondere bevorzugt aus Aluminium, Grauguss oder Stahlguss, insbesondere mittels einem Urformverfahren wie Gießen oder Druckguss geformt sein. Besonders bevorzugt besitzt das Invertergehäuse eine topfartige Raumform. In diesem Zusammenhang ist es besonders zu bevorzugen, dass der Gehäusedeckel in das topfartige Invertergehäuse einsetzbar ist. Alternativ wäre es auch denkbar, dass der Gehäusedeckel auf dem topfartigen Invertergehäuse aufliegt und dessen Öffnung überdeckt. Das Invertergehäuse kann auch Bestandteil des Motorgehäuses der elektrischen Maschine sein oder umgekehrt. Dies bedeutet, dass das Invertergehäuse ganz oder teilweise einstückig, insbesondere monolithisch, mit dem Motorgehäuse der elektrischen Maschine ausgebildet ist.The inverter housing can preferably be formed from a metallic material, particularly preferably from aluminum, gray cast iron or cast steel, in particular by means of a primary forming process such as casting or die casting. The inverter housing particularly preferably has a pot-like spatial shape. In this context, it is particularly preferable for the housing cover to be insertable into the pot-like inverter housing. Alternatively, it would also be conceivable for the housing cover to rest on the pot-like inverter housing and cover its opening. The inverter housing can also be a component of the motor housing of the electrical machine or vice versa. This means that the inverter housing is formed entirely or partially in one piece, in particular monolithically, with the motor housing of the electrical machine.

Die in dem Invertergehäuse aufgenommene Leistungselektronik kann insbesondere für eine elektrische Maschine eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Die Leistungselektronik ist bevorzugt ein Verbund verschiedener Komponenten, welche einen Strom an die elektrische Maschine des Achsantriebsstrang steuern oder regeln, bevorzugt inklusive hierzu benötigter peripherer Bauteile wie Kühlelemente oder Netzteile. Insbesondere enthält die Leistungselektronik ein oder mehrere Leistungselektronikbauteile, welche zur Steuerung oder Regelung eines Stroms eingerichtet sind. Besonders bevorzugt weist die Leistungselektronik mehr als zwei, besonders bevorzugt drei voneinander getrennte Phasen bzw. Strompfade mit mindestens je einem eigenen Leistungselektronikbauteil auf. Die Leistungselektronik ist bevorzugt ausgelegt, pro Phase eine Leistung mit einer Spitzenleistung, bevorzugt Dauerleistung, von mindestens 10 W, bevorzugt mindestens 100 W besonders bevorzugt mindestens 1000 W zu steuern oder regeln.The power electronics accommodated in the inverter housing can be provided in particular for an electric machine of an electrically operated drive train of a motor vehicle. The power electronics is preferably a combination of various components which control or regulate a current to the electric machine of the axle drive train, preferably including the peripheral components required for this purpose, such as cooling elements or power supplies. In particular, the power electronics contains one or more power electronics components which are designed to control or regulate a current. The power electronics particularly preferably has more than two, particularly preferably three separate phases or current paths, each with at least one separate power electronics component. The power electronics is preferably designed to control or regulate a power with a peak power, preferably continuous power, of at least 10 W, preferably at least 100 W, particularly preferably at least 1000 W per phase.

Eine EMV-Filter-Baugruppe ist im Sinne dieser Patentanmeldung eine Komponente innerhalb der elektrischen Bestromungseinrichtung, die darauf ausgelegt ist, elektromagnetische Störungen zu filtern und zu minimieren und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zwischen verschiedenen elektronischen Systemen und Bauteilen im Fahrzeug zu gewährleisten.For the purposes of this patent application, an EMC filter assembly is a component within the electrical power supply system that is designed to filter and minimize electromagnetic interference and ensure electromagnetic compatibility (EMC) between various electronic systems and components in the vehicle.

Die EMV-Filter-Baugruppe besteht bevorzugt vorteilhafterweise aus einer Anordnung von Filterelementen wie Induktivitäten, Kondensatoren und Widerständen, die zusammenwirken, um Störungen auf den Stromversorgungs- und Signalleitungen zu dämpfen. Diese Komponenten sind so konfiguriert, dass sie unerwünschte hochfrequente Signalanteile abschwächen und damit die Integrität der elektrischen und der elektronischen Systeme des Kraftfahrzeugs sicherstellen. Das Filterdesign kann beispielsweise auf der Verwendung von L-C-Schaltungen (Induktivität-Kapazität-Schaltungen) basieren, die vorteilhafterweise so ausgelegt sind, dass sie konform zu den branchespezifischen Normen und Anforderungen an EMV sind. Die EMV-Filter-Baugruppe kann ferner spezialisierte Komponenten beinhalten, die Schutz vor transzienten Überspannungsereignissen bieten, wie etwa Varistoren oder Überspannungsableiter. Ebenso können Ferritkerne oder geschirmte Gehäuse verwendet werden, um die elektromagnetischen Emissionen weiter zu reduzieren.The EMC filter assembly preferably advantageously consists of an array of filter elements such as inductors, capacitors, and resistors that interact to attenuate interference on the power supply and signal lines. These components are configured to They attenuate unwanted high-frequency signal components, thus ensuring the integrity of the vehicle's electrical and electronic systems. The filter design can, for example, be based on the use of LC (inductance-capacitance) circuits, which are advantageously designed to comply with industry-specific EMC standards and requirements. The EMC filter assembly can further incorporate specialized components that provide protection against transient overvoltage events, such as varistors or surge arresters. Ferrite cores or shielded housings can also be used to further reduce electromagnetic emissions.

Vorteilhafterweise ist die EMV-Filter-Baugruppe so in das Gesamtdesign der elektrischen Maschine integriert, dass sie einfach zugänglich und wartbar ist. Dies erleichtert notwendige Austauscharbeiten an den Filterelementen, falls diese aufgrund ihrer begrenzten Lebensdauer oder wegen einer Beschädigung gewechselt werden müssen. Die EMV-Filter-Baugruppe ist bevorzugt in einem robusten Gehäuse untergebracht, welches so gestaltet ist, dass es eine effektive Abschirmung gegen eingestreute elektromagnetische Felder bietet. Dieses Gehäuse kann zugleich eine physische Trennung zu anderen Baugruppen gewährleisten, um gegenseitige Beeinflussungen zu minimieren.Advantageously, the EMC filter assembly is integrated into the overall design of the electrical machine in such a way that it is easily accessible and maintainable. This facilitates necessary replacement work on the filter elements if they need to be replaced due to their limited service life or damage. The EMC filter assembly is preferably housed in a robust housing designed to provide effective shielding against stray electromagnetic fields. This housing can also ensure physical separation from other assemblies to minimize mutual interference.

Innerhalb von Elektrofahrzeugen können die Spannungen, die an der EMV-Filter-Baugruppe anliegen, abhängig vom spezifischen Fahrzeugdesign und Leistungsniveau, von 200 Volt bis 1.000 Volt, insbesondere bei Hochvolt-Antriebssystemen. Die Stromstärke, die durch die EMV-Filter-Baugruppe fließen kann, hängt von der Kapazität des elektrischen Antriebs und des Energiespeichersystems ab. Diese Ströme reichen von einigen Zehn Ampere für Hilfsantriebe und kleinere Fahrzeuge bis zu mehreren Hundert Ampere bei Hochleistungsfahrzeugen und Fahrzeugen mit großen Batteriekapazitäten, besonders während Spitzenlastsituationen wie der Schnellladung oder der Beschleunigung. Beispielsweise könnten für ein typisches Elektrofahrzeug mit einer Nennbatteriespannung von etwa 400 Volt in einem Hochstrom-Szenario, wie beim schnellen Laden oder bei maximaler Beschleunigung, Ströme im Bereich von 100 Ampere bis zu mehreren Hundert Ampere fließen. Für ein Fahrzeug mit einer Hochvolt-Batterie, etwa mit 800 Volt, können die Ströme bei ähnlichen Leistungszuständen etwas niedriger sein, da bei höherer Spannung für dieselbe Leistung ein niedrigerer Strom erforderlich ist. Ein wichtiger Aspekt dabei ist, dass die EMV-Filter-Baugruppe so ausgelegt sein muss, dass sie diese Strom- und Spannungswerte sicher handhaben kann, ohne die elektromagnetische Verträglichkeit des Systems zu beeinträchtigen.Within electric vehicles, the voltages applied to the EMC filter assembly can range from 200 volts to 1,000 volts, depending on the specific vehicle design and power level, particularly in high-voltage drive systems. The current that can flow through the EMC filter assembly depends on the capacity of the electric drive and energy storage system. These currents range from a few tens of amperes for auxiliary drives and smaller vehicles to several hundred amperes for high-performance vehicles and vehicles with large battery capacities, particularly during peak-load situations such as fast charging or acceleration. For example, for a typical electric vehicle with a nominal battery voltage of approximately 400 volts, currents in the range of 100 amperes to several hundred amperes could flow in a high-current scenario, such as during fast charging or maximum acceleration. For a vehicle with a high-voltage battery, such as 800 volts, the currents may be somewhat lower at similar power levels, as lower current is required for the same power at higher voltages. An important consideration is that the EMC filter assembly must be designed to safely handle these current and voltage values without compromising the system's electromagnetic compatibility.

Im Sinne dieser Patentanmeldung ist eine Isolationshülse ein Bauteil, das speziell dafür konzipiert ist, zwei elektrische Leiter elektrisch leitend miteinander zu verbinden, während gleichzeitig eine elektrische Isolation gegenüber ihrer Umgebung gewährleistet wird. Die Isolationshülse dient zur elektrischen Isolierung und mechanischen Fixierung von Stromschienen oder anderen elektrischen Kontakten innerhalb der Bestromungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs.For the purposes of this patent application, an insulating sleeve is a component specifically designed to electrically connect two electrical conductors while simultaneously ensuring electrical insulation from their surroundings. The insulating sleeve is used for the electrical insulation and mechanical fixation of busbars or other electrical contacts within the power supply system of a motor vehicle.

Die Isolationshülse besteht bevorzugt aus einem zylinderringförmigen Stromleitelement, das so konzipiert ist, dass es sich hinsichtlich seiner elektrischen Leiteigenschaften für den Einsatz in Hochspannungsanwendungen eignet. Das Stromleitelement dient vor allem dazu, eine elektrische Verbindung zwischen zwei Stromschienen zu ermöglichen und gleichzeitig eine definierte mechanische Unterstützung für das umhüllte Stromleitelement anzubieten. Das Stromleitelement ist bevorzugt aus einem Metallmaterial gefertigt, das eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, um eine minimale Widerstandserhöhung in der Verbindung zu gewährleisten und eine effektive Stromübertragung zwischen den Stromschienen zu ermöglichen. Dieses Stromleitelement wird von einer Zylinderschale aufgenommen, die aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist und so die elektrische Isolation der Isolationshülse gegenüber der Umgebung ermöglicht.The insulation sleeve preferably consists of a cylindrical ring-shaped current-conducting element designed to be suitable for use in high-voltage applications due to its electrical conductivity properties. The current-conducting element primarily serves to enable an electrical connection between two busbars while simultaneously providing defined mechanical support for the encased current-conducting element. The current-conducting element is preferably made of a metal material with high electrical conductivity, such as copper or aluminum, to ensure minimal increase in resistance in the connection and enable effective current transfer between the busbars. This current-conducting element is housed in a cylindrical shell made of an electrically insulating material, thus enabling the electrical insulation of the insulation sleeve from the environment.

Die Isolationshülse wird ferner durch Befestigungsmittel ergänzt, die mittels Schrauben, Bolzen oder anderen geeigneten mechanischen Verbindungselementen ausgebildet sein können. Diese Befestigungsmittel durchdringen bevorzugt das Stromleitelement so, dass die Stromschienen aufeinander zu verspannt und in ihrer relativen Position gesichert werden.The insulation sleeve is further complemented by fastening means, which can be formed by screws, bolts, or other suitable mechanical fasteners. These fastening means preferably penetrate the current-conducting element in such a way that the busbars are clamped toward each other and secured in their relative position.

Vorteilhafterweise ist die Innenseite der Zylinderschale so gestaltet, dass sie einen festen Sitz für das zugehörige Stromleitelement bietet. Die Zylinderschale kann dazu konstruktive Merkmale wie Aussparungen oder Erhöhungen aufweisen, die mit dem Stromleitelement korrespondieren, um eine formschlüssige Verbindung zu erzeugen. Dies kann die Montage vereinfachen und eine zuverlässige Positionierung während der gesamten Lebensdauer der Verbindung gewährleisten. Darüber hinaus kann die Zylinderschale an ihrer Außenseite zusätzliche Merkmale aufweisen, die zur Verbindung mit anderen Komponenten der Bestromungseinrichtung dienen, wie zum Beispiel Gewinde für Schraubverbindungen, Nuten für Schnapp- oder Schiebeverbindungen oder Flansche für Schraub- oder Schweißverbindungen. Diese Merkmale tragen zu einer vereinfachten und sicheren Montage der Zylinderschale bei und ermöglichen eine robuste Integration in die umgebenden mechanischen Strukturbauteile.Advantageously, the inside of the cylindrical shell is designed to provide a secure fit for the associated current-conducting element. The cylindrical shell can have structural features such as recesses or elevations that correspond with the current-conducting element to create a positive connection. This can simplify assembly and ensure reliable positioning throughout the entire service life of the connection. Furthermore, the cylindrical shell can have additional features on its outside that serve to connect to other components of the power supply device, such as threads for screw connections, grooves for snap or slide connections, or flanges for screw or welded joints. These features contribute to simplified and secure assembly of the cylinder shell and enable robust integration into the surrounding mechanical structural components.

Im Sinne dieser Patentanmeldung ist die elektrisch isolierende Zylinderschale ein Bauteil, das innerhalb der Isolationshülse zum Zweck der elektrischen Isolation eingesetzt wird. Sie ist so beschaffen, dass es die elektrische Leitfähigkeit der Isolationshülse an ihrer Mantelfläche unterbindet oder zumindest einschränkt und somit einen elektrischen Stromfluss zwischen diesen Komponenten verhindert.For the purposes of this patent application, the electrically insulating cylindrical shell is a component that is inserted within the insulating sleeve for the purpose of electrical insulation. It is designed in such a way that it prevents or at least limits the electrical conductivity of the insulating sleeve at its outer surface, thus preventing the flow of electrical current between these components.

Die Zylinderschale ist bevorzugt aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, wie beispielsweise einem Hochleistungskunststoff oder einem Keramikmaterial, das aufgrund seiner Eigenschaften in der Lage ist, die sich gegenüberstehenden elektrischen Spannungen zu widerstehen und eine zuverlässige Isolation über lange Zeiträume zu gewährleisten, selbst unter schwierigen Betriebsbedingungen, wie hohen Temperaturen, Feuchtigkeit oder mechanischen Belastungen.The cylinder shell is preferably made of an electrically insulating material, such as a high-performance plastic or a ceramic material, which, due to its properties, is able to withstand the opposing electrical voltages and ensure reliable insulation over long periods of time, even under difficult operating conditions, such as high temperatures, humidity or mechanical stress.

Das Stromleitelement kann auch so konstruiert sein, dass es formschlüssige Merkmale zur Verbindung mit der Zylinderschale aufweist, wie zum Beispiel radiale Vorsprünge, Einkerbungen oder Rillen, welche mit korrespondierenden Strukturen an der Zylinderschale interagieren und somit eine sichere und rutschfeste Montage ermöglichen. Darüber hinaus kann das Stromleitelement auch Zusatzfunktionen übernehmen, etwa im Hinblick auf thermische Isolation oder flammhemmende Eigenschaften, um die Sicherheit der Bestromungseinrichtung zusätzlich zu erhöhen und die Einhaltung entsprechender Sicherheitsvorschriften und Normen zu gewährleisten.The current-conducting element can also be designed to incorporate positive-locking features for connection to the cylindrical shell, such as radial projections, notches, or grooves that interact with corresponding structures on the cylindrical shell, thus enabling secure and non-slip installation. Furthermore, the current-conducting element can also perform additional functions, such as thermal insulation or flame-retardant properties, to further increase the safety of the power supply device and ensure compliance with relevant safety regulations and standards.

Ein Befestigungsmittel ist im Kontext dieser Erfindung ein Element, das dazu dient, die Komponenten der Bestromungseinrichtung, insbesondere die Stromschienen und Isolationshülsen, in ihrer relativen Position zueinander sicher und dauerhaft zu fixieren. Das Befestigungsmittel trägt dazu bei, eine mechanisch stabile und elektrisch leitende Verbindung zwischen den betroffenen Komponenten zu gewährleisten und diese vor äußeren Einflüssen oder internen Spannungen zu schützen.In the context of this invention, a fastening means is an element that serves to securely and permanently fix the components of the power supply device, in particular the busbars and insulating sleeves, in their relative position to one another. The fastening means contributes to ensuring a mechanically stable and electrically conductive connection between the relevant components and protecting them from external influences or internal stresses.

Das Befestigungsmittel besteht bevorzugt aus einem Material, das hohe Festigkeitswerte und Beständigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung, Korrosion und Temperaturschwankungen aufweist, wie beispielsweise Edelstahl oder ein anderes langlebiges Metall. Konstruktiv kann es sich dabei um eine Schraube, einen Bolzen, einen Niet oder ein anderes mechanisches Verbindungsstück handeln, das speziell für die Anwendung in elektrischen Bestromungseinrichtungen von Fahrzeugen entwickelt ist.The fastener is preferably made of a material that offers high strength and resistance to mechanical stress, corrosion, and temperature fluctuations, such as stainless steel or another durable metal. It can be a screw, bolt, rivet, or other mechanical fastener specifically designed for use in vehicle electrical power systems.

Das Befestigungsmittel kann über einen Kopf verfügen, der beim Anziehen des Befestigungsmittels auf die Stromschiene aufträgt und somit einen sicheren elektrischen Kontakt herstellt. Das Befestigungsmittel kann außerdem über ein Gegenelement, wie eine Mutter oder eine Unterlegscheibe, verfügen, welches auf der gegenüberliegenden Seite des Verbindungselements platziert wird und dazu dient, die Komponenten zusammenzupressen und einen festen Sitz sicherzustellen.The fastener may have a head that bears against the busbar when tightened, thus establishing a secure electrical contact. The fastener may also have a mating element, such as a nut or washer, which is placed on the opposite side of the connecting element and serves to compress the components together and ensure a tight fit.

Im Sinne dieser Patentanmeldung ist eine Stromschiene ein elektrisches Leitungsbauteil, das dazu dient, elektrischen Strom zwischen verschiedenen Bauteilen einer elektrischen Bestromungseinrichtung, wie der Inverterbaugruppe und der EMV-Filter-Baugruppe innerhalb eines elektrischen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, zu übertragen. Die Stromschiene ist so entworfen, dass sie die für den Betrieb des Motors notwendigen Ströme sicher und zuverlässig leiten kann.For the purposes of this patent application, a busbar is an electrical conduction component used to transmit electrical current between various components of an electrical power supply system, such as the inverter assembly and the EMC filter assembly within a motor vehicle's electric drivetrain. The busbar is designed to safely and reliably conduct the currents required for motor operation.

Die Stromschiene besteht bevorzugt aus einem leitfähigen Metall mit hoher elektrischer Leitfähigkeit, wie zum Beispiel Kupfer oder Aluminium, welches ermöglicht, dass die Stromübertragung mit minimalen resistiven Verlusten erfolgt. Die geometrische Form der Stromschiene ist so gestaltet, dass sie den spezifischen Anforderungen des elektrischen Stromflusses, der Wärmeabfuhr und der mechanischen Belastung entspricht, die im Betrieb des elektrischen Antriebs auftreten. Besonders bevorzugt weisen die Stromschienen einen im Wesentlichen rechteckförmigen Leitungsquerschnitt auf. Vorteilhafterweise ist die Oberfläche der Stromschiene behandelt oder beschichtet, um Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten und die elektrische Leitfähigkeit über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Die üblichen Veredlungsprozesse können das Verzinnen oder das Anbringen von Silber- oder Nickelschichten umfassen, die sowohl schützende als auch leitfähigkeitsfördernde Eigenschaften besitzen.The busbar is preferably made of a conductive metal with high electrical conductivity, such as copper or aluminum, which enables current transmission with minimal resistive losses. The geometric shape of the busbar is designed to meet the specific requirements of electrical current flow, heat dissipation, and mechanical stress that occur during operation of the electric drive. Particularly preferably, the busbars have a substantially rectangular conductor cross-section. Advantageously, the surface of the busbar is treated or coated to ensure corrosion resistance and maintain electrical conductivity over a long period of time. Conventional finishing processes may include tinning or the application of silver or nickel layers, which have both protective and conductivity-enhancing properties.

Die Gestaltung der Stromschiene berücksichtigt bevorzugt auch die Anforderungen für eine einfache und sichere Montage, indem die Kontaktbereiche für die Verbindung mit anderen Komponenten, wie den Isolationshülsen, präzise definiert sind. Dies kann durch spezielle Formgebung oder durch das Hinzufügen von Montagelöchern und -schlitzen realisiert werden, um eine feste und dauerhafte mechanische Verbindung sicherzustellen.The design of the busbar also preferably takes into account the requirements for simple and secure installation by precisely defining the contact areas for connection to other components, such as the insulation sleeves. This can be achieved through special shaping or by adding mounting holes and slots to ensure a firm and permanent mechanical connection.

Im Sinne dieser Patentanmeldung ist eine Trennwand eine strukturelle Komponente innerhalb einer Bestromungseinrichtung, die zur physischen Separierung der EMV-Filter-Baugruppe und der Inverterbaugruppe zu dem Zweck dient, eine gegenseitige elektromagnetische Beeinflussung zu minimieren. Geeignete Materialien, aus denen die Trennwand gefertigt ist, können beispielsweise Metalle oder spezielle EMV-abschirmende Verbundwerkstoffe sein. Vorteilhafterweise besitzt die Trennwand Öffnungen oder Durchführungen für die Isolationshülsen, die es ermöglichen, eine notwendige räumliche Verbindung zwischen den Baugruppen herzustellen, ohne die EMV-Schutzfunktion zu untergraben. Diese Durchführungen sind so ausgelegt, dass sie eine präzise Ausrichtung und Abdichtung der hindurchgeführten Elemente, insbesondre der Isolationshülsen, sicherstellen, um eine Kontinuität der Schirmwirkung zu gewährleisten.For the purposes of this patent application, a partition is a structural component within a power supply device that serves to physically separate the EMC filter assembly and the inverter assembly for the purpose of minimizing mutual electromagnetic interference. Suitable materials from which the partition is made can be, for example, metals or special EMC shielding composites. Advantageously, the partition has openings or feedthroughs for the insulation sleeves, which make it possible to establish a necessary spatial connection between the assemblies without undermining the EMC protection function. These feedthroughs are designed to ensure precise alignment and sealing of the elements passing through them, in particular the insulation sleeves, to ensure continuity of the shielding effect.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stromschienenpaare, im Anschlussbereich im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Dies führt zu einer optimierten Raumausnutzung im Bauraum des Antriebsstrangs und fördert eine vereinfachte, fehlerminimierte Montage. Es ist in diesem Zusammenhang weiter bevorzugt, dass die Stromschienenpaare, im Anschlussbereich im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, wodurch Herstellungsprozesse vereinfacht und die Produktionskosten gesenkt werden können. Eine standardisierte Gestaltung der Komponenten vereinfacht zudem die Lagerhaltung und die Logistik und trägt zur Reduktion von Fehlern bei der Montage bei, da Montagearbeiter nicht auf unterschiedliche Bauteilvarianten achten müssen. Die Interchangeability dieser Teile senkt weiter die Instandhaltungskosten und verbessert die Ersatzteilversorgung.According to an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the busbar pairs run essentially parallel to one another in the connection area. This leads to optimized space utilization in the installation space of the drive train and promotes simplified, error-minimized assembly. In this context, it is further preferred that the busbar pairs are essentially identical in the connection area, which simplifies manufacturing processes and reduces production costs. A standardized design of the components also simplifies warehousing and logistics and contributes to the reduction of errors during assembly, since assembly workers do not have to pay attention to different component variants. The interchangeability of these parts further reduces maintenance costs and improves the supply of spare parts.

Auch ist es weiter vorteilhaft, dass alle Stromschienen im Anschlussbereich im Wesentlichen identisch ausgeformt sind, was eine hohe Kompatibilität und Austauschbarkeit der Anschlussbauteile ermöglicht.It is also advantageous that all busbars in the connection area are essentially identical in shape, which enables a high level of compatibility and interchangeability of the connection components.

Es kann gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Befestigungsmittel bezogen auf ihre Längserstreckung im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, was dazu beiträgt, dass eine gleichmäßige Kraftverteilung bei der Montage und Verspannung der Kontaktstellen gewährleistet wird.According to a further preferred development of the invention, it can also be provided that the fastening means run essentially parallel to one another with respect to their longitudinal extent, which contributes to ensuring a uniform distribution of force during assembly and clamping of the contact points.

Des Weiteren kann es gemäß einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Isolationshülsen im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Die homogene Ausbildung der Isolationshülsen stellt einen weiteren Vorteil für die Fertigung und Standardisierung dar. Ein einheitliches Bauteildesign gewährleistet nicht nur niedrigere Herstellungskosten durch Skaleneffekte, sondern vereinfacht auch Logistik und Lagerhaltung. Darüber hinaus wird die Montage durch die Verwendung identischer Bauteile beschleunigt und Fehlerquellen werden reduziert.Furthermore, according to a similarly advantageous embodiment of the invention, the insulation sleeves can be designed essentially identically. The homogeneous design of the insulation sleeves represents a further advantage for manufacturing and standardization. A uniform component design not only ensures lower manufacturing costs through economies of scale, but also simplifies logistics and warehousing. Furthermore, the use of identical components accelerates assembly and reduces sources of error.

Es kann vorgesehen sein, dass die Zylinderschale und das Stromleitelement formschlüssig miteinander verbunden sind. Auch ist es gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung von Vorteil, wenn die Zylinderschalte an ihrer inneren Mantelfläche wenigstens ein radial nach innen hervorstehendes Formschlussmittel aufweist, dass in ein an der äußeren Mantelfläche des Stromleitelements korrespondierend ausgebildetes, radial nach innen weisendes Formschlussmittel eingreift, oder die Zylinderschalte an ihrer inneren Mantelfläche wenigstens ein radial nach außen weisendes Formschlussmittel aufweist, dass in ein an der äußeren Mantelfläche des Stromleitelements korrespondierend ausgebildetes, radial nach außen hervorstehendes Formschlussmittel eingreift. Die Konfiguration der Zylinderschalen mit Formschlussmitteln, die in korrespondierende Formschlussmittel des Stromleitelements eingreifen, ermöglicht eine präzise und robuste mechanische Verbindung der beiden Komponenten. Eine solche Verbindung trägt dazu bei, die Toleranzen in der Fertigung zu minimieren und gewährleistet eine langlebige, widerstandsfähige Isolierung gegenüber mechanischen Belastungen. Die Adaption der Formschlussmittel trägt darüber hinaus zu einer beschleunigten Montage und zu einer Reduzierung von Montagefehlern bei.It can be provided that the cylinder shell and the current-conducting element are positively connected to one another. According to a further advantageous embodiment of the invention, it is also advantageous if the cylinder shell has at least one radially inwardly projecting positive locking means on its inner surface, which engages with a correspondingly designed, radially inward-facing positive locking means on the outer surface of the current-conducting element, or the cylinder shell has at least one radially outwardly projecting positive locking means on its inner surface, which engages with a correspondingly designed, radially outward-facing positive locking means on the outer surface of the current-conducting element. The configuration of the cylinder shells with positive locking means that engage with corresponding positive locking means of the current-conducting element enables a precise and robust mechanical connection of the two components. Such a connection helps to minimize tolerances in production and ensures long-lasting, resistant insulation against mechanical stress. The adaptation of the positive locking means also contributes to accelerated assembly and a reduction in assembly errors.

Es ist grundsätzlich auch denkbar, dass die Zylinderschale und das Stromleitelement mittels einer kraftschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind. Bevorzugt werden in diesem Zusammenhang insbesondere Pressverbindungen.It is also conceivable, in principle, for the cylindrical shell and the current-conducting element to be connected to each other by means of a force-locking connection. Press connections are particularly preferred in this context.

Ferner wäre es möglich, die Zylinderschale und das Stromleitelement durch eine formschlüssige Verbindung miteinander zu verbinden. Hierbei können Klebstoffverbindungen oder Schweißverbindungen zum Einsatz kommen. Des Weiteren ist es möglich, dass das Stromleitelement von einem Kunststoff umspritzt ist, beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens.Furthermore, it would be possible to connect the cylindrical shell and the current-conducting element with a positive connection. Adhesive or welded joints can be used for this. Furthermore, it is possible for the current-conducting element to be encapsulated in a plastic, for example, using an injection molding process.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Isolationshülsen ein Gehäusebauteil der Inverterbaugruppe und/oder ein Gehäusebauteil der EMV-Filter-Baugruppe durchgreifen, was eine stabile mechanische Verankerung sowie eine präzise Positionierung der Isolationshülsen ermöglicht. Diese Konstruktion kann ferner zu einer verbesserten Abdichtung und zu einem Schutz vor Umwelteinflüssen beitragen und unterstützt die EMV-Eigenschaften durch eine klare räumliche Trennung elektromagnetischer Feldquellen.According to another particularly preferred embodiment of the invention, the insulating sleeves may extend through a housing component of the inverter assembly and/or a housing component of the EMC filter assembly, which enables stable mechanical anchoring and precise positioning of the insulating sleeves. This design may further contribute to improved sealing and protection against environmental influences and supports the EMC properties through a clear spatial separation of electromagnetic field sources.

Das Gehäusebauteil der EMV-Filter-Baugruppe und das Gehäusebauteil der Inverterbaugruppe einstückig, insbesondere auch monolithisch, miteinander ausgeformt sind, wobei zwischen der EMV-Filter-Baugruppe und der Inverterbaugruppe eine Trennwand ausgebildet ist und die Isolationshülsen die Trennwand durchgreifen. Diese Trennwand kann sowohl Bestandteil eines Gehäusebauteils der EMV-Filter-Baugruppe und/oder eines Gehäusebauteils der Inverterbaugruppe sein. Die Trennwand ist insbesondere vorhanden, wenn die Gehäusebauteile zumindest abschnittsweise monolithisch ausgebildet sind und die Trennwand dann die strukturelle Schnittstelle zwischen den Gehäusebauteilen bildet.The housing component of the EMC filter assembly and the housing component of the inverter assembly are formed integrally, in particular monolithically, with a partition wall being formed between the EMC filter assembly and the inverter assembly, and the insulating sleeves extending through the partition wall. This partition wall can be part of a housing component of the EMC filter assembly and/or a housing component of the inverter assembly. The partition wall is present in particular when the housing components are formed monolithically, at least in sections, and the partition wall then forms the structural interface between the housing components.

Des Weiteren kann die Erfindung auch dahingehend weiterentwickelt sein, dass die Befestigungsmittel jeweils eines der zylinderringförmigen Stromleitelement spielbehaftet durchgreifen, wobei sich hierdurch der Vorteil einer Toleranzaufnahme bei thermischen Ausdehnungen oder anderen physikalischen Einwirkungen ergibt, wodurch die mechanische Beanspruchung auf die Stromleitelement reduziert wird. Ferner können auch Lage- und Positionierungstoleranzen hierdurch ausgeglichen werden.Furthermore, the invention can also be further developed such that the fastening means each engage one of the cylindrical ring-shaped current-conducting elements with a certain amount of play. This offers the advantage of accommodating tolerances in the event of thermal expansion or other physical influences, thereby reducing the mechanical stress on the current-conducting elements. Furthermore, positional and positioning tolerances can also be compensated for.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der äußere Durchmesser der Zylinderschale zwischen 0,8-1,2 mal der Breite der Stromschienen im Anschlussbereich entspricht, wodurch sich ein ausgewogener Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität, elektrischer Leitungsfähigkeit und Isolationscharakteristik erzielen lässt.In a likewise preferred embodiment of the invention, it can also be provided that the outer diameter of the cylindrical shell corresponds to between 0.8 and 1.2 times the width of the busbars in the connection area, whereby a balanced compromise between mechanical stability, electrical conductivity and insulation characteristics can be achieved.

Es ist des Weiteren vorteilhaft, wenn die Wandstärke der Zylinderschale und die Wandstärke des zylinderringförmige Stromleitelements ein Verhältnis von 1:3-1:10 aufweist, was ebenfalls zu einem ausgewogenen Kompromiss zwischen mechanischer Stabilität, elektrischer Leitungsfähigkeit und Isolationscharakteristik beiträgt.It is further advantageous if the wall thickness of the cylindrical shell and the wall thickness of the cylindrical ring-shaped current-conducting element have a ratio of 1:3-1:10, which also contributes to a balanced compromise between mechanical stability, electrical conductivity and insulation characteristics.

Bevorzugt ist es ferner, dass das Stromleitelement aus Kupfer gefertigt ist. Die Verwendung von Kupfer für die Herstellung des Stromleitelements schafft technische Vorteile hinsichtlich elektrischer Leitfähigkeit und thermischer Eigenschaften, da Kupfer eine herausragende elektrische Leitfähigkeit und eine gute Wärmeleitung aufweist. Dies führt zu einer verbesserten Energieübertragung und kann zur Kühlung der Leiter beitragen, insbesondere in Hochleistungsanwendungen wie im Kraftfahrzeugbereich.It is further preferred that the current-conducting element be made of copper. The use of copper for the production of the current-conducting element creates technical advantages in terms of electrical conductivity and thermal properties, as copper exhibits outstanding electrical conductivity and good thermal conductivity. This leads to improved energy transfer and can contribute to cooling the conductors, particularly in high-performance applications such as automotive.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es von Vorteil sein, wenn die Zylinderschale aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff geformt ist, was den technischen Vorteil einer guten elektrischen Isolation und einer kostengünstigen Herstellbarkeit bietet.According to a further preferred embodiment of the invention, it may be advantageous if the cylinder shell is formed from an electrically insulating plastic, which offers the technical advantage of good electrical insulation and cost-effective manufacturability.

Auch kann es vorteilhaft sein, die Erfindung dahingehend weiterzuentwickeln, dass die Befestigungsmittel jeweils als eine Schraube mit einem auf einer der Stromschienen aufliegenden Schraubenkopf ausgebildet ist, was eine leicht zu handhabende und robuste Verbindungsmethode bereitstellen kann. Durch die Verwendung von Schrauben lassen sich die Kontaktierungen präzise justieren und bei Bedarf leicht lösen, was sich positiv auf den Montage- und Wartungsaufwand auswirkt.It may also be advantageous to further develop the invention in such a way that each fastening means is designed as a screw with a screw head resting on one of the busbars, which can provide an easy-to-use and robust connection method. The use of screws allows the contacts to be precisely adjusted and easily released if necessary, which has a positive effect on assembly and maintenance costs.

In diesem Zusammenhang kann es des Weiteren auch vorteilhaft sein, dass sich jeweils an dem dem Schraubenkopf gegenüberliegenden Ende der Schraube eine Mutter im Eingriff mit der Schraube befindet und die Mutter an einer der Stromschienen aufliegt, wodurch insbesondere eine Lockerung der Verbindung unter Vibration verhindert werden kann, was insbesondere im Fahrzeugbetrieb von Bedeutung ist. Auch kann es weiter vorteilhaft sein, wenn die Muttern in einem Gehäusebauteil der Inverterbaugruppe fixiert sind, was eine stabile und zuverlässige Verschraubung ermöglicht. Zudem erhöht die festgelegte Position der Muttern die Präzision bei der Montage und verringert das Risiko des Verlierens von Komponenten während der Montage oder Wartung.In this context, it may also be advantageous for a nut to be located at the end of the screw opposite the screw head, engaging the screw, and for the nut to rest on one of the busbars. This can prevent the connection from becoming loose under vibration, which is particularly important during vehicle operation. It may also be advantageous for the nuts to be fixed in a housing component of the inverter assembly, enabling a stable and reliable screw connection. Furthermore, the fixed position of the nuts increases assembly precision and reduces the risk of components being lost during installation or maintenance.

Gemäß einer weiteren zu bevorzugenden Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes kann vorgesehen sein, dass die Isolationshülsen jeweils in einem Kunststoffträger aufgenommen sind, welcher an einem Gehäusebauteil der Inverterbaugruppe oder einem Gehäusebauteil der EMV-Filter-Baugruppe oder der Trennwand fixiert sind. Die Integration des Kunststoffträgers in die Gehäusebauteile ermöglicht eine räumlich definierte Anordnung und schafft bessere Voraussetzungen für EMV-Schutzmaßnahmen durch eine physische Trennung elektromagnetischer Felder.According to a further preferred embodiment of the subject matter of the invention, the insulating sleeves can each be accommodated in a plastic carrier, which is fixed to a housing component of the inverter assembly or a housing component of the EMC filter assembly or the partition wall. The integration of the plastic carrier into the housing components enables a spatially defined arrangement and creates better conditions for EMC protective measures by physically separating electromagnetic fields.

Im Sinne dieser Patentanmeldung ist ein Kunststoffträger ein Bauelement, das aus einem polymeren Material gefertigt ist und der Strukturierung, Positionierung und Befestigung von weiteren Bauteilen innerhalb einer Bestromungseinrichtung dient. Seine zentrale Aufgabe ist es insbesondere, Komponenten wie Isolationshülsen aufzunehmen, zu stützen und deren exakte Lage im Gesamtsystem zu sichern. Der Kunststoffträger ist bevorzugt aus einem isolierenden Kunststoffmaterial hergestellt. Vorteilhafterweise ist der Kunststoffträger so konstruiert, dass er die Isolationshülsen präzise aufnimmt und fixiert, sodass ein sicherer und dauerhafter Halt gewährleistet ist. Die Form des Kunststoffträgers kann entsprechend den geometrischen Anforderungen der Isolationshülsen, ausgelegt sein. Der Kunststoffträger kann zudem mit Befestigungspunkten versehen sein, die eine einfache Montage an der Inverterbaugruppe, der EMV-Filter-Baugruppe, der Trennwand oder anderen Bereichen der elektrischen Bestromungseinrichtung ermöglichen. Diese Befestigungspunkte können als Schnapp-, Rast- oder Schraubverbindungen ausgeführt sein, um eine werkzeugfreie Montage zu erleichtern oder eine sichere verschraubte Verbindung zu bieten. Bevorzugt integriert der Kunststoffträger Designmerkmale, die eine einfache und fehlerfreie Montage fördern, wie beispielsweise Führungsrillen, Positionierungsnasen oder Farbcodierungen. Die Auswahl der Designmerkmale zielt darauf ab, die Montagezeit zu verkürzen, Montagefehler zu reduzieren und die Instandhaltung oder den Austausch der Komponenten zu erleichtern.For the purposes of this patent application, a plastic carrier is a component made of a polymer material and used for structuring, positioning, and securing other components within a power supply system. Its central function is, in particular, to accommodate and support components such as insulation sleeves and to secure their precise position within the overall system. The plastic carrier is preferably made of an insulating plastic material. Advantageously, the plastic carrier is designed to precisely accommodate and secure the insulation sleeves, ensuring a secure and permanent hold. The shape of the The plastic carrier can be designed according to the geometric requirements of the insulation sleeves. The plastic carrier can also be provided with attachment points that enable easy installation on the inverter assembly, the EMC filter assembly, the partition wall, or other areas of the electrical power supply device. These attachment points can be designed as snap-in, locking, or screw connections to facilitate tool-free assembly or provide a secure bolted connection. The plastic carrier preferably integrates design features that promote simple and error-free assembly, such as guide grooves, positioning lugs, or color coding. The selection of design features aims to shorten assembly time, reduce assembly errors, and facilitate maintenance or replacement of components.

In diesem Kontext kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Kunststoffträger der Isolationshülsen einstückig, insbesondere monolithisch miteinander ausgebildet sind. Dies bietet den Vorteil eines reduzierten Montageaufwandes durch das Fehlen von sekundären Verbindungs- oder Montageschritten. Eine einstückige Bauweise kann zudem die Herstellungskosten reduzieren und die strukturelle Integrität der Kunststoffträger verbessern. Es ist hierbei weiter bevorzugt, dass die Kunststoffträger aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff gebildet sind, was dazu beträgt, dass die elektrische Isolation gewährleistet bleibt und ein zusätzlicher Schutz gegen unbeabsichtigte Strompfade bereitstellt werden kann. Dadurch wird ein potenzielles Risiko für elektromagnetische Interferenzen eliminiert, was für EMV-kritische Anwendungen von Bedeutung ist. Daher ist es höchst bevorzugt, wenn die äußere Mantelfläche der Zylinderschalen zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig von dem Kunststoffträger überdeckt werden, was zum mechanischen Schutz der Zylinderschalen beiträgt sowie die elektrische Isolierung verbessert.In this context, it can also be advantageous if the plastic supports of the insulation sleeves are formed integrally, in particular monolithically. This offers the advantage of reduced assembly effort due to the absence of secondary connection or assembly steps. A one-piece design can also reduce manufacturing costs and improve the structural integrity of the plastic supports. It is further preferred that the plastic supports are formed from an electrically non-conductive plastic, which helps to ensure that electrical insulation is maintained and additional protection against unintentional current paths can be provided. This eliminates a potential risk of electromagnetic interference, which is important for EMC-critical applications. Therefore, it is highly preferred if the outer surface of the cylindrical shells is at least partially, preferably completely, covered by the plastic support, which contributes to the mechanical protection of the cylindrical shells and improves the electrical insulation.

Auch wäre es denkbar, dass einer der Kunststoffträger oder die Kunststoffträger einstückig, insbesondere auch monolithisch, mit der Zylinderschale ausgeformt sind.It would also be conceivable that one of the plastic supports or the plastic supports are formed in one piece, in particular monolithically, with the cylindrical shell.

Schließlich kann die Erfindung auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die Kunststoffträger mittels einer Formschlussverbindung an einem Gehäusebauteil der Inverterbaugruppe oder einem Gehäusebauteil der EMV-Filter-Baugruppe oder der Trennwand fixiert sind. Die Verbindung stellt eine dauerhafte und gegenüber Vibrationen resistente Lösung dar, die zugleich eine schnelle und fehlerfreie Montage, beispielsweise durch leicht erkennbare und einrastende Verbindungselemente ermöglicht. In diesem Zusammenhang ist es ferner bevorzugt, dass die Formschlussverbindung Schnapphaken aufweist, wodurch eine werkzeuglose Montage ermöglicht wird, die schnell, sicher und ohne spezielle Kenntnisse oder Fertigkeiten durchgeführt werden kann. Dies senkt Montagekosten und verkürzt Montagezeiten. Darüber hinaus bieten Schnapphaken im Einsatz bei Vibrationen und Bewegungen, wie sie in Fahrzeugen üblich sind, eine zusätzliche Sicherung gegen das Lösen der Verbindung.Finally, the invention can also be advantageously implemented such that the plastic supports are fixed to a housing component of the inverter assembly or a housing component of the EMC filter assembly or the partition wall by means of a positive-locking connection. This connection represents a durable and vibration-resistant solution that also enables quick and error-free assembly, for example, through easily identifiable and snap-in connecting elements. In this context, it is further preferred that the positive-locking connection has snap hooks, thereby enabling tool-free assembly that can be carried out quickly, safely, and without special knowledge or skills. This reduces assembly costs and shortens assembly times. Furthermore, snap hooks offer additional security against the connection becoming loose when used in the presence of vibrations and movements, as is common in vehicles.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without limiting the general inventive concept.

Es zeigt:

1 eine elektrische Maschine mit einer Bestromungseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
2 eine Detailansicht auf den Anschlussbereich zwischen der EMV-Filter-Baugruppe und der Inverterbaugruppe der Bestromungseinrichtung in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
3 eine Isolationshülse in einer perspektivischen Außenansicht und einer perspektivischen Längsschnittansicht,
4 eine Detailansicht auf den Anschlussbereich zwischen der EMV-Filter-Baugruppe und der Inverterbaugruppe der Bestromungseinrichtung mit in einem Kunststoffträger aufgenommenen Isolationshülsen in einer perspektivischen Schnittdarstellung,
5 ein Kunststoffträger in einer perspektivischen Ansicht,
6 einen in einer Trennwand formschlüssig eingesetzten Kunststoffträger in einer perspektivischen Schnittansicht,
7 ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Bestromungseinrichtung für eine elektrische Maschine eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs in einer schematischen Darstellung.

It shows:

1 an electrical machine with a power supply device in a perspective view,
2 a detailed view of the connection area between the EMC filter assembly and the inverter assembly of the power supply device in a perspective sectional view,
3 an insulation sleeve in a perspective external view and a perspective longitudinal section view,
4 a detailed view of the connection area between the EMC filter assembly and the inverter assembly of the power supply unit with insulation sleeves accommodated in a plastic carrier in a perspective sectional view,
5 a plastic carrier in a perspective view,
6 a plastic support inserted into a partition wall in a perspective sectional view,
7 a motor vehicle with an electrical power supply device for an electrical machine of an electrically operable drive train in a schematic representation.

Die 1 zeigt eine elektrische Bestromungseinrichtung 1 für eine elektrische Maschine 2 eines elektrisch betreibbaren Antriebsstrangs 3 eines Kraftfahrzeugs 4, wie es exemplarisch auch in der 7 skizziert ist. In der 7 bilden die elektrische Maschine 2 und eine Getriebanordnung 31 eine bauliche Einheit, die auch als E-Achse bezeichnet wird.The 1 shows an electrical power supply device 1 for an electrical machine 2 of an electrically operable drive train 3 of a motor vehicle 4, as is also shown by way of example in the 7 is outlined. In the 7 The electric machine 2 and a gear arrangement 31 form a structural unit, which is also referred to as an electric axle.

Man erkennt gut, dass die Inverterbaugruppe 5 und die EMV-Filter-Baugruppe 7 in zwei unterschiedlichen Kammern des Motorgehäuses einer elektrischen Maschine 2 angeordnet sind, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel offenstehen und einen Blick in deren Inneres erlauben. Im in der Figur oberen Gehäusebauteil 18 ist die Inverterbaugruppe 5 angeordnet, während die EMV-Filter-Baugruppe 7 räumlich getrennt davon in dem seitlichen Gehäusebauteil 19 aufgenommen ist. Die elektrischen Leiterplatten der Baugruppen 5,7 stehen hierbei in etwa senkrecht zueinander. Die Gehäusebauteile 18,19 sind in der gezeigten Ausführungsform monolithisch mit dem Motorgehäuse der elektrischen Maschine 2 ausgebildet und durch eine gemeinsame Trennwand 24 voneinander getrennt, was sich aus der Zusammenschau der 1 mit der 2 erschließt.It can be clearly seen that the inverter assembly 5 and the EMC filter assembly 7 are arranged in two different chambers of the motor housing of an electrical machine 2, which are The illustrated embodiment is open and allows a view into their interior. The inverter assembly 5 is arranged in the upper housing component 18 in the figure, while the EMC filter assembly 7 is accommodated spatially separated therefrom in the lateral housing component 19. The electrical circuit boards of the assemblies 5, 7 are approximately perpendicular to each other. In the illustrated embodiment, the housing components 18, 19 are formed monolithically with the motor housing of the electrical machine 2 and are separated from each other by a common partition wall 24, which can be seen from the overall view of the 1 with the 2 opens up.

Bei der EMV-Filter-Baugruppe 7 handelt es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Baugruppe, die auch in anderen elektrischen Maschinen als der in der 1 gezeigten elektrischen Maschine zum Einsatz kommt. Demnach ist auch die Geometrie der Stromschienen 22,23 des Stromschienenpaares 8 dieser EMV-Filter-Baugruppe 7 nur in sehr geringem Maße auf verschiedene Bauraumsituationen anpassbar. Auch die Inverterbaugruppe 5 entstammt einer Baugruppe, die in anderen elektrischen Maschinen als der in 1 gezeigten eingesetzt wird. Folglich sind auch hier geometrische Veränderungen an den Stromschienen 20,21 des Stromschienenpaares 6 der Inverterbaugruppe 5 nicht frei umsetzbar.The EMC filter assembly 7 in the embodiment shown is an assembly that can also be used in other electrical machines than the one shown in the 1 shown electrical machine. Accordingly, the geometry of the busbars 22, 23 of the busbar pair 8 of this EMC filter assembly 7 is only very slightly adaptable to different installation space situations. The inverter assembly 5 also originates from an assembly that is used in other electrical machines than the one shown in 1 shown. Consequently, geometric changes to the busbars 20, 21 of the busbar pair 6 of the inverter assembly 5 cannot be freely implemented.

Die Bestromungseinrichtung 1 umfasst nun - wie gut aus der 2 zu erkennen ist - die Inverterbaugruppe 5 mit dem ersten Stromschienenpaar 6 und die EMV-Filter-Baugruppe 7 mit dem zweiten Stromschienenpaar 8, wobei die Stromschienenpaare 6,8 einen Anschlussbereich 9 aufweisen, in dem jeweils eine Stromschiene 20,21 des ersten Stromschienenpaares 6 mit einer Stromschiene 22,23 des zweiten Stromschienenpaares 8 über ein elektrische Kontaktierungsmittel 10 elektrisch leitend miteinander verbunden ist.The power supply device 1 now comprises - as can be seen from the 2 can be seen - the inverter assembly 5 with the first busbar pair 6 and the EMC filter assembly 7 with the second busbar pair 8, wherein the busbar pairs 6, 8 have a connection area 9 in which a busbar 20, 21 of the first busbar pair 6 is electrically conductively connected to a busbar 22, 23 of the second busbar pair 8 via an electrical contacting means 10.

Die elektrischen Kontaktierungsmittel 10 umfassen jeweils eine Isolationshülse 11, die jeweils aus einem in einer elektrisch isolierende Zylinderschale 12 aufgenommenen zylinderringförmigen Stromleitelement 13 gebildet sind und die jeweils zwischen einer der Stromschienen 20,21 des ersten Stromschienenpaares 6 und einer der Stromschienen 22,23 des zweiten Stromschienenpaares 8 so angeordnet sind, dass jeweils eines der Stromleitelemente 13 elektrisch leitend an einer der Stromschienen 20,21 des ersten Stromschienenpaares 6 sowie an einer der Stromschienen 22,23 des zweiten Stromschienenpaares 8 anliegt. Das Stromleitelement 13 ist von einem Befestigungsmittel 14 durchgriffen, mittels dessen jeweils eine der Stromschienen 20,21 des ersten Stromschienenpaares 6 und eine der Stromschienen 22,23 des zweiten Stromschienenpaares 8 in Längserstreckung 15 der Isolationshülse 11 aufeinander zu verspannt sind.The electrical contacting means 10 each comprise an insulating sleeve 11, each formed from a cylindrical ring-shaped current-conducting element 13 received in an electrically insulating cylindrical shell 12, and each arranged between one of the busbars 20, 21 of the first busbar pair 6 and one of the busbars 22, 23 of the second busbar pair 8 such that one of the current-conducting elements 13 rests in an electrically conductive manner on one of the busbars 20, 21 of the first busbar pair 6 and on one of the busbars 22, 23 of the second busbar pair 8. The current-conducting element 13 has a fastening means 14 passing through it, by means of which one of the busbars 20, 21 of the first busbar pair 6 and one of the busbars 22, 23 of the second busbar pair 8 are clamped towards one another in the longitudinal extension 15 of the insulating sleeve 11.

Durch die Isolationshülse 11 kann der räumliche Versatz der Kontaktierungsflächen zwischen dem Stromschienenpaaren 6,8 der EMV-Filter-Baugruppe 7 und der Inverterbaugruppe 5 überwunden werden.The insulating sleeve 11 can overcome the spatial offset of the contact surfaces between the busbar pairs 6,8 of the EMC filter assembly 7 and the inverter assembly 5.

Die Stromschienenpaare 6,8 verlaufen im Anschlussbereich 9 im Wesentlichen parallel zueinander und sind im Wesentlichen identisch ausgebildet. Auch die Befestigungsmittel 14 verlaufen bezogen auf ihre Längserstreckung im Wesentlichen parallel zueinander, wobei die Befestigungsmittel 14 jeweils eines der zylinderringförmigen Stromleitelement 13 spielbehaftet in seiner Öffnung 29 durchgreifen.The busbar pairs 6, 8 run essentially parallel to each other in the connection area 9 and are essentially identical in design. The fastening means 14 also run essentially parallel to each other with respect to their longitudinal extent, with each fastening means 14 extending through the opening 29 of one of the cylindrical ring-shaped current-conducting elements 13 with a certain amount of play.

Man erkennt anhand der 2 auch gut, dass die Isolationshülsen 11 im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Das Stromleitelement 13 ist in die Zylinderschale 12 eingepresst, wobei die Zylinderschalte 12 an ihrer inneren Mantelfläche wenigstens ein radial nach innen hervorstehendes Formschlussmittel aufweist, dass in ein an der äußeren Mantelfläche des Stromleitelements 13 korrespondierend ausgebildetes, radial nach innen weisendes Formschlussmittel eingreift, was sich gut der 3 entnehmen lässt. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, dass die Zylinderschalte 12 an ihrer inneren Mantelfläche wenigstens ein radial nach außen weisendes Formschlussmittel aufweist, dass in ein an der äußeren Mantelfläche des Stromleitelements 13 korrespondierend ausgebildetes, radial nach außen hervorstehendes Formschlussmittel eingreift. Dies ist jedoch in den Figuren nicht gezeigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Zylinderschale 12 aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff und das Stromleitelement 13 aus Kupfer geformt. Die Öffnung 29 ist so dimensioniert, dass die Schraube 16 darin ein Spiel aufweist, sodass ein Toleranzausgleich zwischen den Stromschienen gewährleistet werden kann.You can see from the 2 It is also good that the insulation sleeves 11 are essentially identical. The current-conducting element 13 is pressed into the cylinder shell 12, wherein the cylinder shell 12 has at least one radially inwardly projecting form-locking means on its inner surface, which engages in a correspondingly formed, radially inwardly pointing form-locking means on the outer surface of the current-conducting element 13, which is well suited to the 3 can be seen. Alternatively, it would also be possible for the cylindrical shell 12 to have at least one radially outward-facing positive locking means on its inner surface, which engages with a radially outward-projecting positive locking means correspondingly formed on the outer surface of the current-conducting element 13. This, however, is not shown in the figures. In the exemplary embodiment shown, the cylindrical shell 12 is formed from an electrically insulating plastic and the current-conducting element 13 is formed from copper. The opening 29 is dimensioned such that the screw 16 has play therein, so that tolerance compensation between the busbars can be ensured.

Wie bereits eingangs kurz erwähnt, sind das Gehäusebauteil 19 der EMV-Filter-Baugruppe 7 und das Gehäusebauteil 18 der Inverterbaugruppe 5 einstückig, insbesondere auch monolithisch, miteinander ausgeformt, wobei zwischen der EMV-Filter-Baugruppe 7 und der Inverterbaugruppe 5 eine Trennwand 24 ausgebildet ist und die Isolationshülsen 11 die Trennwand 24 durchgreifen.As already briefly mentioned at the beginning, the housing component 19 of the EMC filter assembly 7 and the housing component 18 of the inverter assembly 5 are formed integrally, in particular monolithically, with one another, wherein a partition wall 24 is formed between the EMC filter assembly 7 and the inverter assembly 5 and the insulating sleeves 11 pass through the partition wall 24.

Die Befestigungsmittel 14 sind jeweils als eine Schraube 16 mit einem auf einer der Stromschienen 20,21,22,23 aufliegenden Schraubenkopf 17 ausgebildet. Jeweils an dem dem Schraubenkopf 17 gegenüberliegenden Ende der Schraube 16 befindet sich eine Mutter 30 im Eingriff mit der Schraube 16 und die Mutter 30 liegt an einer der Stromschienen 20,21 auf, so dass die Schraubverbindung gekontert werden kann. Die Muttern 30 sind in einem Gehäusebauteil 18 der Inverterbaugruppe 5 fixiert.The fastening means 14 are each designed as a screw 16 with a screw head 17 resting on one of the busbars 20, 21, 22, 23. At the end of the screw 16 opposite the screw head 17 there is a nut 30 in engagement with the Screw 16 and nut 30 rest on one of the busbars 20, 21, allowing the screw connection to be locked. The nuts 30 are fixed in a housing component 18 of the inverter assembly 5.

In der 4 ist eine weitere Ausführungsalternative der Erfindung zu sehen, bei der die Isolationshülsen 11 jeweils in einem Kunststoffträger 25 aufgenommen sind, welcher an der Trennwand 24 fixiert ist. Im eingesetzten Zustand einer Isolationshülse 11 wird die äußere Mantelfläche der Zylinderschale 12 vollständig von dem Kunststoffträger 25 überdeckt. Die Kunststoffträger 25 der Isolationshülsen 11 sind in diesem Ausführungsbeispiel monolithisch miteinander aus einem Kunststoff ausgebildet sind, was sich besonders gut aus der Detaildarstellung der 5 erkennen lässt. Die Kunststoffträger 25 sind aus einem elektrisch nicht leitfähigen Kunststoff gebildet. Jeder der Kunststoffträger 25 verfügt über einen Aufnahmezylinder 26, in welchem eine Isolationshülse 11 einsetzbar ist. Die Aufnahmezylinder 26 werden durch die Halteplatte 28 voneinander beabstandet, wobei die Erstreckungsebene der Halteplatte 28 im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung der Aufnahmezylinder 26 verläuft. Von der Halteplatte erstrecken sich zwei Schnapphaken 27 in Längserstreckungsrichtung der Aufnahmezylinder 26. Wie man in der 6 erkennt, hintergreifen die Schnapphaken 27 die Trennwand 24 und sichern so die Halteplatte 28 gegen ein unerwünschtes Lösen.In the 4 A further alternative embodiment of the invention can be seen, in which the insulation sleeves 11 are each accommodated in a plastic carrier 25, which is fixed to the partition wall 24. In the inserted state of an insulation sleeve 11, the outer surface of the cylinder shell 12 is completely covered by the plastic carrier 25. The plastic carriers 25 of the insulation sleeves 11 are formed monolithically with one another from a plastic, which can be seen particularly well from the detailed representation of the 5 The plastic supports 25 are made of an electrically non-conductive plastic. Each of the plastic supports 25 has a receiving cylinder 26, in which an insulating sleeve 11 can be inserted. The receiving cylinders 26 are spaced apart from one another by the holding plate 28, wherein the plane of extension of the holding plate 28 runs substantially perpendicular to the longitudinal extension of the receiving cylinders 26. Two snap hooks 27 extend from the holding plate in the longitudinal direction of the receiving cylinders 26. As can be seen in the 6 detects, the snap hooks 27 engage behind the partition 24 and thus secure the holding plate 28 against unwanted loosening.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments illustrated in the figures. The above description is therefore not to be considered restrictive, but rather explanatory. The following claims are to be understood in such a way that a stated feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of further features. Where the claims and the above description define 'first' and 'second' features, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a priority.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: BestromungseinrichtungPower supply device
22: elektrische Maschineelectric machine
33: AntriebsstrangPowertrain
44: KraftfahrzeugMotor vehicle
55: InverterbaugruppeInverter assembly
66: StromschienenpaarPair of busbars
77: EMV-Filter-BaugruppeEMC filter assembly
88: StromschienenpaarPair of busbars
99: AnschlussbereichConnection area
1010: KontaktierungsmittelContacting agent
1111: IsolationshülseInsulation sleeve
1212: Zylinderschalecylindrical shell
1313: Stromleitelementcurrent conducting element
1414: BefestigungsmittelFasteners
1515: LängserstreckungLongitudinal extension
1616: Schraubescrew
1717: Schraubenkopfscrew head
1818: GehäusebauteilHousing component
1919: GehäusebauteilHousing component
2020: StromschieneBusbar
2121: StromschieneBusbar
2222: StromschieneBusbar
2323: StromschieneBusbar
2424: Trennwandpartition
2525: Kunststoffträgerplastic carrier
2626: AufnahmezylinderReceiving cylinder
2727: SchnapphakenSnap hook
2828: Halteplatteretaining plate
2929: Öffnungopening
3030: MutterMother
3131: GetriebeanordnungGear arrangement

Claims

Electrical power supply device (1) for an electrical machine (2) of an electrically operable drive train (3) of a motor vehicle (4), comprising an inverter assembly (5) with a first busbar pair (6) and an EMC filter assembly (7) with a second busbar pair (8), wherein the busbar pairs (6, 8) have a connection region (9) in which a busbar (20, 21) of the first busbar pair (6) is electrically conductively connected to a busbar (22, 23) of the second busbar pair (8) via an electrical contacting means (10), characterized in that the electrical contacting means (10) each comprise an insulating sleeve (11), which is each formed from a cylindrical ring-shaped current-conducting element (13) received in an electrically insulating cylindrical shell (12) and which is each arranged between one of the busbars (20, 21) of the first busbar pair (6) and one of the busbars (22, 23) of the second busbar pair (8) are arranged so that one of the current conducting elements (13) is electrically conductive to one of the busbars (20, 21) of the first busbar pair (6) and one of the busbars (22, 23) of the second busbar pair (8) and the current-conducting element (13) is penetrated by a fastening means (14) by means of which one of the busbars (20, 21) of the first busbar pair (6) and one of the busbars (22, 23) of the second busbar pair (8) are clamped towards one another in the longitudinal extension (15) of the insulating sleeve (11).

Current supply device (1). Claim 1 , characterized in that the busbar pairs (6,8) run substantially parallel to one another in the connection area (9).

Current supply device (1). Claim 1 or 2 , characterized in that the fastening means (14) run substantially parallel to one another with respect to their longitudinal extent.

Power supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating sleeves (11) are designed essentially identically.

Power supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating sleeves (11) pass through a housing component (18) of the inverter assembly (5) and/or a housing component (19) of the EMC filter assembly (7).

Current supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening means (14) each pass through one of the cylindrical ring-shaped current conducting elements (13) with play.

Power supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer diameter of the cylindrical shell (12) corresponds to between 0.8-1.2 times the width of the busbars (20,21,22,23) in the connection area (9).

Power supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening means (14) are each designed as a screw (16) with a screw head (17) resting on one of the busbars (20, 21, 22, 23).

Power supply device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the insulating sleeves (11) are each accommodated in a plastic carrier (25) which is fixed to a housing component (18) of the inverter assembly (5) or a housing component (19) of the EMC filter assembly (7) or the partition wall (24).

Current supply device (1). Claim 9 , characterized in that the plastic supports (25) are fixed by means of a positive connection to a housing component (18) of the inverter assembly (5) or a housing component (19) of the EMC filter assembly (7) or the partition wall (24).